应用于地震应急的遥感自动制图实现

地震应急遥感制图能在震后第一时间提供震区标准遥感图像产品,为应急决策和救援提供支持。目前地震应急遥感制图还存在有流程化不完善、时效性不够强等问题,浪费了宝贵的人力资源。针对以上问题,系统地归纳了地震应急遥感制图的流程,并针对制图流程中的几个关键问题进行了讨论,提出了综合遥感影像分辨率与比例尺的关系以及烈度衰减关系决定制图范围的遥感制图思路。最终,设计了地震应急遥感快速制图软件,实现了地震应急遥感专题图的自动化制作,并对未来应急制图的工作进行了展望。     

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。     

基于对象的高分辨率遥感图像滑坡检测方法

滑坡遥感检测对于灾害调查和制图具有重要意义,面向对象是高分辨率遥感图像信息提取的重要思路。以高植被覆盖的热带雨林地区为例,在对试验区滑坡遥感图像特征进行分析的基础上,提出了基于对象的高分辨率遥感图像滑坡检测方法。通过多期遥感图像的多尺度、多层次分割,确定了图像对象变化检测的基本单元,构建了滑坡检测多级对象层次网络;依靠图像对象特征、上下文关系和拓扑关系等,构建了适于该实验区的滑坡检测知识规则,从而将滑坡检测整个过程包含在图像对象分析之中,并最后实现了高分辨率遥感图像的滑坡检测。实例证明,基于对象的滑坡检测方法适于热带雨林地区的信息提取,这对于其它地理环境类似地区的灾害调查与制图工作具有一定的参考价值。     

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。     

基于气象卫星分形纹理的云雾分离研究

在研究了卫星图像上雾的光谱和纹理结构特征的基础上,采用差分盒维数计算模型对气象卫星遥感图像中的云雾进行了纹理分析和分离。采用划分、计算卫星图像各连通域,分别求取各连通域加权分形维数,进而设定维数阈值的方法进行了雾信息提取。利用GMS—5卫星红外通道资料,进行了云雾分离试验,取得了较好的雾信息提取效果。     

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。     

DEM在西藏那曲雪灾遥感信息提取中的应用

数字高程模型（ＤＥＭ）广泛用于计算地形因子、辅助遥感影像的信息提取及参与地理信息系统（ＧＩＳ）的空间分析操作。本文主要介绍了ＤＥＭ在西藏那曲雪灾遥感信息提取中一些技术和方法的应用。结果表明，ＤＥＭ不仅可以消除由于地形因素的影响造成的像点太阳高度角偏差，提高积雪信息提取的精度，而且还是判别成灾状况的重要因子，是那曲雪灾遥感监测系统的重要部分。     

震害预测中建筑物属性信息提取方法研究

在编制城市抗震防灾规划工作中,如何得到规划区大量的建筑物的普查资料一直是一个重要的课题。就此,本文提出了一种基于RS技术通过首先旋转高分辨率遥感图像而后搜寻建筑物阴影区有效分割线段来实现大范围建筑物层数信息提取的新方法,并结合高分辨率遥感影像数据和实际建筑物层数信息对提取结果进行分析。结果表明计算模型正确,普适性较强,算法过程简单,所得结果精度满足城市震害预测基础信息的要求,有较大实用价值。     

道路震害快速评估与辅助决策系统

道路是地面交通生命线的重要组成部分,是抗震救灾人员和物资的主要地面运输通道。重大地震灾害发生以后,快速、准确地提取灾区的道路震害信息对于应急救援工作具有重要的意义。随着遥感影像数据源的逐渐丰富,对有效的道路震害快速评估与辅助应急决策专业软件的需求愈加迫切。介绍了一种道路震害快速评估与辅助决策系统,详细分析了该系统的模块与信息流程,深入研究了道路震害信息提取、道路震害快速评估与运输辅助决策等关键技术。实验结果表明,该系统性能能够满足地震灾害应急评估的要求。     

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。     

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。     

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.     

溜砂坡遥感解译标志与方法——以川藏公路然乌-中坝段为例

溜砂坡是一种特殊的坡面堆积形式,主要发生在较为干旱的花岗岩山区,因其稳定性差,溜砂坡活动较为频繁,成为山区公路的重要灾害之一。以川藏公路然乌—中坝段为研究区,对溜砂坡的地貌形态和植被特征及其遥感影象特征进行了初步分析,确定了溜砂坡的遥感解译标志,并分析了溜砂坡和滑坡在遥感图像上的区别。将溜砂坡的遥感解译方法应用到川藏公路然乌—中坝段,查清了该路段的溜砂坡分布及其危害。     

