灾害监测无人机技术应用与研究

以汶川8.0级地震灾害中民政部门使用无人机采集数据、评估灾情、监测灾后恢复重建进展情况为例,总结灾害监测无人机技术在灾害救助过程中的积极作用,归纳其技术范围,分析其应用方法以及在地震灾害监测评估中的突出应用,指出其技术应用优势和不足。最后,从该技术发展现状、应用程度和减灾救灾应用需求角度出发,指出灾害监测无人机技术在灾害预警监测、快速评估、恢复重建等方面广泛应用前景,并提出建立与完善重大自然灾害应急无人机监测体系。     

无人机航空遥感系统在灾害应急救援中的应用

自然灾害具有突发性特点,灾害应急救援的关键是灾害发生后的快速反应。及时快捷的灾情信息对于及时制定救援策略,提高救援效率和质量起着至关重要的作用。目前,由于卫星遥感和载人航空遥感在获取灾害信息时受时空分辨率、外界环境和使用成本的影响,其在灾害应急救援过程中的作用受到限制。无人机航空遥感系统具有实时性强、机动灵活、影像分辨率高、成本低的特点,且能够在高危地区作业。介绍了无人机航空遥感系统的构成及其在灾害应急救援方面的应用,具体介绍了这一系统在四川5.12大地震救灾中的应用情况。最后总结了无人机航空遥感系统在灾害应急救援中的优势,并提出了该系统目前存在的缺陷和改进办法。     

轻小型无人机遥感在高山峡谷区山地灾害应急监测中的应用∗

高山峡谷区频发的山地灾害易堵塞河道形成堰塞湖,对下游城镇和重要基础设施影响极为严重。复杂的地形地貌环境中无法找到合适起降场地、航线规划不准、操作复杂等因素极大地限制了专业级无人机遥感系统在该区域的应用。针对高山峡谷区山地灾害发生后观测数据获取困难局面,探索将轻小型无人机应用于灾害应急监测。以藏东南深切峡谷地区102滑坡群2#滑坡、古乡沟泥石流为例,介绍了轻小型无人机遥感数据快速采集流程。基于航测影像数据对灾害现场进行三维模型快速重建,并将建模结果与三维激光点云模型对比,验证方法的可行性和准确性。结果表明:应急条件下基于轻小型无人机的山地灾害三维模型精度在分米级,平面方向精度高于高程方向,最大误差率低于9.7%。作为一种数据快速获取方法,可将其应用到山地灾害应急监测领域。     

无人机在重大自然灾害中的应用与探讨

重大自然灾害往往会造成重灾区信息通讯中断和道路交通破坏,灾情传递受阻将导致抢险救灾盲目部署,继而造成更大的损失和次生灾害。因此,获取灾情成为重大自然灾害抢险救灾的首要问题。无人驾驶飞机(简称无人机)是一种新工具,能够越过山川河流阻隔,通过摄影、摄像或其他遥感手段获取灾情。通过在北川县曲山镇等地震灾区进行无人机获取灾害信息实验,在2010年玉树地震抢险救灾工作中实现了高原灾区无人机首次航拍,获取的高清图片为划分灾区范围提供了重要依据。鉴于上述实践和探索,介绍了无人机性能和影响无人机摄影的诸多因素,如天气条件、无人机航带航迹和高度、航片重叠率、图片拼接及校正等,对相机与地面影像分辨率的关系进行了介绍,还通过航拍图片和地面图片比对,总结出建筑物倒塌破坏识别的基本要则。     

浅谈城市地下空间应急管理

城市地下空间,一定程度上缓解了地面资源的匮乏,为人们躲避战争与灾害的威胁带来了安全感,其平战结合科学、合理的开发利用,也给社会创造了财富。然而,近年来发生在地下空间的事故灾难却给我们的应急管理工作敲响了警钟。如何加强城市地下空间的应急管理,减少地下空间事故灾害的发生,降低地下空间事故灾害对人员的伤害、财产的损失等问题,值得我们深入的思考。     

