基于遥感和GIS的洪水灾害脆弱性制图——以苏拉特为例

摘要

苏拉特是古吉拉特邦最发达的城市。在苏拉特有许多与纺织、钻石、石化和其他化学工业有关的工业。塔皮河是古吉拉特邦最大的河流之一，流经苏拉特市中部，因为苏拉特是受反复洪水影响最脆弱的城市之一。乌凯大坝建于1974年，位于苏拉特市上游93公里处。苏拉特市位于塔普提河和阿拉伯海的交汇处。最近的1994年，1998年和2006年的洪水造成了巨大的财产损失和损失，1994年的洪水由于所谓的瘟疫造成了许多人死亡，媒体的广泛报道导致了世界范围的警报。由于气候变化，塔提河流域短时强降雨事件增多。在1998年，大坝大约百分之九十是满的。由于持续时间短，降雨强度大，导致大坝大量流入，迫使大坝当局从大坝中放水。河流的承载能力约为3拉克库塞克，释放的水量是其释放能力的两倍多，导致苏拉特市被洪水淹没。 The some parts of the city due to lower elevation were under water. The depth of water varies from 0.3 meters to 3.0 meters in the certain parts of area. In 2006 the situation of 1998 was repeated and this time the situation was worse than 1998 flood. The ninety percentage areas of city were under water. Apart from this the earthen bunds and retaining walls on the either side of the river bank has been constructed to pass flood safely. In this paper various areas vulnerable for flooding in Surat city is discussed using help of remote sensing and GIS. Also discuss major steps to taken for prevention of flood and its after effects.

关键字

遥感，GIS分析，洪水类型，苏拉特，危险区，脆弱性

介绍

印度是世界上最容易发生洪水的国家之一。洪水的主要原因是该国普遍存在的自然生态系统，这些是具有时间和空间变化的强降雨，高度淤塞的河流系统和承载高洪水流量的能力不足，排水系统不足，无法将雨水迅速带走到溪流/河流。很多时候台风和气旋也会引起洪水。山洪暴发是由陡峭和高度易蚀的山脉引起的，特别是在喜马拉雅山脉。印度的平均降雨量为1150毫米，全国各地差异很大。沿西海岸和西高止山脉、卡西山和大部分雅鲁藏布江流域的年降雨量超过2500毫米。大多数洪水发生在季风期，通常与热带风暴、低气压和活跃的季风条件有关。由于上述情况，印度几乎所有河流流域都会发生洪水[1]。

易受洪水等影响自然灾害是由高人口密度、普遍贫困、文盲、巨大的农村土地压力和农业主导的经济造成的。儿童、妇女、老年人和残疾人尤其容易受到伤害。灾害中死亡的85%是妇女和儿童(灾害流行病学研究中心，CRED, 2000年)。目前，该国的防洪措施不足。虽然非结构性措施改善了对洪水的准备和减少损失，但结构性措施的必要性始终存在，以最大限度地减少洪水造成的物理损失。在国家未来的方案和发展规划中，需要将洪水控制和管理规划与气候变化结合起来[2]。

洪水的种类

洪水

它们的特征是由于突然而强烈的强降雨事件导致水位迅速而显著上升。当降雨率很高时，地面不能足够快地吸收水分以防止大量径流，这种洪水就会发生，在陡坡地区尤其常见。溃坝也可能导致山洪暴发。这些洪水可以在不到一小时的时间内发生，在几乎没有预警时间的情况下摧毁建筑物，吹倒树木，冲毁道路。虽然山洪暴发可能不像其他洪水那样持续时间长或覆盖面积大，但突如其来的洪水和强大的力量使它们有能力在很短的时间内造成破坏。[3.]。

河的洪水

它每年都发生在印度，通常发生的时间比山洪暴发要慢。它们是由河水径流聚集在河流和小溪中，最终达到溢出堤岸的水位引起的。当这种情况发生时，洪水会覆盖一个巨大的区域并造成影响下游即使这些地区本身没有多少雨水。虽然河流泛滥是可以预测的，但其影响，即使是在较长的一段时间内，也会对居住在河流和溪流附近的居民造成广泛的损害。4]。

沿海洪水

当海水被推向内陆时，就会发生洪水。飓风和热带风暴会引起大浪，实际上会提高海平面，沿着海滩产生风暴潮。地震可以使大量的水发生位移海啸海浪冲向内陆，导致洪水泛滥。在更小的范围内，与满月相关的极高潮汐也会导致轻微的沿海洪水。

城市洪水

这可能是由山洪、河流或沿海洪水引起的，但最常见的是由于发达地区的高降雨率导致的，这些地区没有吸收水的能力。城市化会使径流量比自然地形上增加2到6倍。这些洪水会造成巨大的经济损失企业和家园。

区域洪水

这些导致了低洼地区和开阔地区的死水。它们通常是由于短时间内大面积的强降雨造成的。此外，长时间的降雨也会导致洪水，经常造成危险洪水低洼地区。这些洪水会造成农业损失，此外，死水会成为一种威胁繁殖昆虫和疾病的温床。

