汶川Ms8.0地震重灾区次生地质灾害遥感精细解译

汶川Ms8.0地震诱发了大量次生地质灾害, 主要包括崩塌、滑坡与泥石流等。在获取到全面的研究区震后多源遥感影像后, 采用人工目视解译的方法, 对14个重灾县(市)进行次生地质灾害解译工作, 共解译出约46560处崩塌、滑坡、泥石流等地震次生地质灾害, 灾害总面积约687.1km2。基于GIS平台获取到它们的位置、平面面积等基本信息, 绘制了研究区的地震次生地质灾害分布图与点密度图。结果表明, 本次地震次生地质灾害与龙门山3条主断裂有较好的对应关系, 且主要分布在4个集中区域。最后, 分析了地震次生地质灾害     

泸定Ms 6.8地震诱发滑坡应急评价研究

2022-09-05,四川省甘孜州泸定县发生Ms 6.8地震。地震在山区诱发了大量的地质灾害,造成了严重的人员伤亡。快速准确地获取地震诱发地质灾害的空间分布范围对震后应急决策和救援抢险至关重要。基于全球同震滑坡数据库与深度学习算法,构建了地震诱发滑坡空间分布概率近实时预测模型,在震后2 h内获取了泸定地震诱发地质灾害的预测结果。通过震后无人机与卫星遥感影像,采用机器学习与深度学习算法实现了震后大范围地质灾害的智能识别,共解译地震诱发滑坡3 633处,总面积13.78 km2。利用遥感解译的泸定地震滑坡数据,对地震诱发地质灾害预测模型进行了优化,获得了震区范围更广、准确性更高的同震滑坡预测结果。结果表明,同震滑坡预测模型能够快速获取震后地质灾害的空间分布情况,填补震后遥感影像获取前的空窗期,为灾后应急救援提供支撑;基于无人机与卫星遥感影像的智能识别技术是快速获取大范围地质灾害信息的有效手段。所取得的研究成果在泸定地震震后应急救援工作中发挥了重要作用。     

基于多元逻辑回归的兰坪县崩塌滑坡敏感性评价

通过卫星遥感影像解译和地面调查,获取了云南省兰坪县崩塌滑坡灾害的空间分布,利用Arc GIS软件空间分析方法对该县崩塌滑坡分布规律进行了统计分析,最后运用多元逻辑回归方法对该县未来崩塌滑坡发生的空间位置进行了易发性评价。分析结果确认了极高易发性区域地理位置,其中,极高易发性区域面积为345.1 km~2,占研究区面积的7.90%;高易发性区域面积为429.3 km~2,占研究区总面积的9.82%。所得到的兰坪县崩塌滑坡易发性分布对进一步的防灾减灾工作具有指示作用。     

地震及其次生灾害灾情专题图制图模板研究

结合地震灾害应急监测工作对遥感影像地图的需求,根据地震及其次生灾害发生分布特征及其危害情况,研究制定地震及其次生灾害灾情信息专题图制图模板;形成一套地震及其次生灾害灾情信息专题图的制图规范.能够及时准确提供典型灾情信息,进行快速制图工作,为灾害损失评估、调查及监测、灾后重建等提供及时的地理信息服务.     

基于“高分+”的金沙江滑坡灾情监测与应用前景分析

基于“高分+”，探索以“高分+地质灾害”模式对10·11与11·3金沙江滑坡灾害开展灾情应急分析，利用灾害前后的高分遥感影像解译了滑坡灾害的基本灾情信息，分析了灾害前后孕灾及变形蠕动特征，对灾后白格堰塞湖及周边开展了隐患灾害排查，查明了堰塞湖两岸存在疑似裂缝与次生滑坡隐患点，开展了二次滑坡灾后灾区道路通达性分析。结果表明，“高分+”模式对类似金沙江滑坡等山区自然灾害巡排查、灾情跟踪监测及灾后应急抢险道路优选具有较大的应用前景。     

