基于GIS/RS的洪涝灾害承灾极限遥感估算方法

利用ＧＩＳ和遥感技术相结合的方式进行洪涝灾害灾情调查和损失评估,可以采用一种新的方法──洪涝灾害承灾极限估算法。洪涝灾害承灾极限是区域稳定性的一种表述方式,而灾害条件下区域的稳定性取决于人－地系统中致灾因中的Ｅ｛ｋ｝和承灾因子的Ｅ｛ｋ｝及致灾因子和承灾因中之间的耦合关系Ｅ｛ｋ,ｋ｝。本文从原理和方法上对此作了阐述,根据承灾极限计算原理,在ＤＥＭ数据的支持下,利用洪水期实时图像和正常水位时期遥感图像提取的信息,可以进行洪涝灾害的灾情评估。     

地震灾后恢复重建土地利用规划应急机制研究

全球变化背景下,我国自然灾害事件频发,政府和公众对公共安全和应急管理日益关注。建立地震灾后恢复重建土地利用规划应急机制,有助于促进灾区快速恢复重建,更加有效地应对地震灾害。本文运用文献调查和实地调查相结合的方法,梳理了国内外灾后规划快速反应机制的经验和问题,基于全生命周期理论,从组织、运行和保障3个方面构建了灾后规划快速反应机制的理论框架,探讨了灾后规划应急机制中各个环节的要求,为今后开展灾后规划提供参考。     

自然灾害风险地图中的制图综合研究——以点状承灾体为例

为提高多尺度灾害风险地图表达中高风险区承灾体的准确、有效、快速识别,基于灾害风险理论,运用地理学规律,在GIS等技术支持下,结合数据挖掘和空间分析技术,探讨了在尺度转换过程中点状承灾体的制图综合问题,并结合承灾体自身及在灾害系统中的属性特征,抽象概括了点状承灾体在灾害地图中的制图综合类型,即重要性综合、特殊性综合、邻近性综合、条件性综合、完整性综合、随机性综合。针对每一种综合类型,给出了可能的灾害情景假设及制图综合方法,并进行了技术实现及可视化表达。结果表明,基于上述6种类型的点状承灾体制图综合,不仅有效解决了尺度转换过程中的数据冗余问题,而且还能准确反映出特定孕灾环境下高风险区承灾体的空间分布,同时也为灾害风险地图的制图综合提供一种新的思路。本研究为区域灾害风险识别、风险防范与管理提供理论与技术支持,进而为区域的防灾减灾提供科学依据。     

浅谈余姚市第一次全国自然灾害综合风险普查实施方法

开展自然灾害综合风险普查有利于提高政府防治自然灾害的能力。余姚市通过开展第一次自然灾害综合风险普查工作,对区域内的主要承灾体信息、历史灾害情况和综合减灾资源做详细调查,收集整理各类资料并逐级上报、审核、汇总,实现了区域自然灾害的清查摸底,掌握了余姚市自然灾害综合风险的整体情况以及减灾、抗灾能力水平,为后续开展的各项自然灾害防治工作提供了依据。     

基于生成对抗网络的建筑物损毁检测EI北大核心CSCD

建筑物作为自然灾害中最受影响的承灾体之一,其损毁信息的准确提取对灾后应急救援具有十分重要的意义。本文借鉴多模态的思想,提出了一种自动检测损毁建筑物的recursive-generative adversarial networks(RS-GAN)方法,将损毁建筑物检测分为灾前建筑物识别和灾后损毁建筑物检测两个任务,且分别在两个GAN分支中完成。RS-GAN加入联合损失函数将两个GAN分支进行连接,充分利用两个任务之间的潜在互利性提升检测效果。RS-GAN利用第1条GAN分支识别建筑物灾前形状与位置,并将识别结果作为第2条GAN分支的输入进行损毁建筑物检测任务,从而使检测结果具有更清晰的轮廓。该方法为端到端模型,在不需要过多的人工干预情形下,实现了损毁建筑物的自动检测。为了验证RS-GAN模型的效果,在圣罗莎和密苏里两个数据集上进行了测试。试验结果表明,RS-GAN方法拥有更好的检测性能,在圣罗莎数据集上的总体精度和平均精度分别达到了0.90和0.86。     

