科技创新研究国际杂志
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| G.D.位位图一号科马尔辛哈一号P.K.德卡市2阿杰库马尔3 |
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洪水在印度是一个重大的环境问题,因为它对生命和财产有毁灭性影响。本研究的目标是利用Landsat卫星数据在印度UttakhandChamoli区测量和识别洪患和风险评估8030平方公里研究区北纬30-31度和经度79-80度卫星数据整形并用区界提取研究区植被类型/土地使用地图使用屏幕视觉判读技术制作多洪时间序列数据集用于准备数字高地模型化.地理信息系统用于识别洪泛易发区使用多日期Landsat卫星图像开发洪频图1974-2013年分类植被类型/土地使用图覆盖以了解洪泛频率受洪影响区划分为极低、低中高、高高和极高区域划分得更多 基于洪泛易损性极高(6)极高(5)、高(4)、中(3)、低(2)和极低(1)研究为每一类分配分数,以进一步确定斜度、角度和高度等各种主题层的风险区生成所有主题层和洪频图,使用GIS平台准备洪险图洪频易发区使用DEM计算植被类型/土地使用图综合生成洪患和风险评估基于这一分析,查莫利区不同层次和强度的洪风险区准备洪患评估地图将有助于管理并减轻查莫利区频繁洪患造成的生命和财产损失模型还可用于喜马拉雅山可比区
关键词 |
| 洪水危害和风险评估、Landsat卫星图像、屏幕视觉判读技术、遥感GIS、植被类型/土地使用 |
I.导 言 |
| 泛泛洪水是世界最具破坏性、广度和频繁自然危害[1]很明显,这在很大程度上是由于上游高原长日暴雨[2]雨使大多数河流溢出课程,淹没周围、平原或洪泛区,这些大都分布在该国外围牧区[3]。1994-2004年期间,亚洲占全世界1 562次洪水灾难的三分之一,近60 000人因洪水而死 [4]洪水灾难每年在世界各地造成巨大损失和社会混乱[5]近30年来,洪水是最灾难性自然灾害,平均每年影响约8 000万人口受任何自然灾害影响,每年在全世界造成经济损失1 100多万美元[5]人口增加及其与河下游的交互作用是洪泛破坏自然资源的更大理由 |
| 洪水本身规模和频率也在增加,原因是人活动河系上游段[6]地理信息系统是一个计算机系统,提供输入、数据管理、数据存储和检索、操作、分析和输出能力处理空间数据[7][8]GIS提供范围广泛的工具确定受洪患区并预测河水位上升可能淹没区[9]GIS对洪水管理规划的主要好处是,它生成易洪区可视化,从而产生进一步分析产品以估计洪涝[10][11]的可能损害的潜力GIS广泛用于收集来自不同空间数据、航空图片、卫星图像和数字升迁模型的信息[12][13][14]该领域的主要焦点围绕洪带划分和为脆弱区绘制洪患风险图[15]亚洲发展中国家河流洪泛因高度依赖农业而非常尖锐,但该区域任何洪泛估计和危险映射尝试都因高分辨率DEM可用性差而受阻[16]洪风险映射是洪泛易发区适当土地利用规划的重要组成部分快速访问图表帮助管理员和决策者识别风险领域并优先安排其缓解和响应努力[17]洪防区调控与洪防区执法可防止水灾短期及长期[18]对生命和财产的损害洪水管理是必要的,不仅因为洪水对社会下咒,而且最优开发土地、适当管理和控制水资源对于以农业为主高聚居区经济实现繁荣至关重要[19]没有有效洪患和风险地图,这在技术上不可能实现。洪风险映射是防洪措施和土地利用规划的重要组成部分[20]卫星遥感图像自1970年初[21][22]以来一直用于绘制洪水淹没程度图大部分早期研究使用光远程传感器,如LandsatMSS和TM[23][24]光感应器无法渗透云,因而主要用于观察洪水淹没程度[25]目前的研究有两个目标:(1)使用Landsat卫星数据绘制1:50000比例的植被类型/土地利用图,湿旱区空间分辨率为30米2 |
二. 性质方法 |
学习区 |
| 查莫利区位居印度Uttakand邦第二大区(图1)。行政区行政总部设在Gopehwar研究区介于79-80-Q-Q-E和30-Q-Q-N北接西藏区域,东接Uttarakhand区Pithoragarh和Bacheshwar南接Almora西接Garhwal西接Rudraprayag西接Uttarkashi西接Uttarkashi行政区划分为6tehsilsJoshimath、Chamoli、Karnaprayag、Pokhari、Garesain和Tharali并划分为九大开发块vizJoshimath、Dasoli、Pokhari、Ghat、Karnaprayag、Tharali、Narayanbagar、Dewal和Garese高地800-8000米区气候取决于高度冬季从11月到3月该区域大都位于喜马拉雅山外南坡上,季风流可穿过河谷进入,6月至9月季风雨量最大。降水量在6月至9月期间发生,70%至80%的年度降水量在区南半部计算,55%至65%在北半部计算[26]研究区内主要河流为Alaknanda和Ramanga学习区支流有:Dhouli Ganga、Birhi Ganga、Nandakini和Pindar等大米、小麦、马铃薯、脉冲、小米、季节蔬菜和水果Landsat卫星数据取自美国地质测量网站(http://glovis.usgs.gov)。卫星数据用直方图均衡化、深像素减法、线条分叉化、噪声校正、烟雾校正和图像对比度[27]实现辐射或环境校正共六大场景覆盖整个学习区(表1)。UTM投影和WGS 84dum用于研究区卫星图像处理使用近邻重采样法图片使用ERDASimagine动画的羽重叠函数排列9.2和研究区(8030平方公里)使用研究区边界提取完整方法显示于图2卫星图像转换成假色复合物(FCC)(图3)。依据FCC生成并制作了视觉判读密钥(图、纹理、形状、大小、颜色、关联和模式)并使用屏幕视觉判读技术绘制植被类型/土地使用图(图4)。 |