汶川地震山地灾害遥感快速提取及其分布特点分析

针对泥石流滑坡灾害体特有的物质组成与活动特点,通过比较分析其在不同遥感影像的光谱特征差异,选择ETM+影像作为主要数据源,提取湿度指数与绿度指数,利用ETM+的穗帽变换、影像差值增强、密度分割和掩膜技术建立了泥石流滑坡山地灾害快速提取模型,并用于汶川地震.通过灾害体的提取,分析了本次地震山地次生灾害的分布规律,利用空间叠加进行了成因的分析.本次地震山地灾害具有如下特点:(1)沿主要地表破裂带分布;(2)山地灾害主要出现在8度-9度地震烈度区,随着烈度的降低,山地灾害的总面积也相应的减少;(3)山地灾害主要发生在海拔高度1000-2500m的地带;(4)主要发生在坡度20°-50°之间的边坡上;(5)地震及余震期间以崩塌滑坡滚石为主,后期以泥石流滑坡为主;(6)具有河流左右两岸呈不对称分布等特点.结果表明,利用ETM+影像建立基于湿度指数与绿度指数的快速提取模型,对于大规模泥石流滑坡提取效果较好,进行大区域山地灾害的遥感快速提取是可行的.     

岷江流域映秀—茂县段地震次生地质灾害分布规律及发展趋势分析

2008年汶川大地震引发了岷江流域映秀—茂县段极为严重的地震次生地质灾害。利用震后多期高分辨率航空遥感数据并结合解译标志,快速、准确地分析研究区灾害的分布规律及发展趋势,对科学指导灾后重建具有重要意义。次生地质灾害分布规律主要表现为:1滑坡、崩塌及其过渡类型——崩滑为主要的次生地质灾害类型(占90%以上);2次生地质灾害广泛分布在岷江两岸山坡,但在映秀—汶川段的发育程度和规模比汶川—茂县段大得多。研究区次生地质灾害发展趋势分析结果表明:1地震形成的滑坡体趋于稳定,但解译的21个潜在滑坡体中部分已出现活动迹象,其中斗簇和沏底关2个潜在滑坡群更为明显,应对其进行遥感连续动态监测;2泥石流为研究区今后最主要的灾害类型,其中映秀—汶川段为最主要的发生地段。     

地震滑坡高分辨率遥感影像识别

区域性地震滑坡信息获取目前主要通过遥感目视解译和计算机提取,存在主观性强、耗时费力、提取精度低等问题,导致难以满足灾后应急调查、灾情评估等方面的应用需求。采用资源三号、高分一号高分辨率遥感影像,以汶川震区为实验区,在地震滑坡灾害特征分析的基础上,通过多尺度最优分割方法构建多层次滑坡对象,融合光谱、纹理、几何等影像特征和地形特征信息建立多维滑坡识别规则集合,基于高分辨率影像认知模式与场景理解过程提出滑坡分层识别模型,从而实现地震滑坡空间分布及其滑源区、滑移区和堆积区的准确识别。实验区分析结果显示最低识别精度为81.89%,而滑坡的堆积区最容易被分辨,识别方法具有可推广性。研究成果可为灾后应急调查提供技术支撑,并促进国产高分辨率遥感卫星的地质灾害应用。     

改进TS-InSAR方法的白格滑坡灾前-灾后形变演化特征分析

2018年10至11月,金沙江上游白格滑坡先后两次垮塌渡江并致堰塞湖,且至今仍存在较显著的蠕滑形变。针对时序InSAR技术在高植被发育区的应用局限,本文提出了一种改进的时序InSAR解算方法(ITSI),结合Sentinel-1A卫星2017年9月-2021年3月期间获取的SAR影像数据,针对滑坡区域分别开展了灾前和灾后时序干涉处理,提取了灾害-灾后时段内的年平均蠕滑速率场(灾前极值为9.71cm/a,灾后达到25.42cm/a)和累计蠕滑形变量(灾前极值为13cm,灾后两年内达61cm),并结合灾前-灾后形变时间序列,重点分析了蠕滑形变的时序演化特征,发现白格滑坡灾后两年间渐趋稳定。此外,监测结果发现白格滑坡上游5km处的肖莫久滑坡也处于活动状态。相关结果可为该区域防灾减灾领域研究提供参考。     

