[发明专利]一种基于遥感的洪涝淹没预测方法

说明书

本发明属于洪涝灾害预警领域，提供了一种基于遥感的洪涝淹没预测方法，具体包括：根据目标流域所在地区的最大雨强和上游洪峰水位转化模型计算得到所述目标流域上游洪峰水位；根据所述目标流域上游洪峰水位和下游洪峰水位预测模型预测所述目标流域下游洪峰水位；采用洪水填充模型预测所述目标流域的最大淹没范围。本发明利用遥感监测到的水文参数信息，分析河流水文规律，进一步根据水文规律为缺少水文实测数据的发展中国家或欠发达地区的中小流域的洪涝灾害进行预警，并充分考虑了河段上下游水面存在的水力梯度，有利于洪水向下游演进情况下的洪涝淹没模拟预测，本发明具有计算量小、准确度高且成本低的有益效果。

技术领域

本发明涉及洪涝灾害预警领域，尤其涉及一种基于遥感的洪涝淹 没预测方法。

背景技术

自然灾害一直是限制人类生产活动的重要因素，影响着人们生活 的方方面面，而洪涝灾害因具备范围广、频率高、突发性强、破坏大 以及后续影响严重的特点也成为当今世界最主要的自然灾害之一。随 着气候变化和极端暴雨等因素的影响，洪涝灾害的频率和强度不断增 强，根据联合国减少风险灾害办公室发布的《Economic Losses,Poverty andDisasters 1998-2017》报告，近20年内全球记录了七千余起重大 灾害事件，其中43.4％与洪涝有关。

洪涝灾害对人类生活环境和自然地貌的破坏是巨大的，而作为造 成河道水位上涨进而引发下游淹没的最主要因素是暴雨，其降雨强度、 空间分布等因素会对洪涝灾害规模产生直接影响。因此，对暴雨洪涝 灾害的整个动态过程开展详细具体的研究一直是目前相关领域的研 究热点之一。

而现有研究中，国内外研究者多使用水力学、水文学或者二者结 合的方法开展暴雨洪涝预警工。使用水力学方法，国内外学者提出了 多种水力学模型，并通过获取多种水文参数如降雨量、洪峰水位、洪 峰流量、涨幅速率、洪水过程线以及地表河道糙率等作为模型输入数 据来模拟暴雨洪涝灾害的动态演进过程，从而获取洪涝淹没信息，评 估洪水潜在威胁并达到提前预警的目的；使用水文学方法，研究者则 是通过地表水文监测站点提供的水文实测数据，结合水文学中产汇流、 蒸散发等概念来分析研究区内的洪涝淹没范围和水深分布等关键信 息。与水力学方法相比，水文学方法计算过程简单，计算量较小，但 对洪涝灾害动态演进的模拟较少，一般只涉及洪涝灾害发生后的平静 期的研究，因此在洪水动态演进过程方面缺乏细节性描述。而无论是 水文学方法还是水力学方法，二者在洪水趋于稳定之后的平静期对洪 涝淹没范围和水深分布的判断结果差别不大，都具有较高的模拟精度。 因此，这两种方法都被广泛应用于暴雨洪涝灾害的动态过程研究当中。

然而无论是采用水文学方法还是水力学方法进行洪涝灾害监测 预警，多依赖于水文水力学模型，且大都集中在拥有密集水文站点和 丰富实测数据的干流水系，其共同点是都需要较多的基础地理资料和 详尽的水文实测数据的支撑。然而，对于许多发展中国家或欠发达地 区而言，由于水文监测的人力、设备成本巨大，有限的水文实测数据 往往只存在于少数几个大流域或因保密政策而使得水文实测数据无 法共享，因此，许多发展中国家或欠发达地区的中小流域缺少水文实 测数据，难以有效地应用现有的水文水力学模型对暴雨洪涝灾害的动 态发展情况进行预测，也无法及时有效地制定抗洪抢险政策，从而造成巨大的经济社会损失。

发明内容

为了解决现有技术中发展中国家或欠发达地区的中小流域受限 于水文实测数据的缺乏而难以有效地应用现有的水文水力学模型对 暴雨洪涝灾害的动态发展情况进行预测，从而造成巨大的经济社会损 失的技术问题，本发明提供了一种基于遥感的洪涝淹没预测方法，本 发明利用遥感监测到的水文参数信息，分析河流水文规律，进一步根 据水文规律为缺少水文实测数据的发展中国家或欠发达地区的中小 流域的洪涝灾害进行预警，并充分考虑了河段上下游水面存在的水力 梯度，有利于洪水向下游演进情况下的洪涝淹没模拟预测，本发明具 有计算量小、准确度高且成本低的有益效果。

本发明提供了一种基于遥感的洪涝淹没预测方法，具体包括：