典型震害遥感图像的模型分析

实际震害复杂多样，反映在遥感影像上很难用某种固定的模式进行概括分析，因而震害遥感影像的解释至今还停留在人工判读水平上，难以做到快速、准确。地震应急响应要求尽量在最短时间内了解灾情以救灾抢险，利用遥感技术和图像模式识别技术是快速确定震害乃至灾情的重要途径。本文以1976年中国唐山地震震后航空遥感图像为主要样本图像，参照国内外其它地区震害遥感图像，进行了震害的分级，概括了相应的遥感图像特征，在此基础上，建立了提取震害样本图像各种特征参量的数学模型，初步分析了表征各种震害样本图像的参量组合及其阈值范围的确定方式。     

基于多时相双极化Sentinel-1A数据的震害建筑物提取

地震发生后快速准确地获取灾区建筑物震害信息,是减少人员伤亡的有效途径。合成孔径雷达(SAR)遥感凭借全天时、全天候工作能力,在灾害评估方面发挥了重大作用。充分挖掘SAR数据的特征用于提取建筑物震害信息,是SAR成功应用于震后应急救援的关键。本文利用多时相双极化Sentinel-1A SAR数据,基于SAR的强度和相干性特征,进行震害建筑变化检测。对VV和VH极化SAR数据作为建筑物震害判别分析的变量,与建筑物震害建立判别关系,得到建筑物震害判别函数。利用此判别函数提取意大利阿马特里切镇的建筑物震害信息,并用光学解译结果验证本文方法的可靠性。结果表明,多时相双极化Sentinel-1A数据建立的震害建筑物判别分析方法能准确地评估建筑物震害信息,精度达到81%,能满足震害建筑物评估的需求。     

基于深度学习的建筑破坏状态智能评估研究

地震发生后需要对震害区域建筑物破坏等级进行快速评估,以便于震后辅助决策和应急救援。通过分析建筑物外立面震害照片数据,挖掘不同建筑破坏等级与其立面图像特征潜在的映射关系,建立基于震害图像数据的建筑破坏状态智能评估深度学习方法,并应用于都江堰的地震调查数据。首先,训练获得了DeeplabV3+图像语义分割深度神经网络模型,实现在震后复杂背景下的建筑物外观整体的分割提取。进一步,利用迁移学习进行ResNeXt网络参数训练用于图像分类,实现建筑物地震破坏等级的评估。分析了都江堰地震现场调查数据,实验结果表明,所提方法能够较精细地将建筑破坏划分为基本完好、损坏和倒塌三类,准确率达到90.33%。评估模型可直接应用于震后建筑状态的较精细评估,且对外立面图像拍摄角度无较高要求,对图像背景鲁棒,可避免环境因素影响。相较于人工判断,研究方法提高了工作效率,缓解了调查者主观性判断带来的离散性影响,具有良好的应用潜力。     

《汶川地震建筑物震害遥感解译图集》的编制

2008年四川汶川8.0级地震造成了惨重的人员伤亡和巨大的经济损失。在震后灾害监测、应急指挥与抢险救援、灾害调查、损失评估、灾民安置、恢复重建以及地震科学研究等工作中,遥感技术发挥了重要作用。《汶川地震建筑物震害遥感解译图集》根据地震后地震现场建筑物震害遥感比对科学考察资料和震害遥感资料分析处理结果,按照科学性、知识性和资料性的编制原则编制而成。主要包括汶川大地震发生的地震地质、地势和社会环境,灾区遥感影像获取、建筑物震害影像特点与实际震害表现、震害遥感定量评估方法、汶川大地震灾区(Ⅷ度及以上地区)震害遥感定量评估模型,以及主要城市和乡镇震害遥感影像和震害评估结果等。     

高分辨率遥感图像在城市快速震害预测中的应用研究

以河南省某县城为例,通过分析高分辨率遥感图像,获取建筑物的属性信息,结合相关调查数据,建立震害矩阵,得到震害预测结果,计算综合地震危险性指数,评价该区域综合抗震能力。与实际调研结果对比后发现,基于高分表率遥感图像的建筑物信息提取技术具有较高精度,能够满足大范围快速震害预测的需要。     

遥感震害快速定量评估方法及其在玉树地震中的应用

在伽师地震、汶川地震遥感定量化灾害评估基础上,提出了基于少量现场调查样本进行遥感解译震害与地面实际震害定量评估的方法,以玉树地震为例,建立了遥感解译震害与现场调查结果的定量关系,并进一步得到了玉树县城结古镇街区的等效震害指数和结古镇综合震害指数,结果显示遥感震害快速定量评估结果与实际调查结果一致.该模型可应用于建筑物结构类型分布与玉树县结古镇相似的城镇遥感震害评估工作中.     

