基于多源数据的活动断裂遥感图像处理技术

本文在综合分析活动断裂遥感影像特征的基础上, 主要研究了活动断裂与隐伏断裂调查中遥感图像处理。基于SAR影像、 ETM+影像、 SPOT-5影像及高精度DEM数据, 运用SAR图像与ETM+多光谱图像融合方法、 ETM+图像纹理特征和光谱特征组合增强方法等, 结合断裂周围高分辨率影像及其三维影像, 综合分析解译了济南市周边活动断裂, 为该地区地震地质调查和精确定位活动隐伏构造提供了依据。     

遥感技术在古丹阳湖演变研究中的应用

运用适合于湖泊演变研究的遥感图像处理方法,从遥感图像的色调、结构、纹理入手,探讨了不同湖泊演变类型的遥感影像特征和差异性并结合多种历史图件与资料,阐述了古丹阳湖演变的规律,其结果对研究我国东部平原地区湖泊的形成及演变规律有积极意义。     

利用遥感技术提取震害信息方法的研究进展

总结了近年来国内外基于遥感影像提取地震灾害信息的变化检测方法,将其归纳为基于纹理特征提取和光谱特征提取的方法.介绍了最新的遥感技术应用在地震灾害评估中的方法,提出了其技术发展趋势.     

基于中分辨率遥感影像的居民区震害信息提取

针对中分辨率遥感影像建筑物震害信息弱以及变化检测法受非震害信息影响大等弱点, 本文建立了一种基于变化检测的居民区震害信息快速提取方法. 该方法利用主成分变换增强震害信息, 采用监督分类法提取似居民区, 并用灯光影像数据进一步对似居民区提取结果进行优化, 从而很好地消除了变化检测方法中非震害因素的影响. 在此基础上, 以2001年印度M_W7.6地震的极重灾区为研究区域, 利用震前、 震后Landsat卫星TM图像和震区灯光影像数据, 对本文算法进行了验证和分析. 结果表明, 在30—50 m中分辨率遥感影像上, 以建筑物为主的居民区震后图像变化最为显著的震害特征是反射率变大, 本文所建立的居民区震害信息提取方法在解决中分辨率遥感影像震害目标信息弱、 背景复杂等方面效果明显.      

建筑物震害多源遥感特征与机理分析

随着遥感信息源的不断增加,多种遥感数据被用于详细判读建筑物的震害情况.为准确判读震害等级与建立震害自动识别模式,本文收集整理了汶川地震震区的震害遥感图像,通过目视判读、图像处理、统计分析,重点分析了各类震害建筑物在光学影像中的特征表现、在合成孔径雷达图像中的成像机理特征以及在激光雷达图像中的三维特征.在此基础上构建了建筑物简化模型,并联合光学影像和雷达图像对震害建筑物的影像特征剖面予以分析.结果显示:光学遥感图像色彩信息符合人眼色觉原理,具有较好的直观判读效果;合成孔径雷达图像能够记录地物侧面、表面的粗糙程度和角反射特点,信息量丰富但不直观;激光雷达图像能获取建筑物的三维信息,因此震害评估工作中需有效地综合利用多源遥感数据,才能实现最佳的判识效果.      

基于面向对象分类的建筑物倒塌率计算方法研究

建筑物倒塌是造成地震人员伤亡的主要原因,对地震应急救援与决策具有重要的指导意义.遥感以其综合、宏观、快速、动态的特点,为地震灾害信息调查和震害快速评估提供了一种可靠的信息源.面向对象的分类方法是针对高分辨率影像的一种新的分类方法.本文在总结遥感影像建筑物震害信息提取方法进展的基础上,将建筑物分为基本完好和毁坏两个等级.选取唐山地震和汶川地震的震后航片,利用面向对象的分类方法来识别影像上基本完好的建筑物,计算评估区内的建筑物倒塌率.实验结果表明,面向对象的分类方法充分利用了图像上的光谱、形状、纹理等特征.在很大程度上克服了基于像元分类方法的局限性,并且基于对象的建筑物倒塌率计算也取得了较好的精度.     

MATLAB软件与ALOS遥感影像在震害建筑物自动识别中的应用——以都江堰市区为例

利用遥感技术进行震害建筑物的自动识别可为震害的快速评估与救灾决策提供科学可靠的依据.本文从震害建筑物在高分辨率遥感影像下灰度的特征入手,以5·12汶川特大地震后都江堰市区ALOS遥感影像为数据源,在MATLAB平台下对影像进行灰度增强处理、数学形态学重构以及连接、填充处理,并结合区域统计特性最后自动识别震害房屋.结果表明,利用ALOS影像丰富的纹理特征及空间结构信息与MATLAB在数学形态学处理中的优势能够准确有效地提取震害建筑物信息.     

