面向对象的高分辨率遥感影像建筑物震害信息提取

建筑物的倒损信息是震后灾害评估的一项重要指标。文中应用震后高分辨率遥感影像数据,采用面向对象分类方法,以最优分割参数对影像进行分割,构建多尺度影像对象层次结构。通过影像对象的光谱、形状、纹理等特征及空间拓扑关系建立分类规则库,提取基本完好、受损和完全倒塌三类破坏等级的建筑物震害信息。结果表明,面向对象分类方法能够实现提取三类等级的建筑物震害信息,从而满足地震灾害快速评估要求。     

基于遥感影像的城镇建筑物分类

震害损失主要是由建筑物损毁造成的,对城镇建筑物进行有效分类可以做好震害风险防范,通过遥感影像信息提取的方法对建筑物进行分类能提高工作效率。采用多分割图层及多尺度分割技术,利用特征库阈值分类与样本最邻近分类相结合的方法对遥感影像建筑物进行信息提取及分类。分类结果精度评价表明该方法优于利用单一分割图层样本最近邻分类结果,可以用于城镇建筑物分类。根据建筑物分类结果对震害风险进行了划分。     

四川汶川大地震震害遥感调查与评估

回顾了中国应用遥感技术调查评估地震灾害的历史及其进展,经过综合论证,给出了汶川地震5种震害的分类划分标准和灾害遥感调查评估总体技术流程,总结了灾害遥感调查评估各个不同阶段,采用不同遥感信息源和不同遥感技术方法识别不同震害的效果,为汶川特大地震灾中救援和灾后重建提供了决策依据;结合遥感技术发展的趋势和地震灾害的特点,提出了震害遥感调查评估的发展趋势.     

面向震害信息提取的多源遥感图像自动配准

为了从多源遥感图像中提取震害信息,研究了一种图像自动配准的高精度算法.首先,利用Moravec算子提取图像的特征点,并采用随机抽样一致性(random sample consensus,RANSAC)算法剔除误匹配点;然后,根据特征点对图像进行对数极坐标变换,求得基准图像和待配准图像间的旋转和缩放因子;进行旋转角度和缩放系数补偿后,采用与相位相关的亚像元级算法计算图像间的偏移量;最后,利用插值算法对待配准图像进行重采样,实现待配准图像与基准图像的几何配准.将配准后的震前和震后图像作为分类目标,分别进行基于特征的分类和震害信息提取,并对分类结果进行变化检测.实验结果表明,该算法流程具有较高的鲁棒性与配准精度,适用于多源遥感图像配准,所提取的震害信息能较好地应用于震害评估.     

房屋震害预测数字化辅助方法

为提高房屋震害预测效率,将数字化技术应用于房屋震害预测分类工作中。利用航空摄影测量、遥感及地理信息系统技术,提出两种房屋震害预测分类数字化辅助方法。若预测区域有符合条件的遥感影像对,利用航空摄影测量技术可获得DSM及DEM模型,进一步从层数上对建筑物进行分类。另一种方法则是利用遥感技术提取有关建筑物阴影信息,由阴影计算建筑物层数,进而对建筑物进行分类。利用地理信息系统自动统计不同类建筑物总面积,画出不同类建筑的地理分布图。与传统方法相比,这种方法效率高,可以纵览全局,减少房屋震害预测现场调查工作量,提高震害预测工作效率。     

遥感技术在地震震害监测中的应用

地震是人类无法抵御的严重自然灾害,利用遥感技术及时获取震害信息开展救援是减轻损失的有效方法。在详细总结震害遥感监测主要技术及现状的基础上,对数据获取及预处理、震害信息提取和次生灾害监测方法进行分析,提出震害遥感监测的发展趋势。     

地震灾害遥感信息提取技术的研究综述

介绍了遥感震害信息提取的内容; 并详细阐述了目前遥感震害信息提取的主流的技术方法; 同时也对这几项遥感震害信息提取技术在应用中的特点和不足做出了客观的分析; 并提出未来遥感震害信息提取的研究重点和笔者利用汶川地震航空影像进行震害信息提取的思路。     

遥感图像中建筑物震害信息统计特征研究

讨论了建筑物震害遥感信息的形成机制,从遥感图像灰度特征和纹理特征两方面,提出了反映建筑物震害信息的特征参数。不同类型训练区的统计分析结果表明,灰度平均值、灰度标准差和灰度方差3种特征参数是建筑物震害识别和分级的良好指标,纹理逆差矩和纹理相关性可作为辅助参数.     

高分辨率遥感影像道路震害信息提取

道路作为震后救援的“生命线”,在地震应急中发挥了无可替代的作用,因此,第一时间获得震后道路受损情况显得极为重要。本文结合高分辨率遥感影像特点,以汶川地震的影像为例,总结道路震害在高分辨遥感影像上的表现形式,并基于ENVI/IDL二次开发,实现了面向对象法道路震害信息提取,通过与目视判读结果对比分析表明：该方法提取速度快、效率高,精度达到80%以上,具有很高的应用价值。     

皖南低山丘陵破碎带植被信息提取方法

以芜湖市繁昌县为例,利用多尺度多变量的面向对象影像分析方法,结合HJ1-CCD、Landsat5 TM以及DEM数据,研究了低山丘陵复杂背景下植被信息遥感提取方法。针对不同植被类型,选用适宜分割尺度进行影像分割,构建面向对象的分类规则集进行研究区植被信息分类,植被提取总体精度达到了80.8%。     