基于无人机影像的长宁地震建筑物震害提取与成因分析

2019年6月17日,四川省长宁县发生6.0级地震,对当地建筑造成严重的破坏。选取震中长宁县双河镇为研究区,通过获取地震前后的无人机遥感数据,建立无人机遥感解译标志,对地震灾区的建筑物受损情况进行解译。在解译基础上进行无人机遥感建筑物震害提取,获取研究区的灾情信息。将目视解译方法得到的结果和无人机低空视频拍摄的震害结果进行混淆矩阵对比分析,得到两者总体精度(81%),kappa系数为0.74,具有较高的一致性。分析结果显示:研究区域内共解译建筑1867栋,损坏、部分倒塌和倒塌的建筑物占研究区总建筑物的64.06%,其中倒塌房屋为年代久远土木结构房屋,集中在研究区的东北部分(9.27%),另外,基本完好的建筑物(占比36.94%)主要位于研究区西部,为近年来新修的建筑,抗震性能良好。     

基于纹理特征的高分辨率遥感影像灾害监测应用

变化检测方法作为遥感信息获取的主要技术手段之一,在灾害监测中已得到了一定应用。然而基于遥感图像灰度信息的变化检测方法,其阈值选取受到传感器和环境因素引起的"伪变化"信息影响。由于纹理特征具有移不变特性,可以利用地物空间结构信息开展变化检测,从而避免图像灰度"伪变化"信息的影响。该文在现有变化检测技术流程之上,通过纹理特征参数的分析,结合基于贝叶斯的图像阈值分割技术,建立了基于纹理特征的高分辨率遥感影像变化检测方法,并应用在汶川地震前后的福卫-2影像,与基于光谱影像的变化检测方法进行了分析对比。     

基于3S技术的震害快速评估

地震是人类面临的重大自然灾害之一，破坏性地震发生后，对震害的快速评估有利于政府及有关部门对灾情迅速做出应急反应，实施救援。地理信息系统（GIS）、遥感（RS）和全球定位系统（GPS）合称为3S技术。随着计算机技术和地球空间科学的发展。3S技术已逐渐应用于防灾减灾领域。探讨了应用3S技术替代传统的经验性估计决速评估震害的技术路线、方法和前景。首先，归纳了目前防震减灾信息及辅助决策系统建设取得的成绩和存在的问题。通过两个破坏性地震的震害实例，说明了应用基于GIS的系统快速评估震害的可能性和有待重点解决的问题。然后。通过新疆一次地震的遥感图像的变化检测，展示了震害快速评估中借助遥感数字图像处理技术的前景。在上述综合分析的基础上，讨论了三者结合的重要性、潜在功能和优点。     

基于遥感影像的城市震害模拟

探讨了基于遥感影像图进行城市地震灾害模拟的可行性，提出了一套利用GIS栅格分析功能进行城市地震灾害模拟的方法。详细论述了一种从TM／ETM＋遥感影像图提取群体建筑物专题信息并创建群体建筑物栅格的方法，以及场地地震动峰值加速度（PGA）衰减栅格、工程场地条件栅格的创建方法。结合调查资料，对某市群体建筑物进行了基于栅格的地震破坏模拟，得到了可信的地震灾害模拟结果，说明基于栅格分析城市地震灾害具有可行性。     

航空遥感地震灾害信息的快速提取

航空遥感地震灾害信息的快速提取是地震灾害损失快速评估的关键技术。遥感与地理信息系统的结合应用使得震害调查快速而又正确。本文重点论述了震害地类的特性与建立解译模型的原则、方法与不同种类信息源所采用的二套技术方案,并比较分析了二套技术方案各自的优势,探讨地震灾害信息快速提取的技术方法。     

震害信息遥感获取技术历史、现状和趋势

回顾了基于遥感进行的震害信息获取技术的发展历史,总结了各个遥感技术发展阶段所采用的震害识别技术,对震害识别技术进行了分类,给出了每种分类方法的划分标准和原则,并对每一种震害识别方法的特点进行了分析和评价,指出了其各自的技术关键、优势和不足.根据现行各种识别技术的特点,结合遥感技术发展状况和地震灾害的特点,分析了震害信息获取技术的发展趋势.     

