遥感与GIS支持下的基于网络的洪涝灾害监测评估系统关键技术研究

以对中国的洪涝灾害监测评估为例，介绍了以遥感与GIS支持下的基于网络环境的洪涝灾害监测评估关键技术系统的工作环境、关键技术流程和技术方法。该关键技术系统以遥感和GIS为基础，快速将多源数据复合、通过网络集成了多种技术成果和数据，进行快速、准确，连续，动态与全天候的洪涝灾害的监测与评估，为有关部门快速了解灾情、制定救灾方案以及灾后规划等提供了重要的痴情支持手段，已在抗洪救灾工作中发挥了重要作用。     

一种房屋建筑承灾体高度的快速自动估算方法

为满足大范围房屋建筑承灾体高度高效调查的需求,提出了一种顾及房屋结构的建筑物高度快速自动估算方法。首先基于LiDAR点云制作区域数字高程模型和数字表面模型,获取地面和地表高程矢量点;然后利用1∶500地形图数据对房屋结构进行解析,确定房屋底部和顶端高程计算面;最后以高程计算面内点要素的高程均值作为底部和顶端高程,进而求差计算房屋高度。以广州市南沙区范围内的532栋房屋建筑对象为实验对象,该方法得出的建筑高度与不动产登记资料的实际高度误差约有84.21%在0.2 m之内,表明该方法效率高、精度可靠,能满足大范围房屋高度快速调查的需求。     

基于DEM的洪涝灾害信息提取与损失估算

数字高程模型(DEM)作为洪涝灾害遥感研究的辅助信息源可以提供两类信息,一是地面点的高程和所处地形部位以及与邻域的相互关系等方面的背景数据,二是研究区高程-面积关系、高程-容积关系及面积-容积关系等基本关系信息。利用这些背景数据和基本关系信息,结合洪水期遥感图像的解译,可以获取洪水淹没范围、淹没区积水量、水深、淹没历时以及作物受灾程度等灾情信息。本文阐述了这种研究的原理和方法。     

基于GIS/AHP集成的浙江省洪涝灾害风险评估

将GIS技术引入洪涝灾害风险评估,可以弥补传统方法评估结果空间化显示不足的缺点。本文针对浙江省洪涝灾害的发生特点,从危险性和易损性两方面选择了浙江省洪涝灾害的影响因素,包括降雨量、地形、河网密度、人口密度和耕地百分比等因子。运用GIS空间分析技术对各因子进行空间化,结合层次分析法（AHP）确定各影响因素的权重,进行浙江省洪涝灾害风险评估和制图,并基于SuperMap iObjects平台设计与开发了浙江省洪涝灾害风险评估系统。研究结果表明：浙江省发生洪涝灾害的风险普遍偏高,高风险区域位于浙北和浙东南的沿海地带,较高风险区域位于浙东、浙南和浙北地区及金衢盆地中间地区,中等风险区位于浙南的西面、浙北及浙西地区。本文分析结果可为浙江省洪涝灾害预防和管理提供决策依据。     

基于深度学习的海洋承灾体评价方法研究

针对北部湾区域海洋灾害频发、承灾体灾变响应机理不明、缺乏智能预警监测技术手段等问题,提出一种基于深度学习与地理网格评价的海洋承灾体脆弱性评价方法。该方法基于海洋大数据分析与全球网格剖分技术,构建海洋数据集装箱,在影像特征基础上,将海洋环境数据,海洋承载体脆弱性数据,强台风作用的预报数据（如风力强度、风向、风量、降水量）,海岛树木、房屋、海堤、人口等数据的变化以及历年灾害、经济损失等数据,采用深度学习方法进行训练,得到最终的海洋承灾体智能评价模型,可以实现对海洋承灾体的动态评估。该方法用于承灾体响应机理研究、承灾体评价以及灾变预警,为强台风来临时防灾减灾精细化管理提供依据。     

面向海洋承灾体的三维动态监测超融合平台

本文针对典型的海洋承灾体以房屋(点状)、防波堤(线状)、养殖蚝排(面状)等,基于卫星、无人机等遥感影像数据,利用深度学习方法开展台风影响下承灾体灾变、灾损演化特征及其对海洋灾害作用强度归一化响应机理研究,构建海洋承灾体智能识别模型;然后结合地理时空网格及区域脆弱模型(HOP),基于承灾体自身材料、结构、年份等属性及动力学相关模型,建立不同场景的承灾体脆弱性评价体系,实现区域化的承灾体评价脆弱性评价;最终基于Arcgis、skyline等二维、三维GIS展示技术,集成上述模型研发面向海洋承灾体的三维动态监测超融合平台。该平台实现对复杂海洋情景的模拟和预测,对海洋防灾减灾工作的辅助决策,以及最大限度地减少海洋灾害损失具有十分重要的意义。     

基于GIS的流域洪涝数字模拟和灾情损失评估的研究

非工程防洪措施是减缓洪涝灾害损失的有效方法之一。地理信息系统和遥感技术使多学科综合性的非工程防洪措施成为现实。本文从流域数据库设计、洪水预警数字模拟、河道洪水演进数字模拟、洪泛区洪水演进数字模拟、灾民疏散模型和洪水灾情损失评估等６个方面，系统阐述了地理信息系统在流域洪涝数字模拟和灾情损失评估上的应用，为今后开展同类工作提供了参考。     

