利用卫星SAR监测台风“海燕”对粮食安全的影响
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2016-06-04
菲律宾国土面积约为3000万公顷，农业用地950万公顷。其中水稻种植面积占全国农业用地的32%，约为300万公顷，水稻产量不能满足本国需求，因而需要大量进口。目前，菲律宾是世界上最大的稻米进口国。2001--2010年，菲律宾稻米年平均进口量为1778万t，占世界稻米年平均进口量的6.43%。菲律宾水稻的进口量将影响世界范围内水稻供需格局。
超强台风海燕于2013年11月8日凌晨4点40分在菲律宾中部萨马省登陆，登陆时中心最大风速260KM/H（10分钟平均），305KM/H（1分钟平均），为全球有记录以来的最强登陆台风。海燕在菲律宾东部及中部造成严重灾情。
联合国粮农组织发布警告说，台风“海燕”已严重影响菲律宾水稻种植区，受灾最严重的五个地区的稻米产量将减少约90万吨，相当于该五个地区2012年稻米总产量的三分之一。台风“海燕”不但给菲律宾中部地区的2013年主季水稻生产造成损失，还严重影响了应于2013年12月下旬结束的2013年至2014年次季水稻等农作物的种植。粮农组织警告说，应立即向受灾地区提供种子和化肥等必要物资，如果灾区的农民不能在未来几周内种植下一季作物，他们可能会面临严重的粮食安全和生计问题。
这些数据，源于国际稻米研究机构、sarmap公司、菲律宾农业部水稻研究所以及SAR数据公司，一起合作利用遥感手段对菲律宾的灾情进行了监测和分析的成果。用到的数据有TerraSAR-X数据，由Infoterra GmbH公司免费提供；COSMO-SkyMed数据，从EGEOS公司购买了在灾前的数据和免费获取了灾后的数据；sarmap公司利用SARscape软件做了SAR数据的处理和分类；菲律宾农业部水稻研究所进行了现场调查；国际稻米机构协调和做本地技术支持工作。
1、水稻种植范围和洪水范围
Google Earth上内布拉斯加州莱特岛的区域。黑色线是行政范围。
图1 监测区域范围
利用COSMO-SkyMed数据进行水稻种植面积监测，得到的2013年丰水季的水稻种植范围和晚稻的种植区域如下图所示：
图2 2013年丰水季节的水稻种植面积 图3绿色为水稻区域，红色为晚期种植的水稻区域
洪水之后，利用TerraSAR-X数据进行洪水区域的监测，有一部分被洪水淹没，水稻有些在台风来之前就收割了，有些在台风来的时候还在生长，解译的结果以及统计出在内特拉斯加州莱特岛各直辖市的水稻面积、洪水面积以及水稻受灾面积的情况表明：洪水淹没的水稻田面积为 3000公顷，被淹没的生长的水稻面积为1000 公顷，菲律宾农业部水稻研究所的观测的20个站点中，有18个已经收割了，解译结果及统计结果见下图：
图4 蓝色：洪水区域 图5 内布拉斯加州莱特岛各省市水稻面积
绿色：台风之前已收割的区域
红色：晚稻，台风来时还在生长的区域
2 基础设施的受灾情况
利用相干性分析进行塔克洛班市的城市区域基础设施损毁制图。数据源为COSMO-SkyMed，获取时间分别为：灾害发生前两景，2013年8月15日、19日，灾害发生后两景：2013年11月8日、16日。利用洪水发生前的两景进行相干性分析，在相干性图上，相干性高的区域，是城市区域，显示了台风之前的城市。洪水发生后的两景，进行相干性分析，相干性明显减少，说明城市区域遭到严重破坏。
图6 相干性图（左：灾前，右：灾后）
图7 基础设施损毁图（红色为被损坏的区域）
3、台风过境区域水稻信息制图
对台风过境区域、台风影响区域的水稻范围、以及通过作物历资料得到的各地丰水季开始收割的月份、各地丰水季收割最繁忙的月份、各地丰水季收割结束的月份，分别进行制图，通过分析：可能怡朗、内格罗斯岛、宿务岛、和萨马岛的部分11月还有未收割的区域。
图8 水稻范围和台风路径图
图9 台风影响区域的水稻范围图
图10 各地丰水季开始收割的月份图
图11 各地丰水期收割最繁忙的月份
图12 各地丰水季收割结束的月份
往年的统计数据，台风过境地区，2012年丰水季的季节性产量和面积如下表所示：
4、结论
高分辨率的SAR影像和现场调查显示，许多内布拉斯加州莱特岛的许多水稻在台风来之前已经收割了，但是基础设施的损毁表明，如果还有水稻没收割以及收割后存储的水稻将会受到严重的损害。
本项目利用了SAR数据，解译分析了台风过境对菲律宾农业及城市地区的损毁情况。SAR数据在该项目的应用表明：通过水稻的各个生长期在SAR图像上不同表现，可以监测水稻的种植范围；通过SAR数据的相干性，可以监测人工地物的损毁情况；SAR具有不受天气影响全天时成像的优势，是气象灾害监测的有效数据。
