本标准规定了卫星遥感洪涝监测所使用的前期数据要求、监测方法和处理流程。 　　 本标准适用于卫星遥感水体信息提取与洪涝监测。

中华人民共和国气象行业标准
Qx/T 140—2011bZxz.net
卫星遥感洪涝监测技术导则
Technical directive on satellite remote sensing of flood monitoring2011 -08-16 发布
2012-03-01实施
中华人民共和国
气象行业标准
卫星遥感洪涝监测技术导则
Qx/T140
气象出版社出版发行
北京市海淀区中关村南大街46号邮政编码：100081
网址：http：//www.cmp.cma.9
发行部：010-68409198
北京京科印刷有限公司印刷
各地新华书店经销
开本：880X1230
2011年12月第一版
印张：1．25
字数：37.5千字
2011年12月第一次印刷
书号：135029-5492
如有印装差错
版权专有
定价：10.00元
由本社发行部调换
侵权必究
举报电话：(010)68406301
术语和定义
前期数据要求
监测方法
监测处理流程
附录A(资料性附录)
附录 B (资料性附录)
附录C(资料性附录)
附录D（资料性附录）
附录E（资料性附录）
附录F(资料性附录)
附录 G (资料性附录)
附录 H (资料性附录)
Qx/T 140—2011
FY-1C/D极轨气象卫星多光谱可见光红外扫描辐射计（MVISR)通道参数......
FY-3A/B极轨气象卫星可见光红外扫描辐射计(VIRR)通道参数FY-3A/B极轨气象卫星中分辨率光谱成像仪（MERSI)通道参数NOAA极轨气象卫星（AVHRR)通道参数FY-2C/D/E静止气象卫星扫描辐射计(VISSR)通道参数EOS卫星中分辨率成像光谱仪(MODIS)通道参数中巴资源一号卫星传感器的基本参数水体面积计算公式
本标准按照GB/T1．1一2009给出的规则起草。本标准由全国卫星气象与空间天气标准化技术委员会(SAC/TC347)提出并归口。本标准起草单位：国家卫星气象中心本标准主要起草人:刘诚、武胜利、张哗萍、李三妹、李亚君。Qx/T140—2011
Qx/T140—2011
随着空间技术、计算机技术的迅速发展，卫星遥感洪涝监测的能力得到显著提高，气象卫星（如我国风云系列、美国NOAA系列等）、资源环境卫星(如中巴资源卫星（CBERS）、美国EOS环境卫星等)在洪涝监测中得到了广泛应用，气象系统内从事遥感工作的单位均开展了卫星遥感洪涝监测工作，为各级政府提供了大量洪涝监测信息，在防灾减灾决策中发挥了重要作用。由于各从事遥感工作的单位在洪涝监测中大多独立进行研究和开发应用,所用数据处理系统有所不同，监测方法也没有统一的规范，这些都对卫星遥感洪涝监测的应用推广和技术交流造成不便。同时也由于新型卫星和新型探测仪器的出现及地理信息系统(GIS)等技术的不断发展，各从事遥感工作的单位对新探测资料和应用技术的使用程度有所差异，因而卫星遥感在对全国范围洪涝监测方面还有很大潜力,尚未充分发挥其作用。
为了更好地发挥卫星遥感在我国洪涝监测中的作用，促进卫星遥感洪涝监测规范化、标准化，加强各遥感部门的技术交流，特制定本标准。IV
1范围
卫星遥感洪涝监测技术导则
本标准规定了卫星遥感洪涝监测所使用的前期数据要求、监测方法和处理流程。本标准适用于卫星遥感水体信息提取与洪涝监测。2术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。2. 1
警戒水体数据data ofwarning waterbody用于判断异常增大水体(即洪涝水体)的背景水体数据。2.2
监测区
Kmonitoring area
监测分析洪涝的区域。
注：包括县级以上的监测区和小流域治理工程监测区。2.3
洪涝监测图像flood monitoring image可直观显示洪涝水体、植被、裸土、云盖等地表特征的多通道合成卫星遥感图像。2.4
洪涝监测专题图thematic map of flood monitoring以特殊颜色显示有关洪涝监测内容及其特征变化等要素的图件。2.5
洪涝监测方法method of flood monitoring利用卫星图像等遥感资料监测洪涝的方法。3符号
