雷达遥感滑坡隐患识别与形变监测

滑坡是全球发生最为频繁、造成损失最严重的自然灾害之一,滑坡表面形变测量对于滑坡的早期识别、监测和预警具有重要意义.雷达遥感具有非接触式大范围空间连续覆盖和高精度形变测量等优势,在滑坡地质灾害领域中取得了广泛的应用.本文概述武汉大学干涉雷达遥感团队近几年在利用雷达遥感监测滑坡形变方面的研究内容,包括:雷达遥感在滑坡形变监...     

联合卫星SAR和地基SAR的海螺沟冰川动态变化及次生滑坡灾害监测

受全球气候变化的影响,近年来中国藏东南及横断山脉多数冰川物质持续亏损、运动速度减缓,导致泥石流、滑坡等灾害频发。为突破光学遥感受气候条件制约的瓶颈,联合卫星合成孔径雷达（synthetic aperture radar,SAR）和地基SAR两种技术手段,选取海螺沟冰川作为典型研究区域,开展时序监测分析。基于对近11 a间获取的38景PALSAR系列影像的像素偏移统计表明,海螺沟1号冰川粒雪盆和冰瀑布上沿区域整体运动最快,最大速度超过2 m/d;在海拔2 900~3 900 m的冰舌区,冰川运动趋缓,速度降至0.1~0.4 m/d;随着季节更替,海螺沟冰川运动速度呈周期性波动,积累区的夏冬两季差异为25%~35%,而冰舌段的差异则高达4倍。在年际变化方面,海螺沟1号冰川的运动速度平均减缓率为每年7.27%,消融区内减缓率高达每年15.57%。同时,使用像素偏移追踪和Stacking-InSAR（interferometric SAR）方法在海螺沟U型谷北坡探明了多处不稳定滑坡体,统计分析表明,此类滑坡运动与冰川消融具有强相关性,滑移速度于每年夏季达到峰值,2018年度最大滑移速度为南北向100 mm/d、东西向50 mm/d。进一步分析地基雷达的高频实时监测数据,确定该滑坡体的滑移速度在2018-07-09达到峰值（150 mm/d）,并于随后失稳垮塌,详细展现了整个蠕变致灾过程。相关研究数据及监测结果可为冰冻圈及山地灾害研究提供参考。     

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。     

地面激光点云与航空影像相结合的滑坡监测

面向云南某水电站滑坡监测的实际需求,提出了将地面激光点云数据和航空影像相结合的滑坡监测方法。首先,通过数据配准,实现地面激光点云数据和航空影像数据的融合统一;然后,通过数据去噪与地表模型重建建立监测的数据基准;最后,通过基于地表模型的整体变形分析和基于剖面的采样分析,对滑坡区域的变形规律进行研究。通过对已经获取的5期监测数据的分析表明,本文提出的监测方法具有较高的监测精度和很好的适用性。     

“天地图·中山”兴趣点检索技术研究

兴趣点检索技术是"天地图·中山"的重要功能,是用户获取可靠地理信息服务的重要技术手段。介绍了兴趣点空间数据库的搭建和兴趣点地图服务的发布,在此基础上,探讨了系统中分类检索、关键字检索和缓冲区检索等3类兴趣点检索技术。     

基于地面三维激光扫描技术的滑坡模型监测与预测

地面三维激光扫描技术可以高精度、高密度、高速度、非接触地测量滑坡表面三维空间坐标,从而得到滑坡模型地表的整体变形资料.文章结合滑坡模型试验,利用灰色模型GM(1,1)对模型中提取的两个监测点的三维坐标位移进行预测,经由实测值与预测值比较、误差检验、图形对比等得出结论:灰色模型可以应用于长期的滑坡控制点三维坐标位移预测中.     

