面向对象分类方法在台风灾害信息提取中的应用研究

台风灾害是全球损失最严重的十大自然灾害之一。如何在灾情发生后,快速地进行灾情预评估与应急响应决策是目前灾害研究的重要方向。基于2013年台风"海燕"登陆前、后的菲律宾独鲁万市部分区域的卫星遥感影像,采用面向对象的方法进行了灾害检测,提取了研究区域的地物信息,并与基于像元的传统方法进行了比较。结果表明,面向对象的分类方法在台风灾害前影像分割尺度为30%,融合尺度为84%,台风灾害后影像分割尺度为15%,融合尺度为95%时分割效果最佳;最终,面向对象分类灾害前总体精度达到95.65%,Kappa系数达0.93,灾害后总体精度达到93.19%,Kappa系数达0.90;另一方面,最大似然法也优于ISODATA分类法与最小距离法,但仍不及面向对象的分类方法。     

星载合成孔径雷达在杆塔基础地表形变监测技术的研究与应用

为保障高原输电通道的安全,排查地表形变引发的地质灾害,以哨兵雷达卫星影像数据为数据源,以750 kV川湖Ⅰ线为监测对象,采用星载合成孔径雷达干涉测量技术(interferometric synthetic aperture Radar,InSAR),研究分析输电通道地表微小形变的提取方法,发现川湖Ⅰ线100号杆塔附近存在明显的地表形变量,且2019年7月形变有明显的加速过程,分析说明该地面沉降区的形变与地面或地下的施工过程有关。研究表明:(1)卫星遥感星载InSAR测量技术适用于地表微小形变的提取,提取精度较高,能够满足输电通道地表形变的监测;(2)卫星遥感星载InSAR测量技术提取的地表形变精度可达毫米级,可替代人工地面测量工作;(3)针对地表形变,与传统野外核查、人工测量解译相比, 卫星遥感星载InSAR监测技术具有精度高、效率高、覆盖范围广等优势。     

面向对象的高空间分辨率遥感影像信息提取——汶川地震城市震害房屋案例研究

随着遥感技术的快速发展,尤其是高分辨率民用遥感卫星的成功发射和应用,遥感技术在建筑物识别、震灾调查和快速预估评估方面发挥出越来越重要的作用。然而,传统面向像元的分类方法在对高分辨率遥感影像进行分类时,存在着不能充分利用影像信息、分类精度降低、速度慢等局限性,根据高分辨率遥感影像的特点,提出了面向对象的高空间分辨率遥感影像建筑物震害信息提取方法。该方法首先通过影像分割将影像划分为互不相交的影像对象,然后根据这些影像对象的影像特征如光谱、纹理、形状和上下文等信息进行分类,提取出破坏建筑物和未破坏建筑物,试验表明,面向对象的分类方法应用于建筑物震害信息提取较传统分类方法有更高的精度,具有很大的应用潜力。     

基于Q-OTSU算法高分三号水体快速提取方法研究——以河南鹤壁洪涝灾害监测为例

最大类间方差法（OTSU）算法是一种确定图像二值化分割阈值算法,其用于合成孔径雷达（SAR）影像中进行地物目标快速提取有突出的优势。本文提出一种优化的OTSU算法（Quick-OTSU,Q-OTSU）,可以快速提取SAR影像中的水体信息,满足洪涝灾害快速应急需求。2021年7月,河南省遭受持续性强降雨,引发特大洪涝灾害,本文采用多景国产高分三号卫星（GF-3）不同时相SAR数据,采用Q-OTSU阈值分割法快速提取河南省鹤壁市受灾区域水体信息,同时利用同期哨兵二号（Sentinel-2B）影像进行精度验证,分析受灾区域灾害情况。在获取影像24 h内就完成了水体信息提取,精度达到96.7%。研究结果表明：本文提出的Q-OTSU算法应用于国产高分三号数据水体提取中,精度高,可高效快速进行洪水灾情评估,能够为政府和相关部门及时、精确地掌握洪灾信息,科学防灾救灾提供了决策依据。     