一种综合地学数据的矿产资源潜力制图方法

研究适应信息化时代特征的矿产资源潜力制图新技术、新方法对推动矿产资源评价理论与技术的发展具有重要的意义.笔者把GIS技术、图像分类算法和空间统计学理论进行有机集成,在空间统计学的空间结构分析技术和遥感图像纹理分类算法的基础上,提出了一种以综合地学数据（地质、地球物理、地球化学和遥感图像数据等）为基本数据源的矿产资源潜力自动制图方法.该方法的技术流程为：①数据准备,即对地球物理和地球化学勘探数据进行预处理,生成一个物化遥综合图像文件;②图像空间结构性分析和纹理图像生成,以综合地学图像为研究对象,用空间统计学的结构分析技术研究地学数据综合图像的空间结构性,生成纹理图像;③纹理图像多元分类,用实验变差函数纹理分类方法对研究区进行多元分类,生成分类专题图;④分类后处理,用叠置分析修正空间分类结果,生成区域矿产资源潜力分布图.     

面向对象遥感分类方法在汶川地震震害提取中的应用

震后城市建筑物震害的自动识别与分类, 是遥感震害调查中的关键步骤, 其精度直接影响损失评估的结果. 而随着高分辨率遥感影像的发展, 传统基于像元的分类技术已不能满足需求, 引入面向对象的信息提取技术, 充分挖掘影像对象的纹理、形状和相互关系等信息, 能够有效的提高震害的分类精度. 该文阐述了面向对象的遥感震害提取思路和方法, 并应用汶川地震震后高分辨率航空遥感数据, 针对建筑物震害进行面向对象的快速提取与自动分类. 结果表明, 与基于像元分类比较, 面向对象的建筑物震害分类能够显著改善分类效果.     

遥感影像信息在活动断裂研究中的应用

遥感图像不仅从宏观上展现了活动断裂与其它活动构造的影像全貌，而且直观地揭示了洗断裂的影像信息，为分析断裂的活动状态及其与地震活动的相关性，为识别地震构造与强震的孕育地段提供了丰富的信息。而遥感技术方法本身的优势，又使得遥感构造研究具有了视域开阔、信息丰富直观、处理方法多样、易于综合分析、获取成果迅速等特点。从直观上讲，活动断裂遥感影像标志主要有色调、构造形态、断层三角面、地貌及水系等几个方面，归纳起来主要是垂直错动标志。从多方面总结了活动断裂在遥感影像上的表现特征和识别标志，并为今后活动断裂以及地震研究中遥感影像信息的应用提出了一些有效方法和途径。     

活动断裂带中遥感数字图像处理技术──以鲜水河活动断裂带为例

断裂活动往往引起地貌景观和水系格局等的变化。在遥感图像上，这些细微的变化通过颜色以及空间纹理特征以直接或间接的方式表现出来。运用数字图像处理技术，对鲜水河地区ＴＭ图像进行了参量统计、增强变换等处理，还进行了水系特征、纹理特征、波谱分析以及含水性信息等专题信息的提取研究，掌握了一套实用的方法     

高分辨率海岸带遥感影像中简单地物的最优分割问题

高分辨率遥感影像中地物对象的最优分割是遥感图像理解、地物识别的关键问题, 也是有效利用地物空间信息的基础. 针对遥感影像中简单地物具有内部光谱均一和外界光谱差异大的特点, 提出图斑显著性的概念, 并在多尺度分析中的图像分割过程中建立图斑演变的显著性变化曲线, 应用显著性变化曲线的极大值和分割过程中图斑之间的包含关系建立尺度序, 并以此解决图像分割中的简单地物的最优分割问题, 确定可能为地物对象的图斑. 并将此原理和方法应用于高分辨率海岸带遥感影像的图像分割中, 效果明显.     

遥感分类方法在建筑物震害提取中的应用（以玉树地震为例）

建筑物损毁情况是地震灾害评估的一项重要指标,利用遥感技术快速提取震后建筑物震害信息,对科学指导地震应急救援工作具有重要意义.利用2010年4月14日青海玉树7.1级地震前后玉树县结古镇团结村高分辨率遥感影像,结合像素光谱和空间特性的纹理、结构等多源信息,基于支持向量机（SVM）方法,对地震前后建筑物信息进行分类提取,变化检测出建筑物损毁情况,并与面向对象多源信息复合的模糊分类法的分类精度、提取效率进行对比分析.研究结果表明,多源数据复合的SVM影像分类方法能够有效解决模糊分类影像破碎问题,地震前后两实相影像分类总精度达到77.53％和73.56％,提高了建筑物震害信息提取精度.     

基于遥感影像纹理信息的湖泊围网养殖区提取

中国东部许多湖泊被人为围网养殖开发,高密度的围网养殖区较容易导致湖泊富营养化和水质恶化,因此人们利用遥感数据开展了湖泊围网养殖区的调查研究．对于湖泊围网养殖区的提取大多采用多光谱分类或目视解译手工数字化,多光谱分类围网养殖区和自然水体易于混淆,而手工数字化对于大区域提取工作量比较大.论文提出了基于遥感影像纹理信息的湖泊围网养殖区提取方法,事实证明此方法易于实现且提取精度高．该文选用中巴资源卫星02星多光谱数据,以白马湖为试验区,首先采用归一化差值植被指数提取水体及少部分光谱特征与之相似的人工建筑物和裸土,再采用主成份分析对研究区影像进行数据压缩和几何信息增强,利用灰度共生矩阵对影像纹理信息进行分析,以均值为量化指标,确定其最佳阈值,最后以决策树分类方法提取湖泊围网养殖区．     

