结合变差纹理特征的极化SAR建筑物震害信息提取

快速评估建筑物地震灾害信息对地震应急救援工作有着指导意义,而极化SAR具有全天候、全天时的特点,因此利用极化SAR图像提取震害信息已逐渐成为研究热点。虽然极化SAR具有丰富的极化信息,但其纹理信息不可忽略,尤其是完好的人工建筑物在图像上呈现规则的纹理特征,而倒塌建筑区域纹理分布杂乱,因此结合纹理信息也可以很好地提取建筑物信息。以2010年玉树地区的全极化SAR数据为研究对象,首先,利用Yamaguchi分解的体散射分量PV提取了SAR图像中的建筑物区域以及道路、水系等非建筑物信息,在此基础上,对相干散射矩阵T11分量中倒塌建筑物、完好建筑区域进行变差计算,根据变差曲线确定变程a后,再对建筑物区域采取窗口m*m(m=3*a)进行变差计算得到变差纹理信息,最后利用FCM算法对变差纹理信息分别提取完好建筑物和倒塌建筑物区域,为了对比分析,文章利用Yamaguchi分解的二次散射分量PD提取完好建筑物区域,与震后光学遥感图像对应样本点进行人工验证,得到完好建筑物的提取精度为80.18%,倒塌建筑物的提取精度为84.54%,道路水系的提取精度为77.58%。     

SAR影像建筑物震害检测方法研究综述

合成孔径雷达(SAR)凭借其全天候、全天时的优势,在震后灾情信息的快速获取以及灾情评估上发挥着越来越重要的作用。本文分析了建筑物在SAR影像上的成像特征及不同震害等级的建筑物在SAR影像上的特点,总结了利用SAR技术进行建筑物震害检测的方法,并将其归纳为目视解译、震前震后变化检测、震后单幅影像的震害检测方法。同时分析了这些方法的特点,并对SAR建筑物震害检测方法进行了展望。     

城市建筑物震害损失快速评估系统

讨论了地理信息系统（ＧＩＳ）为基础的的建筑物损失的快速评估方法,建设开发了具有实用意义的城市建筑物震害损失快速评估系统。研制结果表明,ＧＩＳ可以方便地与城市建筑物信息进行空间匹配,实现地震灾害损失评估。     

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。      

基于震前高分影像和震害仿真的建筑物震害快速评估：以四川泸定6.8级地震为例

精细化的建筑物震害评估,对震后应急救援和烈度评估具有重要的意义.为解决因震后高分辨率影像缺乏导致无法快速开展建筑物震害评估的实际需求,以四川泸定6.8级地震为例,提出基于震前高分影像和震害仿真的建筑物震害快速评估方法.首先通过深度学习技术提取灾区建筑物空间信息,在收集实际地震动记录的基础上,结合精细化的建筑物震害仿真方法,对震中部分村镇的建筑物震害及地震烈度进行了快速评估,并与震后获取的无人机影像解译结果、现场调查烈度及余震等进行验证.结果表明震中附近的磨西镇烈度估计达到Ⅸ度,其他地点的估计结果与发布的烈度图进行比较,其衰减较为一致,且与余震发生空间较为重合,进一步证明该方法可作为震后大范围影像缺失的“盲区”的建筑物震害快速评估的有效方法,为现场应急、灾害调查和烈度评定提供信息支撑.     

全卷积神经网络在建筑物震害遥感提取中的应用研究

为解决建筑物震害信息提取自动化程度不高的问题,本文将全卷积神经网络应用于建筑物震害遥感信息提取。以玉树地震后获取的玉树县城区0.2m分辨率航空影像作为建筑物震害信息提取试验数据源,将试验区地物划分为倒塌建筑物、未倒塌建筑物和背景3类。对427个500×500像素的子影像进行人工分类与标注,选取393个组成训练样本集,34个用于验证。利用训练样本集对全卷积神经网络进行训练,采用训练后的网络对验证样本进行建筑物震害信息提取及精度评价。研究结果表明：建筑物震害遥感信息提取总体分类精度为82.3%,全卷积神经网络方法能提高信息提取自动化程度,具有较好的建筑物震害信息提取能力。     

基于最优分割的高分辨率遥感影像震害建筑物识别技术

为了提高建筑物震害信息提取的效率与准确度,针对震后高分辨率遥感影像,根据震害建筑物在遥感影像上的特征,以2010年海地MS7.0地震为例,通过尺度参数估计算法自动选择最优分割尺度对影像进行多尺度分割,并采用面向对象方法对海地高分辨率遥感影像进行建筑物震害信息提取,同时与基于像元的支持向量机、反向传播神经网络、基于分类回...     

