The Role of Earth Observation Technologies in Flood Mapping: A Manitoba Case Study

RÉSUMÉLa gestion efficace des crues nécessite l'intégration de diverses formes de données géospatiales dans une structure qui permet d'effectuer, en temps utile, des analyses relatives à la prévention des crues, à l'évaluation et aux mesures d'atténuation. Dans cette optique, les techniques d'observation de la Terre, tout comme les systèmes d'information géographique (SIG), jouent un rôle de plus en plus prépondérant dans la conception de systèmes intégrés de gestion des ressources.Dans le présent article, les auteurs montrent, à partir d'une étude de cas du fleuve Assiniboine, dans le sud-ouest du Manitoba, comment des données-radar, des données recueillies par le capteur thématique de Landsat et des données d'un SIG peuvent être utiles dans la gestion des crues, notamment pour l'évaluation et la détermination de mesures d'atténuation. L'étude révèle qu'un radar à antenne synthétique dont le faisceau forme un grand angle d'incidence et qui fonctionne à une fréquence de 5,3 GHz, en polarisation HH, constitue l'instrument de choix pour délimiter les frontières des zones inondées. Les données du capteur thématique peuvent être utilisées pour cartographier les classes de couverture du sol, tandis que l'intégration des données-radar et des données du capteur thématique dans un SIG permet, d'une part, de calculer efficacement des variables telles que la superficie inondée totale et la superficie inondée par classe de couverture du sol et, d'autre part, d'associer spatialement ces variables avec d'autres variables démographiques, socio-économiques ou culturales.SUMMARYEffective flood management requires the integration of various forms of geospatial information within a framework that allows for flexible and timely analysis in the areas of flood prevention, assessment, and mitigation. Earth observation technologies and Geographical Information Systems (GIS) are beginning to play a larger role in the development of these resource management information systems.In this work we illustrate, through a case study of the Assiniboine River in southwestern Manitoba, how Synthetic Aperture Radar (SAR) Landsat Thematic Mapper (TM) and GIS can be used in both the assessment and mitigation components of flood management. Our results show that high incidence angle SAR at 5.3 GHz and HH polarization is ideal for delineating flood boundaries. TM data can be used to map land use classes, and the integration of SAR and TM data, within a GIS, allows for efficient computation of such variables as total flooded area, flooded area by land use class, and spatial association of these variables with other demographic, socio-economic, or cultural variables. Additional informationNotes on contributorsDavid G. Barber• David G. Barber, Klaus P. Hochheim, David R. Mosscrop, and Michael J. McMullan are with the Centre for Earth Observation Science, Department of Geography, The University of Manitoba, Winnipeg, Manitoba, Canada.Klaus P. Hochheim• David G. Barber, Klaus P. Hochheim, David R. Mosscrop, and Michael J. McMullan are with the Centre for Earth Observation Science, Department of Geography, The University of Manitoba, Winnipeg, Manitoba, Canada.Roy Dixon• Roy Dixon is with the Manitoba Remote Sensing Centre, Land Information Branch, Department of Natural Resources, Winnipeg, Manitoba, Canada.David R. Mosscrop• David G. Barber, Klaus P. Hochheim, David R. Mosscrop, and Michael J. McMullan are with the Centre for Earth Observation Science, Department of Geography, The University of Manitoba, Winnipeg, Manitoba, Canada.Michael J. McMullan• David G. Barber, Klaus P. Hochheim, David R. Mosscrop, and Michael J. McMullan are with the Centre for Earth Observation Science, Department of Geography, The University of Manitoba, Winnipeg, Manitoba, Canada.