基于地形因子分割、分类的面向对象滑坡快速识别方法

由地震诱发的滑坡灾害具有数量多、分布面积广、危害大的特点。传统的高精度的专家手动解译不能满足大范围发生的滑坡灾后快速评估的要求,基于计算机的滑坡识别技术具有快速、准确的优势。随着灾后影像数据分辨率的不断提高,面向对象技术比基于像素的技术更具优势。但是在滑坡对象分割、分类中对影像光谱、纹理信息的过度依赖造成了分割不够客观、分类算法复杂等问题。基于震后Worldview 2m分辨率的多光谱数据,提出了一种考虑地形因子的滑坡分割、分类算法。这种算法基于简单的规则集并充分考虑了滑坡发生的机理特点进行分割、分类,具有快速、简便的特点,而且能达到很高的分类精度(98.14%)。这种方法较以往仅考虑影像光谱、纹理信息的面向对象滑坡识别技术具有很大的提高,可以在实际灾害发生时用于大面积、大数量的山地滑坡灾害的快速损失评估。     

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.     

汶川地震次生灾害提取——面向对象影像分类技术的应用

遥感技术可快速准确地提取滑坡、崩塌、泥石流、堰塞湖等次生灾害信息。面向对象影像分类技术主要通过多尺度分割,并根据对象的特征进行模糊分类,可以很好的利用影像上下文信息,提高分类精度,与传统方法相比优势明显。利用汶川地震的震前、震后的福卫二号等数据进行研究,使用面向对象方法对北川附近灾情进行了变化检测分析;并结合DEM数据对唐家山堰塞湖璇坪乡区域震后初期的水体面积和蓄水增量进行了分析。在此基础上,总结了提取地震次生灾害的关键技术和工作流程。实验结果表明,应用面向对象的变化检测方法提取地震次生灾害可以取得很好的结果。     

火烧迹地信息遥感提取研究进展与展望

火烧迹地是描述森林燃烧最重要的信息之一,也是碳循环扰动和全球变化研究的重要参数。重点对近年来国内外广泛使用的火烧迹地产品的解译标志和模型算法进行了归纳总结,以往研究主要侧重于火烧迹地提取模型算法开发,忽视了复杂地形下阴影、纹理等细节特征的作用,限制了人们对火烧迹地的准确提取和科学评估。针对该问题提出了对火烧迹地信息提取改进途径的展望,基于模拟真实地表的DEM参数,优化地形校正效果,建立阴影校正植被指数;明确灰度纹理产生的条件,尝试建立颜色空间和灰度纹理映射方案,实现颜色纹理的定量解译;耦合阴影校正植被指数与颜色纹理,希望减少对小面积火点的遗漏和混淆信息误判,基于高分卫星数据实现长时间序列高精度火烧迹地信息提取,对探讨全球火烧迹地产品研发具有典型代表意义。     

含有限水体介质的地震灾害高分遥感影像信息提取方法

针对常规遥感影像的空间分辨率较低,导致无法准确提取影像信息的问题,该文提出含有限水体介质的地震灾害高分遥感影像信息提取方法。首先,利用高分遥感技术,以扫描方式采集影像信息;其次,分析有限水体介质与地壳应力场的关系,计算含水层水流速度及其流量特征;再者,选取渗流区域任意单元体,得到含水层系统流量计算结果;然后,增强图像特征,减少干扰,完成遥感影像分割;最后,利用深度置信网络,设置目标像元特征值,获取相关集序列中间值,实现含有限水体介质的地震灾害高分遥感影像信息提取。     

基于RS与GIS混合编程的公路水毁灾情信息提取

研究了基于高分辨率卫星遥感影像的公路水毁灾情信息提取模型,通过解决跨软件环境的开发问题,实现了基于遥感与地理信息系统混合编程的公路水毁灾情信息提取系统。使用高分辨率卫星遥感数据形成融合数据,通过分析融合图像的光谱、几何、纹理特征,建立了公路信息提取规则,构建了面向对象的公路信息提取模型。根据水在近红外和中红外波长范围内反射率极低的特性,同时考虑不同环境背景造成的信息提取复杂性,研究了具有自适应特点的水面提取模型。通过建立组件式地理信息系统和遥感应用环境之间的通信和数据共享机制,实现了模型运行的交互式用户界面,并提供叠置空间分析功能,从灾后公路边界提取结果中去除水面部分,获得公路水毁信息。实际应用表明,系统可以满足相关工作对公路水毁灾情信息提取技术的要求。     