滑坡泥石流的多源遥感提取方法

针对汶川地震灾区内滑坡泥石流多发的现象,分析了基于光学遥感数据和SAR数据的滑坡泥石流提取方法.光学遥感数据使用多期影像变化检测和灾后SAR数据使用特征提取的方法,可以分别有效地对滑坡泥石流信息进行提取.结果显示,文中使用的方法可为滑坡泥石流多源遥感监,测提供方法参考.     

防震减灾中卫星遥感技术应用分析

卫星遥感技术在减轻自然灾害中发押了十分重要的作用，但也不得不指出，卫星遥感技术在防震减灾工作中，无论在国内或国外均尚未得到有效的应用。这一方面固然是由于地震事件十分复杂，地震孕育和发生的规律尚未搞清，难以发挥卫得遥感技术的作用，另一方面也由中以使用的卫星技术的分辨率还不够高，重复观察的周期长，限制了这一技术在防震减灾工作中的应用。有鉴于近感技术的分辨率还不够高，重复观察的周期长，限制了这一技术在防     

SWDC数字航空摄影仪在特大地震灾害中的应用

我国是一个自然灾害频发的国家,汶川大地震产生的巨大破坏将国家减灾救灾的战略需求提到了更高的地位.利用国产SWDC数字航空摄影仪等航空遥感平台,在灾前预警、灾中应急和灾后重建等不同阶段获取及时、准确、有效的灾害数据,是减灾救灾的重要组成内容.阐述了SWDC在灾中应急与灾后详评估中采用的技术方案,并于2008年5月16日、18日、21日三次获取了北川、平武、安县和青川等县市的航空遥感影像,制作了北川县地质灾害分布图、灾区公路损毁分布图等图件.在此基础上,对SWDC的数据快速获取能力和高精度的灾害详评估进行了着重论述.最后,分析了灾害应急航空遥感数据处理的现状,对各种处理手段进行了对比分析,并对航空遥感的未来发展进行了展望.     

防震减灾遥感影像网络发布系统

研究了基于ArcSDE的防震减灾遥感数据库系统的框架结构、建库过程及利用ArclMS建立海量遥感影像网络发布系统的体系结构.分析了遥感影像网络发布系统中自动创建地图服务、不同坐标系统的矢量和影像数据的叠加显示、远程图像处理等关键技术.同时,介绍了系统的功能和目前系统包含的主要遥感影像库和矢量库.该遥感影像网络发布系统实现了遥感技术、数据库技术以及网络地理信息系统技术在防震减灾工作中的综合应用.     

遥感震害快速评估技术在汶川地震中的应用

2008年5月12日四川汶川8.0级大地震发生后,在地面交通严重受阻、通信中断的情况下,遥感技术成为了地震灾情获取、地震应急和震后快速评估的重要手段。提出了利用高分辨率遥感影像进行地震应急和震后快速评估的技术流程,该流程涉及到遥感影像的数据管理、快速校正、图像增强、震害信息提取、地震灾情快速评估和评估结果网络发布等关键技术。利用遥感震害识别和快速评估技术准确提取了汶川地震的震害信息,绘制的基于遥感数据的汶川地震烈度分布图与中国地震局公布的基于地面调查结果的地震烈度分布图非常接近,首次实现了在震害遥感影像获取后的2~6h内,提供准确的宏观灾情分布情况以及初步的地震损失评估结果,在汶川地震的灾情获取、地震应急和震后快速评估中发挥了重要的作用。     

遥感技术在城市建筑震害预测中的应用研究

长期以来,在城市的震害预测研究工作中,建筑物属性信息的主要获取方法是基于人工调查的传统方式。近年来,随着遥感技术的发展,尤其是高分辨率民用遥感卫星的成功发射,使得利用遥感技术进行城市震害预测成为可能。鉴于传统的信息获取方式存在的费时费力,数据获取周期长,数据信息时效性差等缺点,以郑州市中牟县的部分住宅区为例,对高分辨率遥感影像在城市震害预测中的应用做了相应研究。