下列符号适用于本文件。
P：洪涝区边缘像元中水体面积占像元面积的百分比。RNiR：指定星载仪器中近红外0.725μm~1.25μm波段的反射率。RNiRL：洪涝区中纯陆地像元近红外0.725μm~1.25μm波段的反射率。RNiRM：洪涝区边缘像元近红外0.725μm~1.25μm波段的反射率。RiRw：洪涝区中纯水像元近红外0.725μm~1.25μm波段的反射率。RNIR TH：RNIR对应的阅值。
Rvis：指定星载仪器中可见光0.55μm~0.68μm波段的反射率。Rvis TH：Rvis对应的阈值。
RDnv：RnIR 与 Rvis 的差值。
RDnv TH：RDnv对应的阈值。
Qx/T 140—2011
Qx/T 140—2011
Rnv：RNIR与Rvis 的比值。
Rnv_TH：Rnv对应的阈值。
S：洪涝区水体总面积。
TMIR：指定星载仪器中3.55μm~3.95μum中波红外波段的等效黑体辐射亮温，该波段中心波长在3. 7 μm 附近。
TMIR TH：TMIR对应的阈值。
TriR：指定星载仪器中10.3μm～11.3μm热红外波段的等效黑体辐射亮温，该波段中心波长在11μm附近。
TIR TH：TTIR对应的阈值。
TDM：中红外波段与远红外波段亮温差。TDMT TH：TDMT 对应的阅值。
AS：洪涝区边缘单个像元面积。>S%：洪涝区边缘单个像元的亚像元水体面积。4前期数据要求
4．1数据源要求
数据应源自携载有可见光和红外波段探测仪器的气象卫星（包括FY-1C/D、FY-3A/B、NOAA极轨气象卫星和FY-2C/D/E静止气象卫星等）、美国EOS环境卫星、中巴资源卫星（CBERS)等观测平台。
其中，FY-1C/D/MVISR(多光谱可见光红外扫描辐射计）、FY-3A/B/VIRR(可见光红外扫描辐射计)和EOS/MODIS(中分辨率光谱成像仪)资料中完全持有可见光、近红外、短波红外、中红外、热红外探测波段。
NOAA/AVHRR(改进的甚高分辨率扫描辐射计）、FY-2C/D/E/VISSR(可见光红外扫描辐射计）、FY-3A/B/MERSI(中分辨率成像光谱仪）、CBERS/CCD(电荷耦合装置)部分持有可见光、近红外、短波红外、中红外、热红外探测波段。以上卫星探测仪器特性参数参见附录 A、附录 B、附录 C、附录 D、附录 E、附录 F和附录 G。4.2前期数据处理
在洪涝监测处理前，卫星轨道数据应经过以下处理：经过卫星原始数据预处理，所采用的卫星数据预处理技术应由相应标准或规范指定；a）
对预处理后的数据进行地图投影变换；检查局域投影图像的定位精度，如定位不准，应进行几何校正，且误差应在1个像元以内。c）
5监测方法
5．1水体信息提取方法
5.1．.1白天水体判识
白天主要是在晴空、薄云覆盖或水面覆盖雾等三种情况下获取观测资料。不同观测条件下获取的资料应分别采取下列水体识别方法：a）晴空条件下的水体判识
式中参考阈值为：
Rvis TH =18% ;
RniR TH =10% ;
RDnv th =0。
RvIS ≤ RvIS TH,且 RNIR ≤ RNIR TH,RDNV ≤ RDNV THQx/T 140—2011
由于各地地理条件和卫星过境时间的差异，阈值在不同情况下有一定的差异，一般在±5%左右。b）薄云条件下的水体判识
Rnv ≤ Rnv_TH
注：RRNVTH可取0.7。
c）水面覆盖有雾条件下的水体判识TDMT ≥ TDMI TH
注：TDMTTH可取10K。
5.1.2夜间水体判识
TTIR ≥ TTIB TH
....4)
判识阈值根据不同季节、不同地区的地面温度变化加以确定，该阈值宜利用人机交互方式选取。5.2洪涝水体监测方法
5.2．1建立警戒水体数据集
可利用监测区域江河、湖泊流域处于警戒水位时期的卫星资料提取当时的水体边界范围,生成警戒水体数据,作为判定异常增大水体(如洪涝水体)的依据。5.2.2提取洪涝水体信息
洪涝水体监测基于对异常增大水体的判定。通过对不同时次水体监测数据进行比较，区分水体的变化部分,判断异常增大水体的范围及位置。洪涝水体信息提取包括下列内容：a）洪涝泛滥水体信息提取
用警戒水体作为背景，洪涝发生后水体扩大部分为洪涝泛滥水体。b）
