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%。     

结合纹理和形态学特征的高分遥感影像建筑物震害信息提取

为提高震害信息获取时效性,对基于我国国产高分遥感影像的建筑物震害信息提取方法进行深入研究,本文以2017年5月11日新疆塔县M_S5.5地震为例,利用该地震前后极灾区高分遥感影像,利用结合纹理和形态学特征的方法进行了建筑物震害信息提取,通过变化检测分析获取了极灾区建筑物震害信息,并与基于像元级和基于目标级的信息提取结果进行对比,采用震后无人机影像目视解译结果对本文结果进行了精度验证。结果表明:通过缩减研究区范围可大力提高数据提取精度和速度;运用灰度共生矩阵、二值化、数学形态学等方法对影像进行迭代运算,能较好地提取高分遥感影像中的建筑物信息;通过对地震前后建筑物提取结果进行变化检测分析,能够有效地提取完全倒塌的建筑物,信息提取总体精度为90.45%,比基于像元级和基于目标级信息提取结果的精度分别提高了5.78%和5.23%,可为震后快速确定人员压埋点、部署救援力量提供决策依据,提高地震应急救援的时效性。      

基于天地图的房屋建筑区数据提取方法及应用研究

房屋建筑区是组成居民地的重要设施,是人类生产生活居住的重要空间,同时也是破坏性地震发生后造成人员伤亡和财产损失的直接载体,震后对建筑物的快速评估,对指导抗震救灾、预估地震损失具有重要的意义,因此房屋建筑成为了遥感影像识别提取的焦点。本文通过（1）下载包含房屋建筑区的天地图2D平面地图;（2）采集房屋建筑区RGB色彩值,对天地图数据进行重分类;（3）按照房屋建筑区分类值,提取相关数据,以上三个步骤得到了2D平面地图的房屋建筑区数据。以遥感影像数据为基础对张家口地区房屋建筑区的提取结果进行验证,证实了提取方法的有效性和精确性。在数据应用方面,房屋建筑区数据可与三维场景建模相结合,为应急指挥者快速了解震中区域的地形地貌、居民地分布情况、交通、断裂分布情况及潜在地质灾害隐患点提供直观的数据支撑。     

肺结节CT图像纹理特征的初步研究

目的:探讨图像纹理特征分析法在肺结节诊断中的作用。方法:收集104例经临床手术病理证实的肺结节患者,采用水平集模型自动分割、提取肺结节,用灰度共生矩阵法对肺结节的能量、相关、对比度、逆差距和熵等图像纹理特征进行提取,将良、恶性结节的纹理特征进行比较。结果:肺良恶性结节的能量、相关、对比度、逆差距和熵均存在统计学差异(P＜0.05),其中肺良性结节的能量、逆差距、相关性均大于恶性结节,良性结节对比度及熵的均值小于恶性结节。结论:肺良性结节纹理灰度分布均匀、纹理规则、局部灰度反差不大,而肺恶性结节纹理灰度分布不均匀、纹理杂乱、灰度反差明显,因此图像纹理特征对肺结节的诊断有重要的价值。     

不同病程的COVID-19临床与CT影像特征比较分析

目的：比较分析不同病程的新型冠状病毒感染（COVID-19）患者的临床与胸部CT影像特征。方法：回顾性分析2022年12月至2023年1月期间于首都医科大学附属北京世纪坛医院发热门诊收治的161例COVID-19确诊且胸部CT显示肺部感染阳性的病例，按CT检查时发病时间不同分为两组：<10 d及≥10 d，对两组病例的临床表现和胸部CT影像学特征进行统计学分析。结果：<10 d组共92例（57.1%）、≥10 d组共69例（42.9%），两组病例临床症状比较显示，两组间咽痛和肌痛的比例存在统计学差异；实验室指标显示，<10 d组的C反应蛋白更高、淋巴细胞计数更低，其差异存在统计学意义；在CT影像特征方面，<10 d组患者存在血管周、混合分布、大片、空气支气管征的比例更高，≥10 d组患者存在边界不规则、病灶内索条、反晕征、胸膜尾征、胸膜下线、胸膜下栅栏的比例更高，差异有统计学意义。结论：COVID-19的临床症状、实验室指标、CT影像特征随病程不同发生变化，探索其中的规律可以帮助临床医生更好地诊断和治疗COVID-19肺部感染。     

