宋文龍,馮天時,陳 龍,何 倩,3,胡 軍,盧奕竹,馮 珺,劉宏潔
(1.中國水利水電科學研究院,北京 100038;2.水利部防洪抗旱減災工程技術研究中心(水旱災害防御中心),北京 100038;3.首都師范大學 資源環境與旅游學院,北京 100871;4.黃河水利委員會山東水文水資源局,濟南 250199)
凌汛災害具有孕災環境復雜、致災因子多樣、突發性和鏈發性強、搶險難度大等特點,尤其冰塞、冰壩易造成河道水位陡漲導致堤防決口引發的災害最為嚴重[1-3]。及時精準地獲取凌汛期間冰凌的分布情況是凌情監測的關鍵任務,傳統封河長度人工測量法僅依靠封開河位置進行計算,在出現分段開河時易產生誤差,且難以掌握冰凌的空間分布信息[4-5]。
衛星遙感可以做到非接觸大范圍快速成像,在凌情快速監測評估中可發揮重要作用[6]。基于地物的光譜特性構建的遙感指數可以實現目標地物的快速提取,其中以水體指數、植被指數最為典型[7],現階段雖未有成熟的冰凌指數,但可以利用其他指數來代替。Dozier等[8]基于Landsat數據最早提出了歸一化積雪指數NDSI(Normalized Difference Snow Index)用于積雪反演,此后該指數同時被用到湖冰、冰凌的提取。宋珍等[9]基于國產HJ-1A/B數據驗證了NDSI與改進的歸一化積雪指數MNDSI(Modified Normalized Difference Snow Index)在中國西部牧區積雪提取中的適用性。翟涌光等[10]以黃河寧蒙段為研究區,基于Landsat影像對比了NDSI、MNDSI、NDWI(Normalized Difference Water Index)、NDUWI(Normalized Difference Unfrozen Water Index)等幾種水體/積雪指數對黃河冰凌一水分類工作的適用性,結果指出NDUWI可以較好地區分冰凌與水體,但易受到其他地物的干擾。冰率是指河道在一年中結冰的概率,冰率越高說明相關區段的河道在冬季更易結冰,Yang等[11]基于Fmask分類算法對全球的河流冰川演變進行了預測。……