基于无人机影像的九寨沟地震建筑物震害定量评估

利用2017年8月8日九寨沟7.0级地震震后获取的无人机影像,结合地面震害调查资料,分析各类建筑物震害特征,建立建筑物震害无人机遥感解译标志;选取地震灾区漳扎镇(部分区域)和荷叶寨2个区域作为研究区,进行了无人机遥感建筑物震害提取,基于遥感震害指数进行了震害定量评估,并与现场建筑物震害调查统计结果进行了比较验证。结果显示,遥感解译建筑物震害与实际震害程度相吻合,表明利用震后快速获取的高分辨率无人机影像,可以较为准确地识别建筑物震害,进而为地震灾害定量评估和应急救援辅助决策提供重要参考。     

基于面向对象技术的建筑物震害识别方法研究

2010年1月12日海地发生7.3级大地震,造成首都太子港大量建筑物损毁.从震后甚高分辨率遥感影像中可以发现在倒塌和部分倒塌建筑物的周围存在很多瓦砾.因此,可以将瓦砾作为建筑物倒损的震害特征.分别采用基于像元的方法、面向对象的方法、综合地统计学纹理的面向对象方法自动提取建筑物瓦砾,并对3种方法的分类精度进行了评价,研究...     

台湾海峡7.3级地震建筑物震害分析与损失评估

对台湾海峡７．３级地震广东境内建筑物的地震破坏进行了调查，对地震损失进行了总体评估，并根据当地的工程地质情况，建筑物的结构，用材和施工特点等，分析了各种地震破坏形态和破坏规律，为今后的建筑抗震设防提出了有闪斩建议。     

“7·22”云南盐津地震房屋震害分析

本文根据地震现场的考查情况,介绍了2006年7月22日云南盐津5.1级地震的灾害概况,归纳和分析了灾区生土墙结构、石结构、钢筋混凝土框架结构和木构架结构房屋的震害特征及其破坏原因,并对我国村镇房屋的防震减灾研究提出了若干建议。     

青藏高原北部地震活动形势及其与中国大陆地区地震活动的关系研究

简要回顾了中国学对地震大形势的主要研究结果。指出地震活动时空强分布的不均匀性是地震活跃期和平静期的外在表现,系统地分析了青藏高原北部地区的地震活动形势,指出20世纪以来,该区Ms≥6.0地震经历了6个活跃期和6个平静期,与中国大陆地区的地震活动不同步。2000年6月甘肃景泰5．9级地震和同年9月静海兴海6．6级地震的发生意味着该区进入了一个新的地震活跃期。     

新疆塔什库尔干塔吉克自治县地震极灾区地震烈度遥感快速评估研究

2017年5月11日,新疆维吾尔自治区喀什地区塔什库尔干塔吉克自治县发生M_S5.5地震。为快速了解灾区灾情,本文基于无人机遥感技术获取的地震极灾区高分辨率影像数据,结合地震现场震害调查进行建筑物震害遥感解译,采用地震烈度遥感定量评估方法,进行极灾区地震烈度遥感评估。结果表明:灾区房屋结构类型主要包括土石木结构、砖木结构、砖混结构、框架结构,倒塌和局部倒塌的房屋均为土石木结构房屋,安居富民房屋无一倒塌,遥感评估的塔县地震极灾区地震烈度为Ⅷ~Ⅸ度,比中国地震局公布的地震烈度略高,今后需根据新疆实际情况修正模型,为新疆地震烈度遥感快速评估工作服务。     

建(构)筑物地震破坏等级划分标准有关问题研究

我国国家标准《建(构)筑物地震破坏等级划分》GB/T24335-2009已于2009年7月16日发布,2009年12月1日开始实施。为了更好地了解该标准,本文介绍了该标准制定过程中一些有关问题的研究情况,主要回顾了我国建(构)筑物地震破坏等级划分的发展历史,总结了国内外现有建(构)筑物地震破坏等级的划分方法,并对其优缺点进行了评述。在此基础上,对标准制定过程中存在的问题进行了讨论,给出了相应的解决办法。     