研究区域

苏拉特市位于塔皮河三角洲地区，历史上经常发生洪水。图中所示的塔皮盆地图1分为三个子盆地，即塔底盆地上部(至哈瑟努尔)、塔底盆地中部(从哈瑟努尔至吉格哈德)和塔底盆地下部(从吉格哈德至海)。苏拉特市位于下游的塔皮盆地地区，穿过苏拉特市塔皮河汇入大海。超过90%的总降雨量在夏季风(即6月至10月)季节到达。这个盆地位于强暴雨区范围内。据报道，该地区24小时内最大降雨量为86至459毫米。塔皮河是印度第二大向西流向的河流。它起源于中央邦伯特尔区的木尔泰海拔高度它长752米，长724公里，坠入阿拉伯海。大多数高级支流，如潘扎拉、普尔纳和吉尔纳从南部汇入塔皮河。塔邳河的总流域为65145公里²，其中9804公里²， 51504公里²and3837公里²分别位于印度的中央邦、马哈拉施特拉邦和古吉拉特邦。盆地形状细长，从东到西最大长度(687公里)，从北到南最大宽度(210公里)[5]。

研究方法

GIS数据库创建主要涉及数据采集、映射、数字化、GIS错误处理、属性数据附加和GIS数据可用。所涉及的主要任务数据库创建:

1.的集合卫星数据，地图和表格。

2.分析卫星数据生成专题地图，使用GPS现场观测生成地面控制点库，创建空间配准框架。

3.卫星图像数据和扫描地图数据的地理参考。环境设置和点，线和多边形数据库创建使用屏幕可视化数字化。

4.基于GIS地图的分析。

结果及讨论

图2这是从谷歌地球上拍摄的苏拉特市的卫星图片，清楚地显示这条河直接从苏拉特市中心流过。河两岸的地区是人口密集的地区。季风季节的大部分风险发生在人口密集和低海拔地区。在图3苏拉特市被划分为不同的区域。

在图4卫星图片使用谷歌地球和数字化在QGIS中，它清楚地显示了从Ukai大坝流经苏拉特市，并在苏拉特附近汇入阿拉伯海的Tapi河的流动路径。

取决于海拔的面积，人口密度，以及苏拉特过去的洪水记录。将整个研究区域划分为城市低风险区、中风险区和高风险区三类。在图5图中显示了塔皮河流经苏拉特市的三个危险区域。从这张地图上，它清楚地表明，低海拔、靠近河流的人口密集地区受到洪水的广泛影响(图2 - 5)．

建议采取以下步骤以尽量减少洪水的影响。

1.河堤和挡土墙的建设——为防止洪水，在塔皮河岸边恢复和加强了现有的防洪土堤。

2.洪水淹没图-利用遥感和地理信息系统绘制不同水位的洪水淹没图，有助于洪水期间的灾害管理。

3.预警系统——预警洪水系统安装在塔皮流域和苏拉特市的集水区，该系统有助于有效地监测整个流域的流量。这有助于监控高流入事件。在Tapi集水区的23个点安装的早期预警系统遥测系统被认为是苏拉特在2006年之后没有洪水的主要原因。

4.灾害管理计划-灾害管理计划可以提前准备，并使用现代技术进行救援行动。洪水单元在季风季节变得活跃。乌凯大坝的泄水量、乌凯水库的水位和流入水库的水量不仅受到监测，而且还告知易受影响地区的人们洪水作为灾害管理的一部分，居住在塔皮河岸附近的穷人被转移到一些更高海拔的地区，因为这样可以最大限度地减少人员和财产的损失。除了公众意识计划，洪水后还采取了卫生措施，为受影响地区提供适当的医疗设施，喷洒杀虫剂，雾霾和其他一些措施。还告知人们各种避难所，洪水期间用于保护人民的医院，因此在洪水期间由收集办公室运营的灾害管理小组发挥重要作用[6]。

结论

遥感和地理信息系统的输入对救灾和救援行动以及对基础设施和财产的影响评估都很有用。遥感和地理信息系统的输入用于灾害期间当局的早期预警和决策支助。像苏拉特这样的城市，在季风季节经常受到洪水的影响，需要更好的灾害管理。为了更好地进行防灾规划和灾后影响评估，需要利用具有所需空间和时间分辨率的遥感数据进行信息提取。GIS框架为数据集成、查询、分析和决策支持提供了便利。本文提供了关于的可能应用的见解遥感和GIS在洪水管理中的应用。

参考文献

1. 乌达尼总理和马瑟总理。GIS数据库的设计、开发与洪水分析。Pelagia研究图书馆。2016;7:71-78。
2. NDRMS。洪水管理国家灾害管理指南。印度政府。新德里，2014年。
3. 国家气象局。国家海洋和大气管理局。
4. GSDMA。1.古吉拉特邦灾害管理计划，2014;
5. Yadav SM。surat洪灾的教训:规划结构性和非结构性洪水。2015;1-5。
6. Udani总理和Mathur DK。洪水灾害脆弱性利用遥感和地理信息系统进行制图:Anandtaluka村庄沿线的案例研究。Pelagia研究图书馆。2015;7:214-221。