地震灾情获取中无人机直播关键技术研究

近年来国内多次地震应急经验表明,在震后第一时间获取灾情信息是公共服务的关键,能够有效减轻地震灾害带来的损失,因此快速获取灾情信息并制定合理的救援策略成为减轻灾害的有效方法。无人机灾情获取技术可与传统灾情获取手段相互融合,在多次地震应急中取得了良好的效果。针对单兵系统依赖的远端服务器稳定性差、本地布设的服务器价格高、展示渠道单一等问题,本文研究了基于无人机视频传输快速获取震后现场灾情信息的方法,有助于完善现有灾情信息获取手段。无人机直播技术采用实时消息传输协议,在云服务器中设定推流、拉流对应地址,将采集的图像信息推流至云服务器,实现数据的拉流,现场灾情信息可同时在前后方电脑端、手机端显示。当网络中断时,利用现场应急通信车的卫星组网功能,仍可将灾情信息回传至后方指挥大厅。     

基于指挥系统的无人机在灾情快速获取中的应用

根据地震灾害的特点,对灾情获取的手段进行了创新,利用无人机在空中航拍的优势,通过与指挥中心视频系统融合,实现无人机航拍画面实时传输到地震应急指挥中心,在震后为地震指挥中心的专家提供灾区实时的航拍资料。     

无人机技术在新疆塔县地震的应用及实现

目前,地震灾情信息的获取主要依靠地震现场调查,费时费力,为第一时间快速了解灾区灾情,以便尽快做出救灾决策,指挥调度救援力量,引进新的技术手段辅助获取灾情信息十分必要。进行了无人机技术在新疆塔什库尔干县地震的应用研究,利用无人机技术,获取了地震极灾区库孜滚村高分辨率影像数据,结合震前GF-1遥感影像数据及地震现场震害调查数据,获取极灾区灾情信息。结果表明:无人机遥感技术可快速采集极灾区遥感影像,有利于对灾情做出正确判断和评估。根据无人机遥感影像结合震前遥感影像和地震现场调查数据,进行区域建筑物结构类型和损毁程度遥感解译,可快速获取灾情,无人机技术在地震应急方面应用效果显著,为灾情评估、救援和灾后重建工作提供了科学决策依据。     

面向地震应急的UAV快拼软件比较分析--以辽宁大连城岭村为例

无人机遥感技术系统作为新时期应急救援装备是震后快速获取灾情信息的重要手段,随着无人机的智能化、轻量化的影像处理软件的迅猛发展,无人机领域的应用也越来越广泛。本文选取了辽宁大连城岭村作为实验地点,以大疆精灵4pro无人机获取的1个架次308张照片作为实验数据,选取Pix4D、smart3D、photoscan三款无人机影像处理软件,以处理流程、耗时、正射精度、三维建模等指标作为测试指标对三款软件开展对比研究工作。研究结果表明,小型消费级无人机在飞控系统下的测量精度可达厘米级,处理流程方面从简到难依次为Pix4D、photoscan、smart3D,耗时方面从短到长依次为Pix4D、photoscan、smart3D,正射(dom)精度从高到低依次为Pix4D、smart3D、photoscan,三维建模精度从高到低依次为smart3D、Pix4D、photoscan,该实验结果不仅为搭建地震应急前后方指挥部数据处理平台建设提供技术支撑,同时还对使用此类无人机做行业应用及飞行参数设置提供参考意义。     

地震应急中制约遥感应用因素分析

遥感在汶川、玉树地震中的有效应用,突出了重大自然灾害对遥感技术的需求。针对地震灾害快速评估的特殊性,详细分析了地震发生在不同的地理环境下,产生不同的地震灾害,地震应急中监测目标的不同,需要采用最佳遥感数据进行灾情判别,从而更好地得到地震灾情的分布情况;对现有遥感数据源和地震应急实际案例进行综合分析,得到遥感在地震应急中的应用现状及制约因素,制约因素主要有两点:时间分辨率和图像处理技术;最后提出了遥感技术在地震应急应用中存在的一些问题和解决的方法。     

无人机获取区域全景图试验

利用无人机灾情快速获取系统,以玉溪县城为工作区域,进行无人机区域航拍试验.通过开展无人机任务单元参数、飞行参数等试验,获得不同成像分辨率要求的最佳任务单元配置参数和飞行参数,获取高质量玉溪城区全景图像.试验证明,无人机灾情获取系统能够为应急救援决策和指挥等提供实时灾情信息,可显著增强快速响应能力.     

无人机在地震现场应用探索

在2008年建成“无人机灾情快速获取系统”(为4人操作维护的小型无人机系统)后,对于小型无人展开了无人机飞控、灾情全景图、断层调查、极端环境飞行等一系列关于无人机在地震现场工作应用进行了相关探索和试验(部分结果见图1).     

