天空地协同遥感监测精准应急服务体系构建与示范

近些年,全球极端天气事件增多、自然灾害加剧、暴力恐怖活动激增,给社会稳定和人民生命财产安全造成极大危害。如何综合利用各种现代信息技术,聚合分析天空地多源多维异构数据,实现精准应急服务与指挥决策,是实施"一带一路"国家重大战略的重要支撑。突发事件复杂多样,而以往的应急信息服务过于粗放,急需建立天空地协同的精准应急服务技术体系。天空地协同遥感监测精准应急服务体系构建与示范项目于2016年7月立项,将围绕地震灾害、暴恐事件、冬奥会和电网应急保障4种应急服务需求,以遥感技术为核心,协同多种空间信息技术,通过3年的技术攻关与应用示范,改变以往粗放、漫灌式的信息服务,构建新的精准应急服务技术体系,解决多源应急信息彼此孤立、割裂的难题。本文概要介绍了该项目的目的意义、总体目标、研究内容与方法、预期效益等,旨在为相关领域科研工作和后续重点专项立项提供参考,并通过交流,深入思考如何更好地实现预期目标。     

地灾监测的大数据信息平台研究及应用

重点对地灾监测方面的方案研究进行了阐述,在构建大数据信息平台的设计方案时,以实现高度自动化的全方位监测功能为导向,依托导航卫星数据接收机和多源传感器,集成构建大数据信息平台的系统解决方案,主要包括扼流圈卫星天线、GNSS数据接收机、MEMS传感器、环境测量单元、防雷区域单元等功能元件的组成、多传感器的系统集成,以及全方位监测的功能实现。按照地灾监测大数据信息平台建设、构建大数据平台关键技术突破及检测数据解算软件功能实现的顺序,完成了GNSS实时监测预警应用网络系统HCmonitor的研发。综合应用多种手段实现地灾监测的功能升级,为解决重大灾害预警提供了新的思路和解决方案,该项成果在甘肃舟曲的灾后重建工程得到应用与推广。     

驱动山区农业产业遥感监测的GMG协同系统建设与应用

由于喀斯特山区地貌的支离破碎、地形的高低起伏及气候的多云与雾,难以通过常规遥感手段实现大范围农作物的快速监测,针对该情况,本文研发了内外业一体化的GMG协同系统。该系统利用GPS的精准定位、多媒体的丰富语义及GIS的数据处理优势,多向驱动贵州山区农业产业遥感监测。实践表明,该系统快速实现了省域监测中解译样本的多样性,有效弥补了局部区域内遥感监测的局限性,同时检验了解译数据的准确性。     

基于D-InSAR技术进行煤矿开采与环境灾害监测的系统建设方案

星载雷达差分干涉测量技术(D-InSAR)是一种有效监测地面沉降的重要技术手段,煤矿开采、国土环境与灾害的发展变化往往伴随着地画的微小形变.通过煤矿沉降监测的试验结果,总结出一种利用D-InSAR技术构建对于煤矿开采、沉降与环境灾害监测的有效应用与分析系统方案.通过应用地理信息系统为煤矿的开采控制、次生灾害预防、国土环境的变化监测提供有效的技术手段.     

沉降监测数据处理软件系统的设计与开发

沉降监测在工程建设中起到至关重要的作用,随着监测仪器设备和测量手段的提高,对监测数据处理手段和预报准确度提出了更高的要求,如何将监测工作和预报决策流程一体化已成为亟待解决的问题。本文阐述了沉降监测数据处理软件系统的需求、特点、设计思想和主要模块功能,通过实例介绍了软件系统的操作步骤,实现了数据采集、平差处理、预报分析、灰色预测的有机集成。     

矿山环境高光谱遥感监测研究进展

在综合分析大量文献的基础上,归纳了高光谱技术在矿山次生矿物识别、重金属浓度反演、p H值定量估算、污染植被信息提取等方面的应用,总结了基于高光谱遥感提取有关氧化和脱水状态动态分析、气候变化追踪等信息的研究进展,展示了高光谱技术在矿山环境调查监测领域的广阔应用前景。研究表明,含铁硫化物及其氧化矿物标准光谱库的建立具有重大意义,推动了酸性矿山环境高光谱遥感研究;对矿山环境地质作用与光谱响应之间关系的认识逐渐深入,促进了高光谱地质应用模型的开发;高光谱数据蕴含着丰富的矿山环境地学信息,具备提取多方面重要信息的潜力。最后结合当前欧美发达国家开发高光谱小卫星的实际,指出今后矿山环境高光谱遥感研究将从矿物及矿物成分识别转向矿物形成时的物理化学性质反演、从短期调查向长期监测、从航空向航天、从单一矿山向成矿区带或大型矿集区转变。     

分布式环境监测分析WebGIS的设计与实现

实现人类社会的可持续发展必须以客观环境的大力保护为基础,而科学及时的环境监测是人类准确掌握生存环境的变化以制定合理的应对措施,并最终达到环境保护目的。针对现有环境监测站点难以实现实时或准实时的环境监测信息报送及分析的现状,本文基于分布式的地理信息系统平台,设计实现了某省的分布式环境监测网络地理信息系统,服务于环境状况监测信息的分析与发布。     