国家地震应急指挥软件系统研究

通过分析国家地震应急指挥系统的业务特点、数据和应用需求,提出了国家级地震应急指挥软件系统的实现思路和总体功能要求,重点研究了系统实现的总体框架、关键点和主要功能.国家地震应急指挥系统采用面向服务(SOA)的框架结构进行设计和实现,其中涉及到大型数据库技术、GIS WebServcie 技术、网络技术、服务总线技术等;系统的基本功能为针对中国大陆及其周边发生的对中国大陆具有影响的破坏性地震进行触发响应、灾害评估与动态跟踪、辅助决策、信息服务、应急指挥.该系统是中国数字地震观测网络项目的重要组成部分,系统的实现将为地震应急指挥系统的研究和建设提供丰富的理论基础和实践经验,进一步提高我国的地震应急响应能力.     

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.     

沙尘灾害遥感监测方法研究与比较

在研究和分析沙尘灾害遥感监测原理的基础上，针对沙尘灾害遥感监测工作的需要，给出了2种沙尘信息提取方法（分层提取法和热红外窗区法）和3种沙尘灾害强度监测方法（密度分割法、变化矢量分析法和可比沙尘强度指数法），并对各种方法的应用效果分别进行了分析、验证和比较。结果表明：（1）沙尘信息提取方法中，热红外窗区法较分层提取法物理意义明显，稳定性低较高，步骤简单，更适合于业务化实现。（2）沙尘强度监测方法中，密度分割法相对简单，能定性描述沙尘灾害强弱分布；变化矢量分析法虽是一种较好的监测方法，但对数据要求苛刻；可比沙尘强度指数法可用于多源遥感数据动态监测应用，是较为理想的沙尘强度监测方法。（3）综合利用遥感和地面监测数据是沙尘灾害强度监测亟待解决的重点和难点之一；同时，解决多种卫星数据监测结果的一致性和可比性，是实现卫星协同使用、提高沙尘灾害监测时间分辩率的必经途径。     

中国地震应急二级分区的初步研究

在已有地震应急宏观分区研究的基础上,首先讨论了进一步开展地震应急次级分区的意义及其分区方案的多样性;然后提取“政治经济强辐射中心、少数民族聚居区、贫困人口聚居区、侨乡、大型工业危险源”等5方面社会经济因素在不同县域内的10种主要组合类型作为区划指标,采取“自下而上归并”的区划途径,进行了中国地震应急二级分区研究。结果表明,在将我国大陆划分为8个地震应急一级大区的基础上,从社会经济角度又可大致划分出19个二级区;二级区的划分进一步揭示了不同地区开展地震应急工作时应注意的一些较具体的社会经济问题及其空间配置特点;两级分区的结合从“宏观概括”和“中观具体”两个层次示范了地震应急分区研究的基本内容。     

用"3S"技术在低湿地区域提取高精度水灾信息--若干问题讨论

低湿地区域因其经济发达,财富密度大,故对于水灾损失评估,水灾信息的高精度提取显得尤为重要.作为水灾信息表征的两个重要方面:淹没范围和水深,是我们研究的重点.首先,论述了研究低湿地区域水灾的重要性;提出了研究应用“3S“技术提取高精度水灾信息的必要性,然后,综述了“3S“技术在水灾信息提取中的研究进展,指出了目前研究存在的问题;最后,阐明了今后在低湿地水灾信息高精度提取中应优先开展的研究课题.     

建筑物震害遥感图像的变化检测与震害评估

随着卫星遥感成为一种便捷的信息源，遥感手段将能在震害快速评估中发挥重要的作用。本文详细介绍了地震前后遥感图像的变化检测方法，并以张北地震为例，经精确配准，利用定性显示和定量计算的方法，对地震前后张北地震区的SAR图像进行了变化检测处理，确定了村庄建筑物的地震破坏及震害程度,为利用遥感图像检测建筑物的地震破坏进行了有益的探索。     

基于多源中高分辨率遥感数据提取渤海辽东湾海冰要素信息

海冰厚度是海冰参数中最为重要和最难获取的参数之一,对海洋灾害预警、气候变化等研究均有重要意义。本文选取2018年1月到3月的10景多源(Sentinel-2、Landsat-8、Landsat-7)中高分辨率影像对渤海辽东湾的海冰进行了监测。基于归一化水体指数进行海陆分割,通过分析海水与海冰光谱特征差异,利用最大似然法监督分类提取海冰区域,运用反照率与海冰厚度之间的经验指数模型反演海冰厚度,将反演结果与Zubov模型计算的冰厚结果进行比较,相关系数为0.884,证明了中高分辨率光学遥感数据在海冰厚度反演中的可行性。同时发挥中高分辨率遥感数据的优势,利用冰厚信息提取海冰类型、估算海冰资源量,为渤海海冰的防灾减灾以及海冰资源利用提供参考。