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| 森林覆盖最大面积土地覆盖面积和土地利用覆盖最大面积农业覆盖最大面积(表2)数字高地模型开发时使用表面反射Terrain模型评价研究区不同的高地基于dem生成斜面查找洪患和风险评估的脆弱性斜面图与植被类型/土地使用图相交相交植被类型/土地使用斜坡和侧面地图生成是为了查找研究区内洪患的脆弱性和风险输入图用于准备Uttarakhand查莫利区风平面的洪患和风险评估确定洪泛区时,将信息与洪泛和土地利用数据相加,以便评估并估计住区和受创区土地利用类型中受影响的人数居住区不单是人类活动中心,而且还包括人产主体在洪患风险评估中起关键作用(图5)。 |
三. 成果和讨论 |
| 植被类型/土地用图是洪患和风平面风险评估的素材[28][29] [30]植被类型/土地使用图使用屏幕视觉判读技术使用Landsat卫星数据编译植被类型/土地使用地图划分为8类viz森林 刷除法 农林 荒地 雪 水体和住区最大面积由森林2712.00平方公里覆盖(33.77%),其次是农业1537.00平方公里(19.14%)、雪1040.00平方公里(12.95%)和水体1026.00平方公里(12.78%)(图4)。洪频映射自1974至2013年使用Landsat序列数据集生成基于这些数据集开发了洪患风险评估地图1974年发现极高洪泛,1990年观测极低1986年观察到高洪,随后分别是1998年、2013年和2010年1974年雨季洪水高发,自然植被损耗可见2013年6月降水,原因是研究区早期降水,高海拔降雪引起洪水高水土流失见上游沉积物和积分溶物沉积河道和邻近大河下游洪泛现场观察显示,沉积于Alaknanda、Bhagirathi河及其支流改变了河流梯度、跨段面积、水流速度和强度以及河流排流河水溢出并淹没邻近区域跨段河因沉积不时下降在某些区域, Alaknanda河深度下降至35-11米一些农用田和住区被沉积沉积掩埋河道深度宽度提高 大河支流排水容量最小化 水流连续溢水以上发现显示,由于缺乏抽取洪水,上游侵蚀率和土壤损耗率高水灾危害和风险基础方法作为管理水灾危险评估的可行方法日益受到注意 [31] [32]洪水危险、风险和脆弱性评估审查可能影响社区的危险,以确定每个危险事件对社区都构成社区脆弱部分的风险[33][34][35]洪风险映射往往是洪水风险管理的第一步[36],它提供城市规划、野生动物栖息地建模和管理、基础设施设计、洪水缓解和响应所需的数据洪水危害和风险评估生成风险地图,这些地图可用地理信息系统水文观测洪水事件频率、规模和持续时间制作,并用DEM描述洪水事件发生地盆特征 [37] [38]洪风险地图可用于识别洪防系统缺陷和人类基础设施和野生动物栖息地脆弱模式世界各地洪泛易发区人口密度提高,土地使用和气候变化影响洪流动态,而历史上信息稀疏的发展中国家综合这些变化,高效粮食风险映射是一项越来越关键的任务[16]DEM以各种方式帮助洪泛映射和建模[25]这些数据已作为GIS数据库的一部分使用,用于空间淹没面积建模[39]世界各地的自然灾害强度和严重程度都增大,亚洲国家继续遭受过多灾害事件和相关生命、基础设施、稳定和经济进步损失[40][41][42]一半以上的世界人口生活在亚洲,约五分之一的地球土地面积[43]基于查莫利区研究结果,可以得出结论,遥感GIS技术为快速有效决策和管理洪水提供了潜在工具。ArcGISver10.1开发的综合洪患风险评估模型很容易由GIS用户操作遥感GIS技术用于洪水程度分类屏幕视觉判别技术对分类系统允许不同类不同线性变换,可进一步用于相似类型洪泛映射这项研究显示,从不同图像获取的信息对水流相关规划实用用户和应急响应实用用户可能具有宝贵价值。自然洪涝灾害司空见惯,无法停止,但我们可以减少其冲击最小化遥感GIS是洪患、风险映射、适配性分析和灾难管理的有效工具。集水区高地分水岭管理实践对减轻研究区未来洪涝灾害至关重要土地使用规划可发挥非常重要的作用,以尽量减少洪水的不利影响。建议在洪泛易发区制定适当的土地利用规划理想规划形式是疏散洪泛易发区,但由于高成本和社会问题,实际上是不可能的。然而,有可能改变洪泛平原的功能特征 |
IV.ACKNOWLEDGMENT |
| 作者感谢石油工程地球科学系主管UPES Dehradun和Dr.K.S.Misra建议宝贵 |
引用 |
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