基于遥感特征指数的地表水体自动提取技术研究

为了从海量遥感数据中有效地提取地表水体信息,并提高自动化提取效率,提出了一种基于遥感特征指数的地表水体自动提取方法.该方法选取归一化植被指数(NDVI)、归一化建筑指数(NDBI)和修正归一化水体指数(MNDWI)作为遥感特征指数集,并根据这些指数构建了遥感特征指数曲线.通过分析,发现地表水体在特征曲线中单调上升,植被在特征曲线中单调下降,而其它地物并无此特征.因此,根据这一规律,利用ERDAS IMAGINE软件建立了自动化提取模型.通过与其他方法对比,表明所建立的模型在精度和自动化方面都明显优于其他方法,可用于海量数据地表水体的自动提取.最后,在ARCGIS环境下,并通过决策树模型初步实现了地表水体的自动分类.     

四川及邻区地壳流与动力特征研究

利用四川地震台网区域地震台站和布设于该地区的流动地震台站的宽频带地震资料,采用接收函数反演等方法,对四川及邻区地壳流动与动力作用特征进行研究。结果表明,四川盆地地壳及上地幔速度显著高于青藏高原东缘。盆地中地壳vS值达3.6~3.8km/s,上地幔vS值为4.5~4.8 km/s,且地壳内无低速层,岩性上显示为刚强的地块。青藏高原东缘各台站的vS断面最显著的特征是速度值很小,中地壳vS平均值为3.0~3.4 km/s,上地幔vS值为4.0~4.5km/s。地壳内普遍存在低速层,大部份低速层位于深度20~40km的中地壳,在深度为10~20km的上地壳及40~60km的下地壳中,也出现少量的低速层。受印度板块向北推移的影响,青藏高原东缘在向东运动的过程中受到坚硬的四川盆地的阻挡,产生向南及南东运动。这些运动过程的产生是由于研究区受到较为复杂的力的作用。正是在这些力的作用下,青藏高原东缘成为地质构造复杂、地震活动强烈的地区。低速的地壳流受到刚强的四川盆地的阻挡出现拆层现象,并拆分为向上及向下的2或3支分流。向上的分流侵入上地壳引起地表隆升,形成陡峭的高峰。向下的分流侵入下地壳以至上地幔,使地壳加厚莫霍界面下沉。青藏高原东缘地壳流主要沿活动断裂带上分布。它从青藏高原东缘中部羌塘地块流出,主流沿北西南东的鲜水河断裂带流动,然后转向南北沿安宁河及小江断裂向南。在研究区域的北部,还有1支北东向及东西向到龙门山的地壳流。     

四川及邻区地壳流与动力特征研究

Using the broadband seismic data of the regional stations in the Sichuan Digital Seismic Network and the mobile seismic stations in this region,the receiver function inversion method was adopted to study the characteristics of crustal flow and dynamic effects in Sichuan and adjacent areas. The results show that: Velocity in the crust and upper mantle of the Sichuan basin is significantly higher than that beneath the eastern margin of the Qinghai-Tibetan plateau. The velocity v_S is from 3. 6 to 3. 8km / s in the crust and4. 5- 4. 8km / s in the upper mantle beneath the basin,and there is no low-velocity layer in the crust. The lithology shows a hard block. The v_S velocity in the eastern margin of the Qinghai-Tibetan plateau is lower,with average v_Sof 3. 0- 3. 4km / s in the mid crust and4. 0- 4. 5km / s in the upper mantle. Low-velocity layers are distributed widely in the crust,most of which are in the mid crust at a depth of 20km- 40 km,and there are also a few low-velocity layers appearing in the upper crust at depths of 10km- 20 km and the lower crust at depths of 40km- 60 km. Affected by the northward pushing of the Indian plate,the eastward movement of the eastern margin of the Qinghai-Tibetan plateau is blocked by the hard Sichuan basin,producing a southward and southeastward component.Such movement process is produced by the complicated forces acting in this area. Just under the action of these forces, the eastern margin of the Qinghai-Tibetan plateau becomes a region with complicated geology and intensive earthquake activity. Obstructed by the hard Sichuan basin,the low-velocity crustal flow is delaminated and split into two or three upward and downward tributaries. The upward flow intruded into the upper crust,causing uplift of the earths urface,forming mountain crests; the downward flow intruded into the lower crust and upper mantle,resulting in thickening of the crust and depression of the Moho. The crustal flow in the eastern margin of the Qinghai-Tibetan plateau is mainly distributed along the active faults. The crustal flow flows out from the Qiangtang block in the middle part of the eastern margin of the Qinghai-Tibetan plateau,the mainstream flows along the NW-SE trending Xianshuihe fault zone,then turns NS and flows to the south along the Anninghe and Xiaojiang faults. There is another crustal flow in the north of the study area,flowing in the NE and E-W directions to the Longmenshan faults.     