自然灾害防治的国际经验与借鉴

我国四川汶川地震发生后,很多市民百姓和专家学者都在了解和研究,国外自然灾害多发国家,尤其是灾害多发的发达国家是如何对灾害预防应急体系和灾后重建进行运作和管理的？特别是美国、日本、加拿大的实践经验值得我们学习和借鉴,本文的分析和研究通过大量的资料收集和分析,试图向读者解答这些人们所关心的问题,并找出适合我国灾害预防和灾后重建的管理体系和有效途径。     

基于ArcGlobe的卫星覆盖区域三维可视化

我国自然灾害频发,卫星遥感数据在重大自然灾害的灾情监测、损毁评估等应急响应工作中发挥着日益重要的作用。在灾后给定时间段内卫星的飞行模拟、星下点轨迹及地面覆盖区域的三维动态显示是应急观测任务调度与规划的重要依据。本文通过C#二次开发实现了基于STK数据计算和ArcGlobe显示的卫星及其覆盖区域的三维动态可视化。     

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。     

陕西省地理国(省)情监测试点中的“陕北―关中―陕南”自然区域划分研究与实现

在自然地理要素基础上对陕西省进行"陕北―关中―陕南"的自然区域划分,是陕西省地理国(省)情监测试点首要解决的问题之一。根据地域分异规律将陕西省划分为3个自然区,详细论述陕西省的自然区域划分以水文地貌关系为依据的可行性,明确划分出"陕北―关中―陕南"的自然区划界限,并从划分结果的区域形状、位置、特征统计参数和区域要素特点等方面,论述区域划分方法和结果的合理性。这不仅对陕西省地理国(省)情具有认识意义,而且是陕西省地理国(省)情监测成果的区划统计支撑,可以作为宏观把握社会、人口、经济等要素区域差异的基础数据,因而也具有重要的现实意义。     

基于新型智慧城市视角的地质灾害监测——以广州市为例

新型智慧城市建设为广州地质灾害监测提供了新机遇、新思路。笔者结合近年来地灾监测的科学研究和工程实践,从感知、调度、共治的角度浅谈对于广州地灾监测的一些思考。感知方面：广州市地貌结构复杂,北部丘陵台地作为地灾易发区,建议构建重点区域天-空-地三查体系,及时识别潜在风险源。预警调度：广州市地灾的发生与降雨有很强的时间相关性和空间耦合性,建议在广州市雨窝、降雨集中区构建精细化气象预警网格,提高监测预警精准度;针对地灾监测预警存在的重监测、轻预警现象,建议构建基于数据-知识双驱动的预警模型,实现高精度可解释的地灾预测建模;针对疑难边坡,建立专家研判系统,实现精准“把脉”,精准“治疗”。共建共治：加强跨部门跨层级合作,加强新建工程项目地灾评估,消减地灾存量,控制地灾增量。     

基于GIS的历史自然灾害数据库设计与实现

本文提出了利用空间数据库和GIS技术整理分析方志、古籍的研究方法,结合《中国古代重大自然灾害和异常年表总集》中记载的各种自然灾害信息,采用面向对象的Geodatabase数据模型,建立了中国全区域的,多朝代的,多自然灾害要素的,带有地理特征的关系型数据库,实现了数据的统一描述与管理,并根据专题数据制作了单一灾害要素、多种灾害要素的专题地图,可视化分析了历史自然灾害的时空分异,最后将地图进行网络发布以实现数据共享。结果表明GIS有利于方志、古籍的数字化整理与分析,实现了以信息技术保护、传播和有效的利用方志资料。     

基于灯光密度遥感数据的台风灾损与恢复进程可视化分析

针对浙江省"利奇马"台风灾情,基于NPP-VIIRS DNB夜光数据,首先采用统计量法辐射归一化方法进行数据处理;其次对于灾害前后数据进行分析利用差值计算获取灾害受影响区域与面积,基于此监测灾后恢复状况;最后根据灾损评估结合与ArcGIS Online相结合构建"利奇马"台风灾情可视化系统进行可视化表达,直观展示灾损情...     