利用国产遥感卫星进行金沙江高位滑坡灾害灾情应急监测

高位地质灾害具有强隐蔽性、强破坏性、难排查性等特征,近年来在我国西南山区频频发生,给山区居民造成了严重的人员伤亡和财产损失。以国产高分二号与北京二号等国产遥感卫星影像为数据源,对"10·11"金沙江高位滑坡开展灾情应急监测,分析了滑坡致灾情况、致灾演变及灾前蠕变特征,对灾后堰塞湖周边隐患灾后开展二次排查,查明了堰塞湖全域存在疑似裂缝隐患2处、滑坡隐患16处及5淹没区受损情况。结果表明国产遥感卫星对国家重特大地质灾害应急监测发挥了重大作用。     

基于BDS的边坡监测智能预警系统的设计与实现

传统的边坡监测技术有着自动化程度低、警情上报慢和响应时间长等不足,为了克服传统技术的缺点,提出一种基于北斗卫星导航系统(BDS)的边坡监测智能预警系统.该系统搭配目前主流的高精度接收机,其平面和高程监测精度均能达到毫米级;在灾情判断方面,结合了传统的点位稳定性分析方法和目前较新的图像移动判别技术,使得灾情的误报率进一步降低;本系统集合了数据处理、数据存储、数据分析、信息管理、灾害预警和跨平台信息发送等功能,一体化、自动化和智能化程度高.经过一段时间的实践证明,该系统运行正常,能有效减轻管理者的工作负担,具有一定的推广价值.     

Permafrost environment monitoring on the Qinghai-Tibet Plateau using time series ASAR images

The permafrost in Qinghai-Tibet Plateau (QTP) has long been the focus of many researchers. In this study, we first use the method that integrates synthetic aperture radar (SAR) intensity and phase information to monitor permafrost environment in the Beiluhe Region, using time series advanced SAR images. The backscattering coefficients (σ⁰) and deformation were extracted for the main features, and the influences of meteorological conditions to them were also quantified. The results show that both the change in σ⁰ and surface deformation are closely related to the active layer, and the deformation is also affected by the permafrost table. First, over meadow and sparse vegetation regions, σ⁰ rose about 6.9 and 4 dB from the freezing to thawing period, respectively, which can be mainly attributed to the thaw of the active layer and increased precipitation. Second, seasonal deformation, derived from the freeze-thaw cycle of the active layer, was characteristic of frost heave and thaw settlement and exhibited a negative correlation with air temperature. Its magnitude was larger than 1 cm in a seasonal cycle. Last, significant secular settlement was observed, with rates ranging from –16 to 2 mm/a, and it was primarily due to the thaw of the permafrost table caused by climate warming.     

测绘地理信息智能化监测在森林防灭火工作中的应用

针对目前森林防灭火事前、事中和事后的监测需求,本文综合利用测绘地理信息技术,构建了测绘地理信息服务森林防灭火的综合性智能化监测技术体系.通过获取多源地理信息数据,构建森林防灭火数据库,面向日常防灭火能力评估、灾前常态化监测、灾中动态监测、灾后评估及灾后长期植被恢复监测,提供了一系列的智能化监测服务.通过在小珠山森林火灾...     

“一带一路”区域可持续发展生态环境遥感监测

2013年9月和10月,习近平主席在出访中亚和东南亚国家期间,先后提出了共建"丝绸之路经济带"和"21世纪海上丝绸之路"(简称"一带一路")的重大倡议。要全面保护"一带一路"区域生态环境,实现2030年可持续发展目标,是一个具有挑战性的问题。遥感技术对生态环境监测与评价发挥着十分重要的作用。本研究利用多尺度、多源遥感数据,对2015年"一带一路"区域的生态环境状况进行监测和分析,旨在提供可持续发展目标生态环境遥感监测的本底。本文选取了几个重要的生态环境方面开展监测与分析,主要包括宏观生态系统结构和植被状况、太阳能资源分布、水资源平衡、主要生态环境限制因素对经济走廊建设的影响、主要城市生态环境质量等。监测区域覆盖亚洲、非洲、欧洲和大洋洲的陆上区域。研究结果为生态环境评价与保护提供了有效的决策依据,有助于"一带一路"建设积极推进。     

基于地理国情监测的石家庄自然生态环境状况研究

利用2009、2018年分辨率为1 m的卫星遥感影像,依据地理国情监测的分类体系,获取了两个年份石家庄8个区县的地表覆盖数据,展示了该区域林地、草地和水域三类自然生态空间要素10 a间的变化情况,并采用生境质量指数、水源涵养指数两项指标对该区域的生态环境状况进行了评价.归因于该区域固有的自然地理特征,大部分地区生境质量...     

城市典型要素遥感智能监测与模拟推演关键技术EI北大核心CSCD

城市典型要素遥感智能监测与模拟推演的理论、方法与应用,对于国土空间规划与管理,城市规划与综合治理,区域决策与管理等均具有关键支撑作用。针对覆盖要素和驱动要素复杂非线性,本文研发了协同多源遥感数据的智能识别方法,实现了精细化高可信覆盖要素分类;协同遥感、POI兴趣点和时空大数据等多源数据,有效探测和识别了要素变动的驱动力。在此基础上,开展了空间演变机理挖掘、空间统计建模、启发式智能建模,并应用于土地利用、城市扩张、生态演变、碳储量等。同时,研发了聚焦城市生长推演的UrbanCA平台以及聚焦多类土地利用变化推演的Futureland平台,集成了自主研发的模拟推演系列方法并以长三角为主要区域进行了验证。