基于P5像对与GeoEye-1影像的近地表地层产状的提取

通过对P5立体像对、GeoEye-1影像的处理与分析,分别进行了数字高程模型的提取和地层的划分,用检查点法和目视检查法对提取的数字高程模型的误差评估结果显示,误差在5m以内,满足产状提取的要求.根据地层划分结果,在不同时代的地层边界处和同时代地层内部选择岩层三角面发育较好、产状相对稳定的区域,选取用于地层产状提取的点,...     

肺结节CT图像纹理特征的初步研究

目的:探讨图像纹理特征分析法在肺结节诊断中的作用。方法:收集104例经临床手术病理证实的肺结节患者,采用水平集模型自动分割、提取肺结节,用灰度共生矩阵法对肺结节的能量、相关、对比度、逆差距和熵等图像纹理特征进行提取,将良、恶性结节的纹理特征进行比较。结果:肺良恶性结节的能量、相关、对比度、逆差距和熵均存在统计学差异(P<0.05),其中肺良性结节的能量、逆差距、相关性均大于恶性结节,良性结节对比度及熵的均值小于恶性结节。结论:肺良性结节纹理灰度分布均匀、纹理规则、局部灰度反差不大,而肺恶性结节纹理灰度分布不均匀、纹理杂乱、灰度反差明显,因此图像纹理特征对肺结节的诊断有重要的价值。     

基于稀疏分布特征的井下微地震信号识别与提取方法

井下微震监测获得的地震记录往往包含大量的噪声,记录信噪比很低.有效地震信号的识别与提取是进行后续地震定位等工作之前需要优先解决的问题.经过研究发现,井下水压裂微地震信号具有稀疏分布的特征,而井下环境噪声则具有更多的Gaussian分布特征.为此,本文提出将图像处理领域适宜于稀疏分布信号降噪处理的稀疏码收缩方法应用于井下微震监测数据处理.为解决需要利用与待处理数据中有效信号成分具有相似分布特征的无噪信号序列估算正交基以及计算效率等问题,将原方法与小波变换理论相结合.即通过优选小波基函数作为正交基进行小波变换将信号分解为不同级的小波系数,利用稀疏码收缩方法中对稀疏编码施加的非线性收缩方式作为阈值准则对小波系数进行改造.通过多方面的数值实验证明了该方法在处理地震子波及井下微地震信号方面准确可靠.含噪记录经过处理后有效地震信号的到时、波形、时频谱特征等均能得到良好的识别和恢复.并且该方法具有很强的抗噪能力,当信噪比低至-20~-30 db时,仍然能够发挥作用.在处理大量实际井下微震监测数据的过程中,面对多种复杂情况,本方法展现出了计算效率高、计算结果可靠、应用简单等优势,证明了其本身具有实际应用价值,值得进一步的研究和推广.     

