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洪涝灾害是一种自然灾害,每年给我国造成巨大的经济损失。洪涝灾害的发生一般具有突发性特点,要进行洪涝灾害的预警预报、救灾和安排灾后的重建需要对洪涝灾害相关信息进行及时、准确、可靠的采集和反馈。因此,在洪涝灾害发生后能迅速对灾害损失做出评估,为政府及有关部门提供及时准确的信息,具有十分重要的意义。准确的进行灾情损失评估是减轻洪涝灾害的有效措施。
本文在总结分析国内外遥感和地理信息系统领域中不确定性研究和评价的基础上,归纳和分析了利用遥感技术进行监测地面物体的信息传递过程中的不确定性研究方法,并结合分析洪涝灾害遥感监测中的可用的数据源以及洪水面积边界监测方法,通过对比分析各种数据源的优势和缺点,以及监测方法的尽量简单的原则,我们设计了利用雷达数据进行洪涝灾害监测的流程,针对该流程,确定不确定性分析的三个主要阶段即雷达数据的预处理阶段、洪水边界的确定阶段以及雷达数据的几何精纠正阶段。
原始雷达图像往往存在各种噪声,我们对比分析各种噪声压制的处理算法以及图像处理结果,由于噪声压制会破坏原始图像,造成洪水面积提取上的不确定,因此,分析各种滤波结果,提出最适宜的滤波算法和窗口大小。阈值分割是常用的、简单的水体提取方法,但是阈值很难准确的定义。通过分析各种阈值定义方法,找到最佳的阈值定义方法,减少面积统计上的不确定性。雷达图像中的混合像元以及雷达图像的分辨率也是洪涝灾害遥感监测的不确定性的来源之一,我们以机载影像为地面真数据,统计洪水边界上的混合像元的出现的概率以及混合像元中的含水比例,发现,虽然有混合像元的存在并且对雷达图像中的混合像元效应尚未明晰,但是其造成的不确定性较小,完全不影响雷达图像用于洪涝灾害的作用和效力。研究还发现,雷达图像的分辨率对洪水面积统计结果存在很大影响,综合结果我们可得出如下结论,中等分辨率图像取得的监测结果由于高分辨率取得的结果。几何纠正对准确进行损失统计至关重要,研究发现,对缺少地面控制点的雷达影像,与光学遥感影像不同的是在雷达图像上寻找控制点较难,并且分布不均匀,导致配准精度较低。