基于RS与GIS技术的泸定县植被空间分布分析

以四川省泸定县为分析研究区域,综合运用遥感图像处理技术与GIS空间分析技术,用ETM+遥感影像获取归一化植被指数(NDVI)信息并反演植被覆盖度,用地形图等高线生成数字高程模型(DEM)并提取地形因子。借助叠合分析法,讨论植被覆盖度与海拔高度、坡度、坡度变率、坡向、坡向变率5种地形因子的空间关系,得到泸定县关于地形因子的各等级植被空间分布特征。分析对地植物学中高山峡谷地区植被的地形格局分布规律研究与生态环境的评价与改良都具有重要的参考价值。     

基于GIS的区域氧气生产估算方法研究

利用美国宇航局提供的MODIS产品中的GPP,通过ERDAS软件投影转换、影像裁切等功能,采用光能利用率模型估算区域GPP,NPP,NEP,并与GIS结合,实现各级氧气生产量的空间表达和总量计算。本文以哈尔滨市为例,研究2008年哈尔滨市区域氧气生产量。提出的估算氧气方法在此类研究中尚属首次,为区域氧气生产量的估算提出了新的研究思路,同时为评价人类生活环境质量提供了依据。     

基于RS/GIS技术与数值计算的库岸边坡稳定性研究

利用相关的地质、地貌、岩土性质、土地利用类型等数据,在对水库库区景观进行可视化分析的基础上,将宏观上的滑坡危险区域识别与微观上的危险区域内边坡稳定数值模拟相结合,研究了库岸边坡稳定性问题,并对库区复杂条件下的岩质边坡稳定性评价进行了尝试性探索。     

基于水文模型与DEM 3维可视化在洪水淹没中的模拟研究

研究了如何构建3维可视化虚拟场景和洪水演进的动态模拟及其实现方法.基于水文模型和DEM为核心计算方法,对3维洪水淹没构建过程中的技术进行了探讨和研究,研究表明,3维可视化技术与水力学模型结合提高了模型计算结果的准确性和可视性,对于防洪决策及水利工程有重要意义.以长江九江段数据为应用实例,进行3维地形仿真场景模拟及洪水演...     

一种基于谷地填充的DEM综合方法

提出一种基于次要谷地特征识别与填充的结构化DEM综合方法,该方法将地理层次的综合决策与几何层次综合操作整合到一起,以水文重要性作为谷地取舍的依据,对被舍弃的次要谷地填充其覆盖区域使局部地形变得平滑,从而实现DEM综合.该方法的原理基于如下考虑:地貌形态是内力和外力作用共同影响的结果,内力地质构造形成主要形态,外力侵蚀作用形成次要形态.旨在获得地貌主体特征简化表达的DEM综合可看做是一个弃除外力作用、还原内力作用的过程.通过实验及与其他基于图像处理算法(如重采样、低通滤波)的比较,发现本方法能够较好地保持地形特征的主体结构.     

基于CIPS的DEM匹配的实验研究

随着城市建设的快速发展,城市化对基础地理信息的需要日趋迫切,数字高程模型(Digital Elevation Mod-el,DEM)成为不可缺少的基础地理信息之一,并随着ADS 40推扫式数字传感器的推广在摄影测量界备受关注。文章以某地区的ADS 40影像数据为例,基于CIPS进行了DEM匹配的实验研究与精度分析。     

基于DEM的可视频度提取与制图

首先提出可视频度的概念、分类与描述方式,着重阐述了动态观测点和动态目标点可视频度分析的理论模型.通过样区实验,介绍了可视频度提取原理和应用,并制作了可视频度专题图.     

基于PixelGrid系统的DEM自动匹配后处理关键技术研究

通过数字摄影测量方法来快速自动生成DEM是现阶段最为高效的DEM制作方法。而基于自动匹配技术匹配后快速生产DEM成果是最为耗时,也是最能有提升效率的生产过程。本文通过对PixelGrid系统自动匹配DEM结果精度的评估、分析,阐述DEM自动匹配后处理的主要流程及关键技术。     

基于Erdas软件对InSAR数据提取DEM的方法

重点介绍了InSAR数据处理的一般步骤、生成DEM的原理,以及其利用ERDAS软件系统提取DEM的过程。应用结果显示利用此软件能够快速有效地提取DEM数据,取得较高的工作效率。     

IKONOS立体像对提取DEM及正射纠正的实验研究

利用高分辨率的IKONOS立体像对进行DEM的提取及对影像进行单片正射纠正，这是IKONOS影像用于立体测图的基础。进行上述处理必须建立IKONOS影像成像模型，即有理函数模型，在分析有理函数模型的基础上，阐述了上述操作的原理，并通过实验进行了论证。     

基于DEM表现地形破碎程度的一种方法

论述了一种基于对DEM数据的处理后表现地形破碎程度的方法。该方法采用对不同空间尺度的DEM数据做坡度分析,按同一规则分级后,比较其结果差异,从而表现出地形破碎程度。     

基于Coons曲面的格网DEM传递误差

构造了基于边界曲线的Coons曲面DEM;研究了Coons曲面DEM的传递误差,推导出不同边界曲线构成的Coons曲面DEM模型的传递误差;得到了Coons曲面DEM的传递误差大于双线性DEM的传递误差的结论,并分析了传递误差与格网点数目的关系.     

基于DEM的流域特征提取方法初步研究

以岷江上游典型流域为例,从该区的Aster影像上提取DEM,利用GIS技术从该DEM上提取流域特征,并划分出子流域,通过实地考察数据和所提取的河网矢量数据对照,表明用该方法提取研究区流域特征是可行并有效的。