地震应急信息汇聚与发布平台构建

针对震后灾情获取缓慢且碎片化、决策支持不到位、灾情服务缺位等问题,探讨了地震应急信息汇聚与发布平台的设计与构建,运用大数据、云计算技术,汇聚破裂过程、快速评估、辅助决策等各类地震应急产出,实现了各类地震应急信息的自动汇集、全流程模型计算、综合展示等功能,在地震灾情决策支持及地震应急信息服务中发挥了重要作用。     

无人机地震灾情监测系统在四川高原山区的应用研究

无人机地震灾情监测系统主要由无人机飞行平台、飞行控制系统、遥感系统、软件系统和无线电遥控系统等几部分组成,具有运行成本低、执行任务灵活性高等特点,是快速获取震后灾情信息的重要手段。结合四川高原山区的自然地理和气象条件,对无人机地震灾情监测系统在四川高原山区的应用进行了研究。该系统在高原山区的应用将在提升地震灾情现场勘查能力,迅速获取灾情信息,增加救灾工作的时效性,及为后期科学考察提供辅助信息等方面提供重要的技术支撑。     

地震应急全时程灾情汇聚与决策服务技术研究

针对震前灾情难以预估,震后灾情获取缓慢且碎片化,灾情评估误差较大,决策支持不到位,灾情服务缺位等科学问题,综合考虑震前应急准备和灾后应急处置场景,重点研究全时程灾情与决策信息获取和分析手段,震后灾情信息实时汇聚与融合技术,震后基于致死性和易损性相结合的损失综合分析技术,不同区域辅助决策支持要点,面向多用户灾情信息服务产品可视化生成技术,建立灾情推送与信息准实时服务平台及终端,构建基于云架构的智能化、可视化地震应急信息全流程服务平台,开展应急协同服务示范,实现7级以上大地震灾情信息全时程服务。该项目将丰富地震灾情信息获取手段,形成涵盖灾情收集、信息速报、监测预警、分析评估、智能协同和动态发布等地震应急全过程技术平台,提升地震应急信息服务能力,对快速、科学施救具有重要意义。      

基于无人机热红外遥感数据的地震倒塌房屋提取

遥感技术具有高效、快速获取大范围地表信息的能力,因而被广泛应用于建筑物分布和高度等参数的获取,以及震后灾情快速获取等工作,如震后倒塌房屋的研判和提取、震后滑坡、堰塞湖等次生灾害的识别等.但是,目前常用的可见光遥感技术无法在夜间获取信息.为了提高震后夜间获取灾情信息的能力,文中以北川地震遗址作为研究区,尝试利用无人机获取热红外遥感数据,并进行倒塌房屋的提取研究.将可见光遥感数据提取的倒塌房屋作为真值进行对比,发现热红外遥感数据可用于夜间倒塌房屋的识别,其总体精度为0.86,其中3种破坏类型房屋的用户精度都在0.8以上.     

基于移动终端的12322地震灾情上报处理系统设计与实现

本文建立了面向公众及应急工作者的移动终端系统,通过约定灾情编码格式,制定解析规则,基于百度地图获取带有地理位置信息的灾情,最终生成了"12322"灾情上报短信及灾情反馈微博。系统分别以Android App和网页两种方式实现,满足了Android系统用户和非Android系统用户的应用需求。系统实现了地震灾情的上报、分析、处理及展示功能,可为地震应急指挥决策提供有力的技术保障,提高应急救援工作的社会参与度和为公众服务的能力。     

基于千米格网的地震应急灾情预评估数据开发

震后地震应急灾情的准确、快速评估(盲估)是有效地震应急决策的关键之一。为提高应急灾情评估的速度与准确性,文中提出开发基于千米格网技术的地震应急灾情预评估数据。阐述了预评估数据计算模型,包括承灾体数据、灾情计算用致灾因子和计算公式。介绍了千米格网地震应急灾情预评估数据计算的算法,该算法通过对计算参数的空间化和地图代数的应用实现。最后论述了预评估数据在地震应急灾情评估与应急救援中的应用,并以近期中国大陆发生的2次实际破坏性地震为实验案例,展示和检验了其应用。实验结果表明,千米格网地震应急灾情预评估数据能较好地提升灾情评估速度和准确度,还能精细地展示灾情的空间分布,为地震应急指挥和救援提供参考。     