高分一号汶川极震区滑坡提取研究

选择汶川地震极震区的高分一号卫星影像,通过面向对象的分析技术提取滑坡信息;采用多尺度分割算法,结合高分影像和滑坡特点将以往经验式参数选取方法进行优化,分析极震区滑坡的特征,选择合适的特征参数,构建分类规则,实现滑坡的识别与提取。滑坡灾害信息的提取结果采用野外实际调查的滑坡点进行精度评价,滑坡提取总精度为84%,表明利用高分一号高分辨率卫星数据可以较好地提取滑坡灾害信息,基本满足滑坡灾害识别的要求。     

汶川大地震灾情综合地理信息遥感监测与信息服务系统

结合此次汶川大地震灾情综合地理信息监测与评估工作,着重探讨航空航天遥感技术在地震灾情监测与评估中的方法和技术路线.通过集成多平台和多传感器数据.根据不同区域受灾严重程度不同的情况,研究制定了地震灾区灾情综合地理信息监测指标;通过综合震前震后多源数据,制定了快速几何处理、快速数据质量综合分析、快速变化提取、快速目标判读和次生滑坡灾害空间危险性评估的技术流程,实现了汶川大地震震区灾情综合地理信息的解译、制图和统计评估.在此基础上,开发了汶川地震灾情综合地理信息服务系统,实现了灾情监测信息的综合管理、可视化查询和统计分析.并对当前工作中存在的问题进行了探讨.     

多源雷达遥感数据汶川地震灾情应急监测与评价

合成孔径雷达(SAR)具有全天时、全天候成像能力和图像立体感强的优势,在汶川大地震灾情监测与评估中发挥了不可替代的作用.利用多源多时相高分辨率雷达遥感数据,对汶川地震灾区各城镇和次生灾害进行了快速、系统、连续的监测,并根据雷达图像特征对房屋损毁情况、滑坡和堰塞湖的分布与规模等进行了快速定量评估,建立了相应的解译标志.监测成果及报告呈送了国家各有关部门和救援队伍,为抢险救灾及灾后重建工作提供了详实、可靠的科学依据.     

基于高分辨率遥感影像的汶川地震道路损毁评估

强烈地震造成道路基础设施的损毁,严重影响应急救灾工作.因此,及时准确地对灾区道路损毁情况进行评估,具有十分重要的现实意义.以汶川特大地震道路损毁评估工作为例,介绍了利用高分辨率卫星遥感影像进行地震灾害道路损毁评估的技术方法.通过对灾区20个县(市、区)国/省道基础设施损毁情况评估,结果表明,汶川、北川等6个县道路重度损毁,3个县(市)中度损毁,11个县(区)轻度损毁.表明该方法能够在应急期间缺乏地面调查的情况下,充分利用高分辨率遥感图像,对道路震害损毁进行快速及较为准确的评估.     

附带星历参数的星载合成孔径雷达影像自动配准算法

Fourier-Mellin不变性对称相位匹配滤波器,即symmetric phase-only matched flitering of fourier-mellin invariant(SPOMF-FMI)能解决影像配准的平移、旋转和放缩几何变换问题;然而,该方法在实际应用中具有局限性,包括图像几何尺度和图像非线性几何畸变处理能力.为了克服上述缺陷,提出了一种附带星载参数的星载合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)影像自动配准算法.该方法采用由粗到精匹配策略,由距离-多普勒影像粗匹配和改进SPOMF-FMI影像精匹配组成.使用Radarsat-1和ENVISAT ASAR影像做实验,结果表明本方法在处理重复轨道或相同升、降轨星载SAR影像(即确保相似影像纹理测度)配准问题时,能达到子像素级的配准精度.     