地灾监测防治中遥感信息技术的应用

通过对广东省地灾情况的分析,引出利用遥感空间信息技术对地灾进行监测预报的可行性和优势,同时提出了相关的方法和技术思路,并进行了有益的探讨。     

一种面要素的层次四叉树聚类方法

确定重点监测区域是地灾应急响应中的一个重要环节。为了快速圈定监测范围,可以使用数据挖掘中的聚类方法。以粗略的监测区域作为工作区域,利用基于层次四叉树的面要素聚类方法缩小救灾范围。结合层次划分与四叉树剖分方法,将工作区域划分为包含面要素和相交面要素的单元格集合,在单元格集合中遍历搜索四方向邻近单元格,并将其聚合成多边形,从而实现面要素聚类。阐述了算法的可用性,通过实验分析了算法的复杂度,并对比分析了算法性能,进而利用面积差指标分析了层高对聚类多边形形状特征的影响。     

基于SBAS技术的九寨沟震后地表形变监测

2017-08-08九寨沟Ms7.0地震给当地人民和生态环境带来了巨大的损失,灾后重建成为当地的一项重要任务。文中选取九寨沟地震区震后2017-08-14—2018-07-01的Sentinel-1A数据作为SAR影像,采用小基线集技术监测该地区时间序列形变。研究结果基本查明该区域的整体形变情况,并从中找到下沉较为明显和形变规律异常的区域,为震区灾后重建、地表形变监测和地质灾害预防提供理论和数据支持。     

湖南省地质灾害遥感应急体系建设研究

本文在总结多年来湖南地质灾害遥感应急调查现状与需求的基础上,结合湖南地质灾害的特点,提出湖南地质灾害遥感应急体系的构建思路,规定了卫星遥感、航空遥感、地面遥感等不同平台的地质灾害遥感应急启动条件和响应时间,详细阐述了灾前基础地理、遥感影像、资源环境和孕灾背景等基础数据库的建设方法以及灾时遥感数据的实时获取途径与处理要求,明确了遥感应急解译与灾情险情评估内容,为湖南省地质灾害遥感应急体系建设提供了重要参考.     

3S技术下滑坡危险性区划及监测

针对传统知识驱动型滑坡灾害研究多依赖专业人员经验,具有主观性和不确定性的问题,该文提出了基于数据驱动滑坡致灾因子评价及危险性区划的方法。采用证据权模型,较好地平衡了滑坡危险性区划中准确性与高效性之间的矛盾,实现了较为精确的滑坡易发性及危险性区划;利用感知层、网络层、应用层的物联网技术,实现了高危险区滑坡点在线预警监测。3S技术支持下的滑坡危险性区划及监测实验结果表明:所用模型及监测技术不仅可以准确评价滑坡致灾因子权重及危险性区划,还能够精准、高效实现滑坡点实时监控预警。     

孕灾机理与综合遥感结合的三峡库首顺层岩质滑坡隐患识别

隐患识别是实现地质灾害从注重灾后救助向注重灾前预防转变的重要技术工作。本文以三峡库首秭归沙镇溪镇周边岸坡段顺层岩质滑坡隐患识别为基础,提出基于孕灾机理与综合遥感相结合的地质灾害隐患识别方法。首先,借助资料整理分析、遥感调查和现场调查等查明孕灾环境,并建立孕灾指标体系;其次,针对典型灾害体开展地质结构与致灾机理分析,以揭示典型孕灾模式,并建立综合遥感判识标志;再次,采用易发性分区评价,结合高分光学卫星遥感与InSAR等天基遥感变化检测技术,圈定隐患识别的易发重点靶区;然后,针对高易发靶区,利用无人机摄影测量、LiDAR等空基遥感技术识别疑似隐患体;最后,通过地面核查与专家判识,确认并圈定地质灾害隐患。利用该套技术方法,在工作区内共识别出8处地质灾害隐患,其中5处为具备孕灾模式但尚未出现明显变形的顺层岩质滑坡隐患体。结果表明,该套技术方法以查明孕灾环境及建立孕灾模式为核心与前提、以综合遥感探测为重要技术支撑,可以弥补目前主要依赖遥感变化探测开展隐患识别易造成精度较低甚至失效的缺陷,尤其适合于山高坡陡、植被覆盖茂密地区的隐蔽性、突发性地质灾害的隐患识别。     

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。     

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。