QGIS水利和灾害应用

水资源管理和灾害防控是地理信息系统（GIS）应用的重要领域。《QGIS水利和灾害应用》展示了在处理水利和风险问题过程中如何使用QGIS的应用案例，包括利用高空间分辨率多光谱卫星影像监测沿海水深、沿海湿地地形和生物演化、水库水文监测卫星影像分析、网络分析与路径选择、城市及周边地区排水网络提取、旱灾制图、基于景观指标的空间采样设计在害虫调节中的应用以及应用RUSLE方程构建侵蚀灾害模型。
《QGIS水利和灾害应用》详细介绍了每个应用案例的数据来源、方法和QGIS操作步骤，为读者提供了使用QGIS解决实际应用问题的思路和方法。读者亦可在《QGIS水利和灾害应用》提供的网站获取相关数据和资料。

译者序
前言
1 利用高空间分辨率多光谱卫星影像监测沿海水深 1
1.1 定义、背景和目的 1
1.2 方法描述 2
1.2.1 多光谱卫星影像（MSI ）的选择和预处理 3
1.2.2 校正水深反演模型 5
1.2.3 掩膜的准备和应用 6
1.2.4 主要沉积构造形态演变的特征描述 7
1.3 实际应用 7
1.3.1 软件和数据 8
1.3.2 兴趣区的提取和预处理 10
1.3.3 计算水深 15
1.3.4 掩膜的准备和应用 21
1.3.5 主要海底沉积构造形态演化特征描述 27
1.4 参考文献 29
2 地形-水深综合模型在沿海湿地演化研究中的应用：伊奇库尔湿地（突尼斯北部）地形与生物演化实例 30
2.1 沿海湿地动态 30
2.2 伊奇库尔湿地 30
2.3 综合地形-水深模型的面向对象分类法 32
2.3.1 建立地形-水深DTM 33
2.3.2 影像处理 36
2.3.3 分割 41
2.3.4 分类 42
2.3.5 方法的局限性 43
2.3.6 与植被群落相关的地形-水深断面实例 43
2.3.7 结论 45 2.4 QGIS 实现 45
2.4.1 软件和数据 45
2.4.2 计算地形-水深DTM 47
2.4.3 影像预处理 50
2.4.4 分割 56
2.4.5 分类 61
2.5 参考文献 65
3 水库水文监测卫星影像分析 66
3.1 背景 66
3.1.1 科学问题 66
3.1.2 物理和人文环境 66
3.1.3 印度中部水资源的重要性 66
3.2 方法和数据集 67
3.2.1 方法 67
3.2.2 数据集 67
3.2.3 准备数据集 69
3.3 辛古尔水库区的提取和量化 70
3.3.1 计算AWEI 指数 70
3.3.2 构建水陆二值栅格影像 71
3.3.3 二值栅格矢量化 73
3.3.4 选择水体多边形 73
3.3.5 计算水库的水面面积 74
3.4 植被特征 75
3.4.1 选择植被状态指标 76
3.4.2 计算研究区的SAVI 76
3.4.3 创建陆地-水体掩膜 77
3.4.4 SAVI 地表指数统计 77
3.5 构建QGIS 模型实现处理链自动化 78
3.5.1 模型设置 79
3.5.2 构建提取水库的处理链 80
3.6 结论 88
3.7 参考文献 89
4 QGIS 网络分析和路径选择 90
4.1 概述 90
4.2 基本概念 90
4.2.1 网络的定义 90
4.2.2 网络拓扑 91
4.2.3 拓扑关系 92
4.2.4 图遍历：最短路径案例（Dijkstra） 93
4.3 水文网络的构建和分析实例 93
4.4 专题分析 95
4.4.1 概述 95
4.4.2 使用数据 96
4.4.3 网络一致性检查 96
4.4.4 路线安排 101
4.4.5 将观测点校正到网络上 102
4.4.6 网络分类 104
4.4.7 观测站描述 105
4.4.8 计算观测点间的距离 109
4.4.9 上游路径及流域计算 111
4.4.10 下游路径 113
4.4.11 计算有效区域 116
4.5 参考文献 119
5 应用伪凸面要素组成的二维多边形网格表示城市及城市周边地区的排水网络 121
5.1 背景 121
5.1.1 目标 121
5.1.2 获取GIS 图层输入 123
5.1.3 识别形状不良的水文响应单元和提高模型格网质量的方法 124
5.2 TriangleQGIS 模块的实现和基本方法 127
5.2.1 应用技术 127
5.2.2 基本方法 127
5.2.3 QGIS 插件的结构 129
5.2.4 基础库：MeshPy 129
5.2.5 在Windows 系统中安装插件 129
5.2.6 安装虚拟机、QGIS 插件和Geo-PUMMA 133
5.3 TriangleQGIS 插件及Geo-PUMMA 脚本说明 140
5.3.1 为狭长多边形添加结点 141
5.3.2 用TriangleQGIS 插件进行三角剖分 141
5.3.3 分解三角形要素 148
5.3.4 模型格网优化的效果 151
5.4 致谢 151
5.5 参考文献 152
6 旱灾制图 154
6.1 背景 154
6.2 卫星数据 155
6.2.1 MODIS 产品 155
6.2.2 土地覆盖图 155
6.3 基于卫星NDVI 数据的干旱指数 155
6.4 方法 156
6.4.1 MOD13Q1 影像的预处理 157
6.4.2 划定干旱地区 157
6.4.3 计算受干旱影响的农业、城市、森林区域面积 157
6.5 QGIS 应用实现 158
6.5.1 下载MODIS MOD13Q1 数据 158
6.5.2 MODIS MOD13Q1 数据预处理 161
6.5.3 计算VCI 指数 162
6.5.4 划定干旱地区 165
6.5.5 计算受干旱影响的农业、森林和城市面积 169
6.5.6 结果可视化 171
6.6 干旱地图 176
6.7 参考文献 177
7 基于景观指标的空间采样设计在害虫调节中的应用：塞内加尔邦贝地区黍米头蝇案例研究 178
7.1 定义和背景 178
7.2 空间采样方法 179
7.2.1 景观指标的量化 180
7.2.2 制定采样方案 183
7.2.3 将选择的采样点输出到GPS 中 184
7.3 实际应用 185
7.3.1 软件和数据 185
7.3.2 计算景观变量 185
7.3.3 采样方案设计 192
7.3.4 集成采样点到GPS 设备 198
7.3.5 方法的不足 200
7.4 参考文献 200
8 应用RUSLE 方程构建侵蚀灾害模型 202
8.1 定义和背景 202
8.2 RUSLE 模型 202
8.2.1 气候因子：降雨侵蚀性R 204
8.2.2 地形因子：坡长和坡度 205
8.2.3 土壤类型和土地覆盖因子 206
8.2.4 估计土壤流失A 208
8.2.5 方法的局限性 209
8.3 RUSLE 模型的实现 209
8.3.1 软件和数据 209
8.3.2 计算R因子 211
8.3.3 计算LS因子 215
8.3.4 准备K因子 224
8.3.5 创建C因子 225
8.3.6 基于RUSLE 方程计算土壤流失A 229
8.4 参考文献 230