2017年“8.8”九寨沟地震滑坡自动识别与空间分布特征

2017年8月8日发生的7.0级九寨沟地震诱发九寨沟熊猫海附近产生大量的滑坡体,造成道路阻塞,严重影响地震应急救援进度。为快速准确地识别滑坡分布范围,本文在深入分析滑坡遥感影像特征的基础上,引入面向对象分析方法,实现了基于无人机影像的震后滑坡体的自动识别。通过多尺度分割算法获取滑坡多层次影像对象,利用SEaTH算法自动构建每一层次特征规则集,实现基于不同层次分析的滑坡体自动识别。分析滑坡体在地形、活动断层等因子中的空间分布特征,为地震滑坡预测与危险性评价奠定基础。与人工目视解译结果相比较,基于面向对象的滑坡自动识别方法提取精度可达94.8%,Kappa系数为0.827,在电脑配置相同的情况下,自动识别方法的效率是人工目视解译效率的一倍。空间分布特征分析表明,地震滑坡的空间分布与斜坡坡度、地形起伏度呈正相关关系,与地表粗糙度存在负相关关系,研究区滑坡体分布存在明显的断层效应。     

“天-空-地”协同滑坡监测技术进展

滑坡灾害是全球范围内发生频率最高、分布范围最广、造成损失最重的自然灾害之一,严重威胁着人类生命财产和重大工程设施的安全。科学监测是实现滑坡预警预报与主动防范的重要技术前提,经过多年的技术攻关,融合高分辨率光学遥感、卫星InSAR、无人机摄影测量、无线传感网络(WSN)等多种新技术方法,滑坡监测已从传统点式人工监测逐步发展到“天-空-地”多维协同监测,在我国地质灾害风险识别与监测预警方面取得显著成效。本文结合多年来对滑坡发生机理与变形破坏过程的研究认识,从天(光学遥感和InSAR)、空(无人机摄影测量)、地(全球导航卫星系统、裂缝计等专业监测)三维立体角度对我国滑坡监测技术的最新研究进展进行了系统总结,分析讨论了不同技术在工程实践中的技术优势和适用性,构建了滑坡变形破坏全过程的“天-空-地”协同监测技术体系,为滑坡地质灾害的科学防范提供一种新的思维范式和经验指导。     

基于“北斗一号”导航卫星通讯的滑坡实时监测系统研究

介绍了基于中国北斗一号导航通信卫星技术建立的滑坡实时监测系统。该系统由“野外信息采集监测站”、“数字化滑坡自动监测点”、“北斗导航卫星通信系统”和“地质灾害监测分析中心”四大组成部分。在我国有线和GPRS等通讯设施不发达地区,采用基于北斗卫星通讯技术进行滑坡等野外监测数据传输是一种有效的方式。     

“天地图·河南”建设与应用研究

结合天地图全国版和"天地图·河南"的发展现状,重点阐述了"天地图·河南"的建设内容、建设特色以及应用。以红色地图和公众出行为例,详细论述了"天地图·河南"的特色,并提出了"天地图·河南"的统筹建设与未来规划,以解决其目前发展存在的问题。     

无人机与国产高分技术在“6·24”茂县滑坡灾情应急监测中的应用

本文运用无人机与国产高分技术获取了“6·24”茂县特大滑坡灾区数据源,分析了本次滑坡成因,利用无人机航摄数据与国产高分遥感数据开展了灾区受灾前后灾情对比,结合本次滑坡事故形成过程及受灾情况等信息,初步判识出灾区周边有4处疑似地灾隐患点.结果表明,无人机与国产高分技术相结合,可实现灾区应急地形生成与形变监测,对地灾潜在隐患的早期识别、发现及滑坡灾后灾情应急监测具有一定的指导意义.     