退水区域信息提取
用洪涝严重时期监测的水体范围作为背景,退水期间水体缩小部分为退水区域。5.2.3洪涝水体面积估算
5.2.3．1洪涝水体面积估算即为计算所有判识为洪涝水体像元的面积,并求和洪涝水体面积为S,则
式中：
i—洪涝区内像元序号；
n一洪涝区的像元总数。
...(5)
根据局域投影文件中所用的地图投影方式,利用洪涝水体二值数据和相应的面积计算公式(参见附录H，逐像元计算洪涝水体像元面积，并对洪涝区域所包含的像元面积求和。注：遥感监测业务中普遍采用的地图投影方式有兰勃特投影、等经纬度投影和等面积投影。5.2.3.2对于洪涝水体边缘像元，需使用洪涝区边缘像元水体面积估算方法洪涝水体边缘像元的面积为RNIRM，则：3
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监测处理流程
RNIRM = P× RNIRW 十(1— P) × RNIRP = (RNIRL —RNIRM )/(RNIRL —RNIRW )Sw = S× P
卫星遥感洪涝监测处理流程包括水体信息提取处理和洪涝信息处理流程：a)
水体信息提取处理流程，具体步骤如下：1
读取经预处理的轨道数据、水体判识值数据集；生成区域投影图像(选取可见光、近红外、中红外、红外波段）；图像几何校正；
选择监测区域、提取水体信息；人机交互验证判识效果；
生成水体二值图文件。
洪涝信息处理流程，具体步骤如下：1）
读入当前水体二值数据和警戒水体数据；2)
比较当前水体和警戒水体差异，提取异常扩大水体信息；计算洪涝水体面积；
在三通道彩色合成图像上叠加洪涝水体信息，生成洪涝监测专题图；(6)
....(8)
编制洪涝监测报告，说明有关卫星遥感洪涝监测信息，包括洪涝位置、范围、面积估算和所用卫星资料接收时间等，并附卫星遥感洪涝监测图像。附录Ａ
(资料性附录)
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FY-1C/D极轨气象卫星多光谱可见光红外扫描辐射计（MVISR)通道参数表A.1给出了FY-1C/D极轨气象卫星多光谱可见光红外扫描辐射计(MvISR)通道参数。表A.1
FY-1C/D极轨气象卫星多光谱可见光红外扫描辐射计(MVISR)通道参数波长/μm
0. 58~0. 68
0.84~0.89
3.55~3.95
10.3~11.3
11.5~12.5
1. 58~1. 64
0. 43~0. 48
0.48~0.53
0.53~0. 58
0.9~0.985
可见光（visible)
近红外(Near Infrared)
中波红外（MiddleInfrared)
远红外（Far Infrared)
远红外（Far Infrared)
短波红外（Short Infrared)
可见光（visible）
可见光（visible）
可见光（visible）
近红外(Near Infrared)
星下点分辨率/m
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附录B
(资料性附录)
FY-3A/B极轨气象卫星可见光红外扫描辐射计（VIRR)通道参数表B.1给出了FY-3A/B极轨气象卫星可见光红外扫描辐射计(vIRR)通道参数。表 B．1Ｒ　
FY-3A/B极轨气象卫星可见光红外扫描辐射计VIRR)通道参数通道
波长/μm
0. 58~0. 68
0.84~0.89
3.55~3.95
10.3~11.3
11.5~12.5
1. 55~1. 64
0. 43~0. 48
0.48~0.53
0.53~0. 58
1.325~1.395
可见光（visible)
近红外（Near Infrared）
中波红外(Middle Infrared)
远红外（Far Infrared)
远红外（Far Infrared)
短波红外(short Infrared)
可见光（visible）
可见光（visible）
可见光（visible）
短波红外（shortInfrared）
星下点分辨率/m
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