文章来源：http://blog.sina.com.cn/s/blog_764b1e9d0101c7xe.html
超强台风海燕于2013年11月8日凌晨4点40分在菲律宾中部萨马省登陆，登陆时中心最大风速260KM/H（10分钟平均），305KM/H（1分钟平均），为全球有记录以来的最强登陆台风。海燕在菲律宾东部及中部造成严重灾情。
联合国粮农组织发布警告说，台风“海燕”已严重影响菲律宾水稻种植区，受灾最严重的五个地区的稻米产量将减少约90万吨，相当于该五个地区2012年稻米总产量的三分之一。台风“海燕”不但给菲律宾中部地区的2013年主季水稻生产造成损失，还严重影响了应于2013年12月下旬结束的2013年至2014年次季水稻等农作物的种植。粮农组织警告说，应立即向受灾地区提供种子和化肥等必要物资，如果灾区的农民不能在未来几周内种植下一季作物，他们可能会面临严重的粮食安全和生计问题。
这些数据，源于国际稻米研究机构、sarmap公司、菲律宾农业部水稻研究所以及SAR数据公司，一起合作利用遥感手段对菲律宾的灾情进行了监测和分析的成果。用到的数据有TerraSAR-X数据，由Infoterra GmbH公司免费提供；COSMO-SkyMed数据，从EGEOS公司购买了在灾前的数据和免费获取了灾后的数据；sarmap公司利用SARscape软件做了SAR数据的处理和分类；菲律宾农业部水稻研究所进行了现场调查；国际稻米机构协调和做本地技术支持工作。
1、水稻种植范围和洪水范围
Google Earth上内布拉斯加州莱特岛的区域。黑色线是行政范围。
图1 监测区域范围
利用COSMO-SkyMed数据进行水稻种植面积监测，得到的2013年丰水季的水稻种植范围和晚稻的种植区域如下图所示：
图2 2013年丰水季节的水稻种植面积 图3绿色为水稻区域，红色为晚期种植的水稻区域
洪水之后，利用TerraSAR-X数据进行洪水区域的监测，有一部分被洪水淹没，水稻有些在台风来之前就收割了，有些在台风来的时候还在生长，解译的结果以及统计出在内特拉斯加州莱特岛各直辖市的水稻面积、洪水面积以及水稻受灾面积的情况表明：洪水淹没的水稻田面积为 3000公顷，被淹没的生长的水稻面积为1000 公顷，菲律宾农业部水稻研究所的观测的20个站点中，有18个已经收割了，解译结果及统计结果见下图：
图4 蓝色：洪水区域 图5 内布拉斯加州莱特岛各省市水稻面积
绿色：台风之前已收割的区域
红色：晚稻，台风来时还在生长的区域
2 基础设施的受灾情况
利用相干性分析进行塔克洛班市的城市区域基础设施损毁制图。数据源为COSMO-SkyMed，获取时间分别为：灾害发生前两景，2013年8月15日、19日，灾害发生后两景：2013年11月8日、16日。利用洪水发生前的两景进行相干性分析，在相干性图上，相干性高的区域，是城市区域，显示了台风之前的城市。洪水发生后的两景，进行相干性分析，相干性明显减少，说明城市区域遭到严重破坏。
图6 相干性图（左：灾前，右：灾后）
图7 基础设施损毁图（红色为被损坏的区域）
3、台风过境区域水稻信息制图
对台风过境区域、台风影响区域的水稻范围、以及通过作物历资料得到的各地丰水季开始收割的月份、各地丰水季收割最繁忙的月份、各地丰水季收割结束的月份，分别进行制图，通过分析：可能怡朗、内格罗斯岛、宿务岛、和萨马岛的部分11月还有未收割的区域。
图8 水稻范围和台风路径图
图9 台风影响区域的水稻范围图
图10 各地丰水季开始收割的月份图
图11 各地丰水期收割最繁忙的月份
图12 各地丰水季收割结束的月份
往年的统计数据，台风过境地区，2012年丰水季的季节性产量和面积如下表所示：
4、结论
高分辨率的SAR影像和现场调查显示，许多内布拉斯加州莱特岛的许多水稻在台风来之前已经收割了，但是基础设施的损毁表明，如果还有水稻没收割以及收割后存储的水稻将会受到严重的损害。
本项目利用了SAR数据，解译分析了台风过境对菲律宾农业及城市地区的损毁情况。SAR数据在该项目的应用表明：通过水稻的各个生长期在SAR图像上不同表现，可以监测水稻的种植范围；通过SAR数据的相干性，可以监测人工地物的损毁情况；SAR具有不受天气影响全天时成像的优势，是气象灾害监测的有效数据。
文章来源：http://blog.sina.com.cn/s/blog_764b1e9d0101c7xe.html
