科罗拉多洪灾一周年回顾
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科罗拉多洪灾一周年回顾
匿名 2014年9月11日，星期四
本周标志着科罗拉多州弗朗特岭地区遭受特大洪灾袭击已过去整整一年。在持续一周的强风暴活动为该地区带来超过17英寸降雨后，我们所在的科罗拉多州博尔德县与区域内其他几个县一样，满目疮痍。局部山洪暴发事件对道路、桥梁和建筑物造成了重大破坏，并使整个县的许多河流改道形成了新的河道。
整个星期都在举行各种活动，以纪念这次洪灾，并评估受灾最严重社区的重建进展。受灾最严重的许多社区都位于我们县的西部地区，那里陡峭的地形、狭窄的峡谷以及因连年森林火灾而变得脆弱的自然环境，使得该地区极易发生此类灾害。今天早上在上班途中，当地广播电台播报了一个关于这些社区重建进展的精彩报道。大部分受损的基础设施已得到重建。在这次事件后几乎变成鬼城的小镇詹姆斯敦，大约90%的居民已经返回。
依我拙见，这次事件最引人深思之处在于，即便我们能够重建，我们地区的景观却已永远改变。一个例子就在我们办公室外面：从山中倾泻而出的水流漫过洪泛区，在地表沉积了数英尺厚的沉积物。为了让您了解当时的情况，下图拍摄于2013年9月10日洪水期间。图中显示了我们办公室外的自行车道，以及车道旁（栅栏柱的另一侧）的一片开阔空地。当洪水退去时，我们面临的是堆积如山的沉积物和碎片，需要使用重型设备才能清理自行车道。
一年后，自行车道上的沉积物已被清理，但那片开阔空地现在比原来高出了好几英尺。曾经植被茂盛的空地现在看起来更像一片海滩，尽管整个夏季植被已在慢慢回归这片区域。下图拍摄于2014年9月11日。
像这样的景象在整个县里非常普遍。许多当地的徒步和自行车道都已重新规划，以适应我们地形的变化。在一些地区，小的排水沟已扩展得如同小型峡谷。所有这些变化让我深入思考如何利用遥感技术来量化这次洪水事件的影响。在本篇博客文章顶部的视频中，我讨论了一种用于管理影响分析的分层评估策略。这种分层评估策略为GIS分析人员提供了一个框架，以聚焦于受事件影响最严重的区域。遥感数据通常是事件发生后最先获得的准确且可验证的地理信息来源。请查看下图，了解如何实施分层评估策略以利用遥感数据提供的宝贵信息。
在第一层，利用中等分辨率影像进行区域评估，可以对灾害给区域造成的影响进行"快速概览"。查看下图，了解如何利用 Landsat 8 OLI 影像，从洪前和洪后图像中提取地表水体信息，以理解洪水对我们区域的影响。
在第二层，使用从诸如DigitalGlobe的WorldView-2等平台获取的高分辨率影像进行街区评估，使我们能够识别沉积物、碎片、滑坡、受损道路以及对建筑物的破坏。查看下图，了解如何将专题变化检测技术应用于WorldView-2的洪前和洪后影像，以识别滑坡、泥浆和沉积物被冲入科罗拉多州博尔德市一个居民区的情况。
这自然引向了第三层评估，一年后的今天，我仍感觉此项评估仍在进行中。依赖于超高分辨率遥感平台的第三层评估，是我认为未来几年将呈指数级扩展的领域。借助激光雷达（LiDAR）和合成孔径雷达（SAR）等数据源，我们才能真正开始审视对单个建筑物的破坏以及高程的细微变化。利用高分辨率高程数据，我们可以测量我之前提到的观测到的变化，例如河道侵蚀和洪泛区沉积物堆积所带来的高程变化。我们也开始看到无人飞行器（UAV）在采集地理信息方面的应用兴起。所有这些独特的信息源，可以为我们描绘出一幅非常详细的图景，展示如一年前震撼我们科罗拉多州社区的那场洪灾等自然灾害给环境带来的变化。虽然我们无法阻止此类事件的发生，但利用最新技术来帮助应对这些事件，并从我们的观察中学习，是我们许多人投身于此领域的一个重要初衷。