创建中国的农业减灾科技体系

中国是世界上农业灾害严重和频繁的国家,中国社会经济发展、经济全球化和全球气候变暖给农业灾害的发生带来了许多新的特点,创建中国的农业减灾科技体系势在必行。分析了农业灾害与一般灾害的不同特点,提出农业减灾科技体系应由农业灾害学与农业减灾系统工程两大部分组成;分别论述了农业灾害学的理论与内容框架,和农业减灾系统工程的基本内涵。最后,对如何创建中国的农业减灾科技体系提出了若干建议。     

一种面向灾害应急的UAV影像快速拼接方法

洪涝、地震等自然灾害发生突然,特别是对城郊设防水平较低地区,短时间内能造成巨大的损失.及时、准确、快速地获得足够的灾情信息是减灾救灾的前提;依靠无人机采集的灾区遥感影像越来越成为减灾部门提取第一手灾情信息的首选数据源.结合无人机影像特点,优化利用影像局部不变特征进行特征匹配,通过RANSAC算子剔除匹配粗差,并用变换优化法求取最佳变换模型参数,然后采用基于动态规划的最佳拼接缝搜索策略和加权平均相结合的融合策略,在保证灾害应急精度要求的前提下,很好地消除了拼接缝和“融合鬼影”现象,为城郊区应急情况下的灾情信息获取提供了新的技术手段和支持.     

无人机有哪些本领?

近几年,无人机不断出现在人们的视线中。以前,我们只知道无人机在军事方面应用很广泛;现在,民用无人机的市场规模在迅速壮大,无人机还能用来进行航拍、监测、送快递,很多场合都需要无人机来大显身手。随着真人秀节目越来越火爆,节目对于拍摄的要求也越来越高。这类节目外景镜头多,拍摄难度大,一些高端的拍摄装备开始在节目中崭露头角,无人机就是其中一种。无人机航拍具有拍摄灵活、图像清晰等特点,在电视节目的拍摄中有     

面向对象的灾害信息遥感提取框架及其应用

我国自然灾害频发,遥感技术可快速、大范围地获取地表的重大自然灾害信息,具有巨大的应用价值.但目前高分辨率遥感影像处理面临一定的困难,尚无十分有效且快速的分类与目标提取算法,面向对象影像处理技术是该领域的研究热点.通过详细分析面向对象影像处理方法与高分辨率影像的特点,构建了面向对象遥感影像技术的灾害信息提取框架,并将该提取框架应用于地震灾害的损毁分析,为相关灾害应用研究提供参考.     

编辑寄语

在全球气候变化和中国经济社会快速发展的背景下,中国面临的自然灾害形势严峻复杂、灾害风险进一步加剧、灾害损失也日趋严重。随着城市化进程的快速发展和人口密度的不断增加,地震对人民生命财产的威胁和人类社会的破坏也呈愈演愈烈的趋势,对于地震灾害的应急救援,给我们带来了更多的思考。     

社会资本视角下自然灾害管理研究进展

当前自然灾害研究逐渐由灾害管理向灾害风险减轻转变,社会资本理论的概念和理论框架被引入灾害研究领域,为灾害风险减轻研究提供了一个新视角,也为探索高效灾害管理提供了一个有效途径。已有社会资本研究中,大多关注于自然灾害管理单一阶段,对灾害管理各阶段的作用进行综合分析的较少。本文在回顾社会资本概念沿革的基础上,对国内外社会资本视角下自然灾害管理的研究进行了梳理,总结了社会资本在备灾、抗灾及灾后重建阶段的核心作用,并依照《仙台框架》提出的四个优先行动事项,对社会资本在未来减轻灾害风险中的研究趋势进行展望,以期为构建综合风险防范体系提供理论指导。从社会资本理论视角出发,探索其在新兴领域的应用,也为未来灾害研究提供了新思路与新视角。     

灾害研究

科学家建议20世纪最后十年为“减轻灾害”十年——灾害给人类带来的巨大灾难——灾害是对科学的挑战,而减轻灾害则为科学发展提供了动力——灾害研究中的前沿科学问题。     

改进的物元可拓模型在台风灾害预评估中的应用

以数值天气预报产品为信息源,选择降水量、降水强度、最大风速、经济易损性作为评价因子,建立了可拓模型,并进行了台风灾前的灾害预测性评估。针对物元可拓法在台风灾害预评估应用中的不足之处(当待评估的数据超出某一指标评价指标范围,其关联度函数就会出现无法计算的情况),对原有模型中经典域的量值作规格化处理和改变关联度计算,以海南岛的台风历史灾害数据为基础,建立了新的评估模型,并将GIS与评估模型结合开展实例应用,结果表明:该方法是可行性。     