基于无人机倾斜影像的三维建筑物震害精细信息提取

无人机倾斜摄影技术建模生成的三维影像较好地展现了建筑物侧面和顶面的震害细节信息,然而影像的高维度特性难以直接基于三维影像提取震害信息,经过降低维度转换的二维纹理影像往往会导致建筑物震害信息的不完整性和破碎性。针对这些问题,本文以2017年九寨沟M_S7.0地震为例,提出了一种直接从九寨沟震后三维影像获取侧面纹理信息的方法,即将三维模型打散,实现纹理与不规则三角网分离,从而获取完整的纹理影像,然后利用金字塔模型的瓦片坐标范围、瓦片命名规则和建筑物单体的空间位置选取最优纹理影像,再使用加权均值方差法确定纹理影像中建筑物的外墙最佳分割尺度后,采用面向对象方法提取建筑物外墙和墙皮脱落信息,最后通过对这些建筑物震害特征的分析,判定单体建筑物的破坏等级。结果显示,该方法成功获取了建筑物完整的侧面震害纹理影像,并基于纹理影像提取了外墙、裂缝和墙皮脱落区域信息判定建筑物单体为中等、严重两个破坏等级。      

基于相关变化检测与面向对象分类技术的 多源遥感图像震害信息提取

遥感图像面向对象分类作为空间信息提取的关键技术, 在震害信息提取方面发挥着非常重要的作用, 然而由于光学遥感影像是正射图像, 只能提取建筑物屋顶信息, 这使得单一利用震后光学影像进行震害信息提取存在一定的局限性. 针对该问题, 本文提出了一种基于合成孔径雷达(SAR)相关变化检测的光学影像震害建筑物面向对象提取方法, 即在光学影像面向对象提取的数据中融合SAR相关性, 对光学影像进行面向对象提取震害建筑物时不仅考虑建筑物的几何、 光谱等特征, 还加入震前震后变化信息即SAR相关性进行分类. 在此基础上, 选取2008年汶川M_S8.0地震震区都江堰地区作为研究区进行试验. 结果表明, 本文提出的方法相对于单一使用光学影像进行震害建筑物提取, 其准确度有较明显的提高.      

面向对象的房屋震害变化检测方法

遥感图像变化检测是震害评估较为有效的方法,随着卫星影像分辨率不断提高,地物对象正逐渐取代单个像元,成为变化检测的基本单元.本文阐述了面向对象的变化检测方法的原理和数据处理流程,以玉树地震前后的高分辨率遥感影像为例,展示了这一方法提取房屋震害的能力.与直接基于像元的变化检测方法、基于主成分分析的变化检测方法相比较,结果显示面向对象的变化检测方法精度最高,提取房屋变化信息精度达到86％,而后面两种方法的精度分别为59％和68％.     

基于CART决策树提取高分辨率遥感影像建筑物信息

传统的仅依赖于光谱信息的遥感影像信息提取方法难以满足精度要求, 基于CART算法构建规则集, 利用决策树技术对玉树地区高分辨率影像进行建筑物信息提取, 除了光谱信息外还结合建筑物的纹理特征信息。 结果表明, 提取精度较传统的最大似然法有了较明显的提高, 说明此方法对于高分辨率影像建筑物提取具有一定的可行性。     

基于面向对象的无监督分类的遥感影像自动分类方法

为了实现无任何先验知识的高分辨率遥感数据的自动分类,并进一步提高自动分类精度和效率,提出了一种基于面向对象的无监督分类方法(Object Oriented Unsupervised Classification).具体步骤如下:首先对遥感影像进行分割,得到一系列空间上相邻、同质性较好的分割单元,然后对分割单元进行特征提取,得到分割单元的对象特征(光谱特征、纹理特征等多特征信息),进而对分割单元进行基于对象特征马氏距离聚类.最后,通过分类后处理(类别合并、错分类别调整等)得到最终的分类结果.通过实验表明:本文提出的方法不仅能够利用影像中更多的特征信息进行聚类而且还可以有效地减少聚类对象的个数,从而使自动分类的精度和效率都得到较大的提升.     

地震灾后区域无人机GPS遥感定位技术研究

传统基于云计算的地理位置定位方法进行目标定位时需要分析大量的地理数据信息,造成目标定位过程复杂且容易出现定位差错。提出新的地震灾后区域无人机GPS遥感定位方法,其功能包括遥感传感子系统、遥感空中控制子系统、无人机平台、无人机地面控制子系统、三维模型影像重建以及目标定位分析。重建地震灾区的三维影像模型时,先提取地震灾区的DEM数据,将无人机GPS遥感测量得到的影像纹理映射到DEM上,构建地震灾区的三维地物模型;目标定位分析采用测距目标定位法,利用无人机在不同位置对目标进行定位分析,实现对地震灾后区域的定位分析,得到目标的坐标结果。实验结果说明,所提方法能提高目标定位的精度,缩短目标定位用时。