基于无人机影像的面向对象建筑物结构分级提取方法研究

为提高遥感影像建筑物结构识别精度,综合利用光谱、形状、空间、纹理和数字表面模型(DSM)建立了建筑物结构分级提取方法。基于研究区无人机高分辨率影像,采用面向对象的影像分析策略,首先进行多尺度分割,以最佳分割与合并指数提取影像中建筑物目标;然后分别采用规则、训练样本与DSM方法对建筑物结构进行分类;最后将3种分类方法进行融合,对比分析了单一方法和融合分类方法的建筑物结构分类精度。结果表明:基于规则+样本+DSM的半监督建筑物结构分类方法错分率、漏检率与Kappa系数最优。     

基于无人机影像的辽宁农居建筑物提取技术与应用研究

本研究以实地调研数据为基准,无人机影像数据分析为验证,进行了基于无人机识别能力范畴的辽宁农居建筑结构类型划分,并根据区域结构类型比例、影像特性等指标优化了农居遥感解译标志整体参数,提取了不同建筑结构的不同解译标志阈值区间,并基于无人机低空正射影像DOM、数字表面模型DSM制定改进型DSM提取算法处理流程与代码,利用Python语言及开发环境完成了遥感影像要素提取与评估系统开发应用。通过最优组合解译标志获取无人机影像解译一致性系数Kappa=0.723,表明制定的解译标志特征对获得具有较好一致性的房屋结构类型具备一定的可行性。以改进型DSM提取算法为核心的建筑物提取软件提取建筑的整体精度为75%,基本满足地震应急需求。     

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.     

一种快速的震害评估方法——基于区域的遥感影像差值分割提取技术研究

根据建筑物在高分辨率遥感影像中“面”的特征,对差值法提取倒塌建筑物技术进行改进,将多阈值分割、类别筛选和数学形态学运算等概念引入差值法后处理过程中,提出基于区域的差值分割提取技术,并将新方法引入到完好建筑物的提取.通过对汶川地震中都江堰市某个街区进行计算,使用改进后的新方法进行评估,并与面向对象的方法和目视判读方法进行...     

基于重磁场多尺度边缘检测的地质构造信息识别与提取——以铜陵矿集区为例

重磁场是地下地质体密度、磁性分别响应的综合,蕴涵着丰富的地质构造信息,如何将其有效地提取出来是正确认识地下结构的关键环节.本文在总结重磁场构造信息提取研究进展的基础上,将构造信息提取突破口归结为重磁场的边缘增强与检测.通过构建理论模型,对常用的边缘检测方法开展了对比试验,并以长江中下游成矿带中的铜陵矿集区为例,开展了实际资料的处理和研究.获得以下认识和结论:(1)多尺度边缘检测方法较其他方法更能准确提取模型边界,更适合于构造信息识别与提取;(2)在铜陵矿集区识别出18条断裂构造,确定了铜陵隆起的边界,断裂构造的走向主要为北东向,前人所谓"棋盘格式"断裂构造系统并不存在;(3)圈定了岩体的分布范围,在铜陵矿集区北缘,发现了2处隐伏岩体;(4)施家冲、戴家汇岩体周边是寻找矽卡岩型、斑岩型铜金矿的有利地段,铜陵隆起和繁昌火山岩盆地分界断裂两侧是寻找热液型铅锌矿和金矿的重要靶区.     

基于DEMETER卫星原位等离子体参量的 震前异常提取方法研究及震例分析

基于法国DEMETER卫星等离子体分析仪和Langmuir探针观测到的原位等离子体参量, 研究了参量随纬度变化、 空间插值、 空间差值、 滑动中值、 相关性分析等5种异常提取方法, 并将这些方法应用于2006年1月—2010年4月期间国内6.0级以上、 国外部分7.0级以上29次地震的震例分析中. 由于等离子体参量具有一定的相关性, 因此对于震中附近的轨道数据大于等于2个参量出现异常时, 本研究才将其视为震前异常. 通过研究发现, 29次地震中有15次出现电离层原位等离子体参量的震前异常, 异常时间大约为1—7天, 震中东西两个方向均可能出现异常, 但异常区域多偏向磁赤道.     

宁夏及邻区5级以上地震水化前兆异常特征和短临预报指标的初步研究

根据实用化攻关方法,较系统地处理了80年代以来宁夏及其邻区5.0级以上地震前的水化前兆异常。在分析总结异常特征的基础上,初步提出宁夏地区水化前兆异常短临预报指标。