无人直升机输电线路巡检在宁夏电网的应用

为解决电网线路里程快速增长与运行维护人员数量相对不足之间的矛盾,及地形、交通等因素给人工巡检带来的困难,采用无人直升机对输电线路进行巡检,通过遥测技术采集线路有关数据、图像信息,并将无人直升机与人工巡检的内容和发现的缺陷进行了对比分析。结果表明:采用无人直升机进行输电线路巡检不受地形环境、天气状况等影响,在重大灾害定位及缺陷发现率方面有着十分明显的优势。     

基于高分辨率卫星影像的建筑物轮廓矢量化技术

高分辨率卫星影像包含着地表目标丰富的形状结构和纹理信息 ,使其成为城市研究的重要数据源。建筑物作为城市区域的主体单元 ,其轮廓的矢量信息在城市研究中有着重要的应用价值。二值点阵图的矢量化是图像处理的一个重要课题 ,现有的矢量化方法在提取建筑物轮廓信息时都存在局限性。本文针对矩形建筑物的轮廓矢量化提取技术 ,提出了一种新的基于角点识别和定位的矢量化方法。该方法自动提取建筑物二值图上的轮廓点 ,而后进行以基础点为划分点列组合依据的处理 ,再采用最小二乘法进行分段线性拟合 ,其中关键步骤就是如何准确识别参与拟合的轮廓点群。实验结果证明用该方法提取矩形建筑物轮廓具有运算速度快、效率高、精度满足实际应用需要等优点 ,有较好的实用价值。     

电网生产作业现场视频的深化应用

针对当前生产作业现场视频监控方式和监控手段缺失,以及电网统一-视频监控平台(Unified Video Platform,UVP)功能单一、人机交互功能不够完善等问题,采用UVP的视频资源与电力生产管理系统(Power Production Management System , PMS)的工作票信息集成的方式,并运用图像自动识别等技术,将线下的检修计划收集转为线.上自动汇总,通过关联视频摄像头引导视频监控快速定位到工作现场,使UVP的功能更加完善和人性化。应用结果表明:该功能的开发提高了生产作业现场视频监控的准确性、易用性,提升了工作效率,简化了工作流程。     

电网调度控制系统告警信息的优化处理

自调控一体化运行模式实行以来,电网调度控制系统接收的告警信息量越来越大,告警信息处理不当,会严重影响监控人员对电网故障判断的及时性和准确性。基于国网银川供电公司电网调度控制系统,首先介绍了告警信息的产生与分类,然后分析了告警信息处理方面存在的3个问题,最后提出了告警信息压缩处理、告警信息加延时处理、开发告警信息智能巡检工具等优化措施。经实践验证,该措施有效可行,可实现告警信息的优化处理效果。     

输电线路智能巡检系统的设计与实现

输电线路巡检是保障输电线路安全的关键。现有的输电线路巡检中,工作量大,巡检所采用的信息化手段匮乏,导致巡检工作很难实现集中统一管理。本文利用当前信息化手段,设计并实现了一种输电线路智能巡检系统,对其技术架构和功能架构进行设计和建设,并在实际中进行了试运行。结果表明,该系统可有效提高作业人员的工作效率,并且提高了电力系统的精益化管理水平。     

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。     

城镇周边输电线路路径规划的研究

针对目前城镇周边输电线路通道紧张,新建线路路径选择困难的问题,通过对线路路径影响因素的归类分析,提出了基于可行性、安全性、经济性原则的城镇周边输电线路路径规划方案。应用结果表明:该方案较好地兼顾了社会效益和经济效益,从而保证了线路建设和城镇发展的一体化,实现了电网发展投资效益的长期化。