中国东部沿海省市风暴潮经济损失风险区划

风暴潮是我国沿海省市面临的重大自然灾害之一,给这些地区造成了难以估量的损失。选取1989-2008年沿海11省、市、自治区风暴潮的历史数据作为研究样本,运用因子得分基础上的聚类分析和熵值评价等方法,对这些地区风暴潮灾害经济损失的风险进行了评估,最终按风暴潮灾害的经济损失程度将沿海省市划分为3个区域:即上海为第1区,表示风暴潮经济损失风险最小;海南、福建、浙江、广东4省为第3区,风险最大;其他省、市、自治区为第2区,表示经济损失风险居中。3个区域的灾害区划,为我们从更深层次上认识风暴潮的发生及是造成的损失情况提供了新的视角。     

秦岭钒矿集中开采区隐蔽性地质灾害早期识别研究

秦岭矿产资源开采区地质灾害具有形成条件复杂、隐蔽性强与识别难等特点。如何识别隐蔽性地质灾害是一难点。通过秦岭钒矿开采区地质灾害详细调查,主要从斜坡体岩性组合特征、斜坡岩体结构特征、高程、坡型、坡度以及采矿活动六个方面总结了该区域地质灾害发育规律。在此基础上,结合无人机航拍室内解译提出了一套适用于该地区的隐蔽性斜坡灾害早期识别方法,从而为矿山斜坡灾害预警与防治提供理论依据和技术支持。     

灾害生态学问题研究

灾害生态学是从生态进化的角度上研究灾害问题，其目的在于通过对生态灾害的界定，生态灾害成因分析，来寻求防止或减轻生态灾害的有效途径．文章从灾害与生态进化的关系入手，阐述了研究灾害生态学问题的重要意义，提出了当前灾害生态学研究的主要问题，为灾害生态学的研究提供了一条新的思路。     

台风暴雨灾害风险区划更新实证分析

在缺失原始资料情况下,通过加权处理旧区划图和新的资料,是区划图更新的一个重要途径。以广东省台风暴雨灾害为例,说明如何应用加权更新模型进行区划图更新,并对其进行了检验。实例证明,在原区划理论和方法不变的情况下,通过加权处理新旧资料,可以满意地更新自然灾害风险区划图。     

高校宿舍火灾评估体系构建

本文基于灾害系统理论,并结合高校校园人口密度大等实际问题,从火灾孕灾环境、火灾承灾体、火灾致灾因子、火灾灾情四个方面构建出基于高校宿舍的火灾评估体系.最终补充了灾害系统理论,为高校防火工作提供了新的方法,也为其他相关工作拓展了思路.     

灾害风险防范数据库的设计与开发

针对灾害风险防范数据管理的特点,开展了灾害风险防范数据库设计与开发方法的研究,在此基础上以SQL Server2000作为后台数据库管理系统,建立了一个灾害风险防范数据库。数据库主要包括地面观测数据库、灾害信息数据库、遥感图像信息数据库和地理信息数据库等4个子库。通过需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计,以Visual Basic6．0作为开发工具,编程实现了在人机交互的友好界面上对数据进行快速检索、统计、添加、修改、删除、导人和导出等操作。此数据库的开发一方面为灾害风险防范提供了基础平台,另一方面也可为数据库技术在灾害风险防范领域的应用提供参考。     

基于GIS的风暴潮减灾辅助决策信息系统

风暴潮是指在大气强迫力作用下局部海面的异常升降现象，是影响我国沿海地区最严重的海洋灾害，风暴潮给我国造成的损失平均每年达上百亿元，风暴潮科技减灾已成为一个重要的研究方向。提供了基于Oracle和GIS技术的风暴潮减灾信息化、网络化实现框架，阐述了风暴潮减灾数据库设计、风暴潮数值预报模型集成、基于GIS的减灾辅助决策分析、基于3s技术的灾害监测和调查以及基于GIS的灾损评估等5个方面内容。