农村民房的地震破坏特征与震害预测

本文基于对中国西部和华北地区20世纪发生的21次历史地震的震害考察和10余次地震的现场震害调查资料的分析研究,总结归纳了农村木架房屋、墙体承重房屋、混合承重房屋、土坯拱窑、黄土崖窑、砖平房、多层砖混房在地震烈度为Ⅵ度、Ⅶ度、Ⅷ度、Ⅸ度、Ⅹ度时的震害表现,介绍了建筑物震害程度等级的划分与标准、破坏性地震在Ⅵ度-Ⅺ度区内各种结构类型农村民房破坏的烈度标志,给出了各种结构类型农村民房在地震烈度Ⅵ度-Ⅺ度情况下的震害预测结果,探讨了在造价增加不多的情况下,提高农村民房抗震能力的可行性。     

湖南省农村房屋安全性现状统计分析

本文汇总了湖南省农村房屋的安全性等级情况资料,从房屋的建造年代、结构形式、各年代所建房屋的危房率以及居民的住房质量、安全意识与房屋抗震性能的对比几个方面进行了房屋安全性状况统计分析.结合房屋典型损坏现象,分析了此次调查中房屋的损坏特征,总结了各种结构形式容易出现的问题.根据房屋典型损坏现象分析和安全性等级情况统计,得出了以下结论:湖南省农村生土结构和木结构房屋的安全性现状不容乐观;有关部门应制定一套适合农村的结构设计规范,并通过培训等方法解决农村房屋设计和施工问题;部分存在潜在严重地质灾害的地区和大山深处的房屋已无改造、新建的意义,最好整体搬迁.     

高分遥感影像震害提取的变化检测算法改进

本文针对遥感多时相变化检测应用于地震灾害信息提取中存在的问题, 提出一种改进算法, 通过搜索震后影像上建筑物在震前影像上对应区域周边一定范围内的影像相关性最大值(区域寻优)来代替传统上严格对应像元的相关系数值, 以减少因配准精度、 摄影方位、 地表高程、 建筑物高度等造成的同名地物变形对变化检测结果的影响, 提高基于相关系数变化检测的精度。 以都江堰市城区在2008年汶川地震震前的QuickBird影像和震后的航空遥感影像为实验对象, 采用本文方法进行了震害变化检测实验, 并与传统方法进行了比较, 表明改进的算法能够提高震害信息提取的精度且具有一定的稳定性。     

基于改进遗传算法优化BP神经网络的单体建筑物震害评估方法

结合机器学习算法最新研究进展,提出一种基于改进遗传算法优化BP神经网络的单体建筑物震害评估方法。以四川地区为例,通过改进遗传算法优化BP神经网络建立评估模型,输出评估区域内不同结构类型单体建筑物在各震害影响因素综合作用下的破坏等级,并通过实际算例分析对模型的有效性进行验证。结果表明,该方法可快速、准确地评估单体建筑物震害情况。     

2013年四川芦山7.0级地震烈度遥感评估

2013年4月20日四川芦山MS7.0级地震发生后,在灾区应急获取了多种高分辨率航空和无人机遥感影像,并快速解译提取了灾区建筑物震害信息.采用地震烈度遥感定量评估方法,利用2008年汶川8.0级地震等震后震害遥感解译和现场调查研究确定的经验震害遥感定量评估模型,获得了芦山地震灾区126个主要居民点的地震烈度遥感评估结果,并据此圈画了地震烈度分布遥感评估图.结果显示,本次地震Ⅸ度区面积约150km2,Ⅷ度区面积约900km2.该结果在第一时间(4月21日晚)提供给了中国地震局地震现场应急指挥部.对比分析显示,地震烈度遥感快速评估结果与中国地震局4月25日公布的地震烈度图,以及与笔者在现场实地进行的建筑物震害详细调查结果基础上评定的地震烈度具有较高的一致性.表明强烈地震发生后,借助于快速获取的灾区高分辨率遥感影像,可以快速估计地震烈度分布,对地震灾区灾情估计和抗震救灾工作具有十分重要的参考意义.     

基于ACCRBF网络的多层砖房震害预测

针对传统震害预测方法逐栋抽样计算建筑物抗震性能的不足,本文提出了一种基于蚁群聚类径向基(ACCRBF)网络模型的建筑物震害预测方法。依据不同地震动峰值加速度下多层砖房的实际震害资料,对模型进行训练,在模型的输入和输出之间建立映射关系,并利用这种映射关系对未知样本进行分类,实现对多层砖房的震害分析和预测。模型的输入为反映结构的震害影响因子,输出为给定的地震动峰值加速度下结构震害等级。研究表明,基于ACCRBF网络模型的多层砖房震害预测结果与震害实例基本吻合,具有推广应用价值。