基于GIS的地市级地震应急指挥技术系统设计与实现

主要介绍基于GIS的河北省地市级地震应急指挥技术系统设计与实现的总体思路、原理、系统功能。通过该技术系统能在震后第一时间获取震情信息、灾情评估报告、辅助决策信息及活动断裂、交通、人口分布等一系列专题图,为政府了解灾情和制定前期的救灾方案提供科学可靠的依据。     

准实时地震灾情综合评估系统的研发

震后如何快速获取灾区震情信息、准确评估地震灾情,是震后应急救援的关键问题。本研究从县市地震灾害应急救援需求出发,开发了准实时地震灾情综合评估系统,基于MEMS强震台网的强震观测数据、县域承灾体基础数据和手机终端获取的震后地震现场实时灾情信息,综合采用承灾体地震易损性分析方法和灾情动态修正算法,实现了县市地震灾区灾情准实时评估,为灾区地震应急指挥、救援和辅助决策提供科学依据。     

基于12322平台的江苏省地震应急灾情速报系统的设计与应用

通过分析地震应急救援工作中对灾情信息的需求,提出了“地震应急灾情”的概念,设计了基于12322平台的江苏省地震应急灾情速报系统。本文详细介绍了该系统的设计框架、基本功能和应用效果。系统主要包括短信和微信两大模块,短信模块主要面向非地震系统人员,通过手机短信形式向社会灾情速报员发送灾情邀请短信,灾情速报员只需简单回复灾情代码“1”—“4”即可。微信模块主要面向地震系统工作人员,通过微信企业号“苏震12322”自动推送地震信息并完成灾情收集工作。经过近1年的试运行,系统能够在震后迅速完成灾情信息的收发与数据处理工作,并以“天地图”为地理底图实时直观地展示已上报的灾情信息。     

基于OpenGIS和数字地球平台的地震应急遥感震害信息发布系统研究

破坏性地震发生后, 利用获取的灾区遥感影像资料进行灾情判断, 可以为地震应急和救援指挥决策提供重要依据。 通常, 遥感影像要经过复杂的制图、 传输、 打印等才能提供给应急指挥部门, 降低了实效性。 数字地球显示平台不但操作简单, 而且信息显示丰富。 本文提出利用遵循OpenGIS软件规范的开源WebGIS服务器和开源数字地球客户端构建地震应急遥感震害信息发布系统的解决方案, 并以2012年云南昭通彝良地震为例, 实现了GIS数据和遥感影像的在线发布和三维显示, 结果显著提高了地震应急遥感震害信息的浏览显示效果, 为应急灾情判断提供了有用的工具, 在地震应急救援工作中具有重要的应用潜力。     

基于微信公众平台的地震应急救援协同联动系统设计与初步应用

介绍基于微信公众平台的地震应急救援协同联动系统架构与设计,阐述系统的实现技术和各模块功能,并以2020年1月19日新疆伽师M_S6.4地震灾情获取和多方协同联动为例,展示了地震灾区公众、现场指挥部和协同联动成员等多方的信息互通与共享,初步实现地震灾情信息获取和应急指挥的数字化和平台化。结果表明,作为当前新型应急管理模式下的技术支撑系统,地震应急救援协同联动平台能扩展灾情信息收集的渠道,一定程度上转变了现行灾情信息获取和应急指挥的模式,在地震应急信息服务中具有良好的科学性及实用价值。     

厦门市震情灾情分析和输出系统

厦门市地震局利用Arcgis平台开发震情灾情分析和输出系统,该系统具有用户管理、震情灾情信息汇总、震情灾情信息查询与分析、震情灾情信息输出4大功能。通过该系统,地震应急和指挥部门能充分利用震情灾情信息进行相关科学研究,并为政府提供科学的救灾决策依据。     

基于无人机、高分卫星遥感影像的甘肃省陇南市建筑物空间化研究

基于无人机、高分卫星影像资料,通过实地调研与遥感影像对比分析,建立基于无人机、高分卫星遥感影像获取建筑物的技术路线,并以甘肃省陇南市为研究区进行实例验证。研究结果表明:利用无人机航拍进行建筑物识别时,采用倾斜摄影和正射影像相结合的方式,建筑物识别效果较好,尤其是对屋顶相同或类似的不同结构建筑物的识别;基于遥感技术获取建筑物时不仅要建立区域建筑物遥感影像解译标志,还需要借助区域地理环境特征、建筑物排列、占地面积、建筑物阴影等因素进行辅助识别,才能获取较为可靠的结果;陇南市建筑物类型主要有土木(含木构架)结构、砖木结构、砖混结构、框架结构4类,占比分别为19.25%、44.29%、31.32%、5.14%,建筑物遥感解译结果精度在-23.92%~25.28%;基于无人机和卫星遥感影像获取居民地建筑物数据可以用于更新地震应急基础数据库,但存在一定的误差。