四川汶川大地震震害遥感调查与评估

回顾了中国应用遥感技术调查评估地震灾害的历史及其进展,经过综合论证,给出了汶川地震5种震害的分类划分标准和灾害遥感调查评估总体技术流程,总结了灾害遥感调查评估各个不同阶段,采用不同遥感信息源和不同遥感技术方法识别不同震害的效果,为汶川特大地震灾中救援和灾后重建提供了决策依据;结合遥感技术发展的趋势和地震灾害的特点,提出了震害遥感调查评估的发展趋势.     

汶川地震应急监测评估方法研究

以汶川地震灾害应急遥感监测评估过程为例,介绍了利用遥感技术等手段对巨灾灾情进行应急监测评估的技术方法,并重点对四川、陕西和甘肃3省受灾较重的152个县(市、区)进行了应急评估.结果表明,汶川地震房屋倒损严重,受灾人口分布点多面广,受灾程度总体上与断裂带分布呈明显对应关系,山区受灾重于平原,农村重于城镇.四川省汶川、北川、青川、绵竹等12个县(市、区)受灾极为严重,甘肃省文县和陕西省勉县等受灾相对较重,利用地面调查数据验证,证明了评估结果具有较高的准确性.提出了基于遥感数据研判、空间分析外推技术的自下向上、逐级汇总的应急评估技术路线,能够发挥遥感数据的优势,也能保证应急评估的时效性,同时有利于组织大规模协同运行与综合结果生成,具有良好的科学性和可操作性,特别适合于巨灾灾情遥感应急评估工作.     

石屏县土地更新调查的影像解译结果分析

利用2005年SPOT-5高分辨率卫星影像,运用RS、GIS、GPS等新的技术手段,分析、提取了石屏县土地利用变化信息。结果显示,石屏县新的土地控制面积为3 041.37km2,与2004年变更调查统相比较,现有辖区面积增加0.53km2。土地利用类型以农业用地为主,面积达25.40 536×104hm2,占总土地面积的83.53%。通过以高分辨率卫星影像进行更新调查,有效掌握石屏县土地利用状况和动态变化,查清土地利用结构,调整土地供应,有效利用土地资源提供了翔实的基础资料和科学依据。     

考虑坡度因子与时序问题的小流域退耕还林时空决策分析

实施退耕还林是中国的一项重大生态工程。退耕还林不仅要考虑耕地的坡度因子,也要考虑时间顺序问题。研究利用SPOT-5遥感影像获取耕地信息,基于数字高程模型(DEM,Digital Elevation Model)获取坡度。利用GIS的空间分析功能,得到不同坡度范围内的耕地分布。经统计,35°以上耕地6.05 hm2是首先需要退耕还林的区域;25°~35°范围的坡耕地为220.45 hm2是必须退耕还林的区域;15°~25°范围的坡耕地2 373.15 hm2,是退耕还林的备选区。本研究为小流域的退耕还林时空决策分析提供了参考和借鉴。     

基于链码优化的SAR影像城市道路网络提取

针对传统的基于局部比率的道路提取算子存在道路展宽与定位精确性差的缺点,通过加入一个修剪窗口进行改进,有助于去除河流、树木等的影响,且得到了细化和定位更加准确的道路图谱.首次将链码用于道路连接表示,定义了链码能量网络,并将道路的先验知识引入,然后在对模拟道路图像线段连接概率分析的基础上得到了链码优化算法.由于该方法采用了分线运算,每次迭代不需要搜索整个道路片段,提高了运算效率.最后将该算法应用于真实SAR影像巾道路网络的提取,证明了它的有效性.