“天地图·陕西”浏览客户端的设计与开发

基于"天地图·陕西"发布的电子地图服务,设计开发了适用于不同系统下的电子地图浏览系统,依托当前较为流行的移动终端,可以实现"天地图·陕西"在线矢量地图和影像地图的触控浏览、移动定位、POI搜索、周边查询、市县导航、路径导航等功能,便于用户使用"天地图·陕西"的地图服务和功能服务。     

基于云平台的“天地图·广东”测试

通过广东省地理信息公共平台公众版(天地图·广东)在云平台架构上的部署,为云平台支撑广东地理信息应用的技术进行了可行性分析。测试结果证明,在云平台下"天地图·广东"的吞吐性能完全符合国家标准规范。     

结合运动平滑约束与灰度特征的卫星视频点目标跟踪

针对卫星视频条件下的点目标跟踪问题,提出了一种运动平滑约束的贝叶斯分类目标跟踪方法(BMoST)。本方法引入朴素贝叶斯分类器的思想,不依赖目标的任何先验概率,在运动平滑性约束下,利用灰度相似性特征来表达描述目标的似然度,并根据独立假设的贝叶斯定理,建立简化的分类器条件概率修正模型,通过该模型估计目标的后验概率,从而实现目标跟踪。同时,采用卡尔曼滤波辅助、优化跟踪处理,提高算法的稳健性。试验数据采用SkySat和吉林一号拍摄的视频各两段,对6个点目标进行跟踪试验。结果表明,本文提出的方法针对卫星视频的点目标跟踪效果良好,精度达到90%左右,且跟踪轨迹平滑,满足卫星视频后续高级处理和应用需要。     

基于FME的“天地图·成都”水系数据融合程序设计

本文立足于“天地图·成都”与省级节点水系数据的融合处理,利用FME搭建程序解决了属性结构标准化、国标分类码生成、水系重分类等典型问题,有效提供了人工作业效率与数据成果精度,为其他省、市天地图水系融合提供参考与借鉴。     

GNSS粗差检测的“快照”法与“滤波”法的比较研究

利用实测大样本GPS/GLONASS观测数据分析基于“快照”和“滤波”的粗差检测和识别方法的性能。动态和静态数据检测结果表明,从误警率、漏检率、正确识别粗差率、计算时间、结果的可用性和精度上看,“滤波”检测法的检测和识别性能都航的连续性优于     

SARS沿交通线的“飞点”传播模型

2003年春SARS在中国部分地区暴发与蔓延,情况非常危急。全国集中力量对SARS病原学、实验室诊断和临床治疗以及传播模型、应急反应系统等展开研究。综观此次SARS的传播,除有以往流行性疾病传播的一些共同特点外,还有一个很明显的特点：远距离跳跃式传播。这是以往以及目前针对SARS建立的点源扩散模型无法单独解决的。因此提出建立沿交通线的“飞点”传播模型,以交通工具为一尺度,建立相对封闭的交通工具内的SARS传播模型,另以此为基础,建立沿交通线这一尺度上的有人员流动的空间传播模型,建立二尺度的“飞点”传播模型     

“空天地”一体化的自然资源违法行为动态监测研究

为实现自然资源违法行为“更早发现、更快反映以及更快处置”的目标,构建了全要素、全时段以及全覆盖的常态化“空天地”一体化的自然资源违法行为动态监测体系,阐述了卫星遥感监测技术、低空720全景影像监测技术以及巡查填报监测技术三种关键技术,搭建了自然资源违法行为监测系统,实现违法图斑采集、违法图斑展示、违法图斑查询、统计和分析以及监测成果编制等功能,有效提高了自然资源执法监察能力,为推进自然资源治理体系和治理能力现代化提供技术保障。     

“三调”成果数据引导的耕地“非农化”遥感监测

为准确提取耕地“非农化”的变化信息,实现耕地“非农化”遥感监测,提出一种“三调”成果引导的耕地“非农化”遥感监测方法。先从前时相的矢量数据抽取矢量边界、类别属性等先验信息;进行超像素分割,提取像斑的光谱和纹理特征;在先验信息引导下,利用同质性特征分析、异常检测的方法自动筛选样本,利用影像特征差异分析的方法确定最优影像特征;针对不同的耕地变化类型,选择最优影像特征,结合支持向量机分类实现耕地“非农化”区域检测。在河北省选取两块区域进行实验,结果表明,该文方法在已有成果数据的引导下,能够有效检测出耕地“非农化”区域,总体检测精度均在97%以上。