面向地震应急调查的遥感应用现状及趋势分析

地震是一种会造成人类生命财产重大损失的突发性自然灾害,震后第一时间启动应急响应并开展灾情的快速评估能有效地减轻地震灾害带来的破坏。空间对地观测技术为宏观性的地震应急与调查工作提供了便捷、经济的途径,随着空间对地观测技术与数据处理技术的不断发展,各国学者对遥感应急调查开展了大量深入的研究工作,相关研究成果已广泛地应用于地震应急的实际工作中。但是,遥感数据类型与处理技术的多样化也带来了应急信息的散乱,导致遥感快速应急响应系统性不强,使得应急服务不持续,一定程度上限制了遥感技术的效能;为此,针对现阶段遥感技术在地震应急调查中的应用情况,在总结地震应急调查常用遥感技术手段的基础上,分析了遥感快速应急响应面临的技术挑战,重点梳理了地震应急不同阶段对遥感数据及应急专题产品产出类型与时效性的现实需求,结合震后灾区影像数据的情况,系统地分析了光学、雷达、激光雷达遥感技术在地震应急调查应用中的技术现状与存在的问题。在实际地震应用案例分析的基础,总结剖析遥感应急工作存在的问题,并重点从海量数据快速处理、震害信息智能化提取、多源数据协同分析3个技术层面论述了遥感地震应急面临的核心困难,基于此,结合在轨数据实时、海量数据快速处理就灾情智能化识别的多技术联合、多源数据协同分析、发展敏捷卫星等几个方面论述了未来遥感技术在防震减灾中的发展趋势,以期推动遥感监测手段提供动态、实时、持续的空间信息应急服务能力,提高地震应急工作的快速响应、精细化与业务化应用能力。本文的研究可以为多源遥感技术在地震应急调查中的科研及业务应用提供很好的参考,更高效的发挥遥感技术在防震减灾工作中的应用能力与水平。     

Estimating the Numbers and the Areas of Collapsed Buildings by Combining VHR Images,Statistics and Survey Data: a Case Study of the Lushan Earthquake in China

Accurately obtaining the structures and damage types of buildings in earthquake stricken areas is fundamental to supporting rescue forces and estimating economic losses and casualties. As the stricken areas are often much larger than the areas covered by very high resolution (VHR) images, the information obtained from VHR images cannot satisfy practical needs. This study developed a method for estimating the structures and types of damaged buildings by combining VHR images, statistics and ground survey data. First, the rates of damaged buildings with different structures and damage types were manually interpreted from VHR images covering a small part of the stricken area, and further corrected by ground survey data. Second, the corrected rates were reallocated to the seismic intensity zones. Third, the rates in the seismic intensity zones and the statistical data were combined to estimate the numbers and areas of damaged buildings in villages, towns and counties. The presented method was applied to estimate the damages caused by the Lushan earthquake in China. The results indicated that our method can efficiently estimate the amount of the damages and complement existing work on only automatic extracting damaged buildings from VHR images.     

加入空间-时相纹理的高分辨率图像城市建筑物物倒塌提取

将两种基于地统计学的纹理特征加入到高分辨率遥感影像的城市建筑物倒塌探测中,考察了多尺度纹理对探测结果的影响.采用基于单类支持向量机的多时相直接分类方法提取建筑物倒塌信息.以伊朗巴姆地区2003 年12 月地震前后的Quickbird 遥感影像为数据源,评价和验证了本文方法的有效性.研究表明,将多尺度的空间和时相纹理信息加入到高分辨率遥感影像的倒塌建筑物探测中,可以有效提高分类精度,该方法得到的结果可应用于灾害救援及评估.     

利用融合纹理与形态特征进行地震倒塌房屋信息自动提取

提出了一种以震后单一时相高空间分辨率光学遥感影像为基础,融合纹理特征和形态特征的地震倒塌房屋自动提取方法,研究了不同尺度纹理特征和形态特征在倒塌房屋提取中的作用和表现。以5.12汶川地震作为研究实例,结果表明,本方法能够有效提取地震倒塌房屋。倒塌房屋产品精度和用户精度分别为86.65%和86.35%,Kappa系数为0.790 6。     

基于GF-1与Landsat-8影像的山区苹果园地信息提取

GF-1卫星影像具有空间和时间分辨率高、纹理信息丰富等优势,而Landsat-8卫星影像具有多波段、光谱信息充足等优势。针对两种影像的特点,本文分别用面向对象分类方法进行苹果园地信息提取研究,结果表明:两种影像的分类精度都比较高,但由于研究区域属于山区,地块分布不均匀,GF-1影像发挥其空间分辨率较高的优势,苹果园地面积提取精度比Landsat-8高1.19%。     

玉树地震灾情SAR遥感监测与信息服务系统

在玉树地震中,中国首套自主知识产权的机载多波段多极化干涉SAR测图系统,发挥全天时主动遥感的优势,成功服务于抗震救灾中。依据玉树地震灾情综合地理信息监测与评估工作,着重探讨SAR遥感影像用于地震灾情监测与评估中的处理方法和技术路线,研究制定了地震灾区灾情综合地理信息监测指标,通过快速几何处理、快速变化信息提取、快速目标判读和灾害空间危险性评估,实现了玉树地震震区灾情综合地理信息的解译、制图和统计评估。在此基础上,开发了玉树地震灾情综合地理信息服务系统,实现了灾情监测信息的综合管理、可视化查询和统计分析。     

Automatic change detection for road networks from images based on GIS

Up to now, detailed strategies and algorithms of automatic change detection for road networks based on GIS have not been discussed. This paper discusses two different strategies of automatic change detection for images with low resolution and high resolution using old GIS data, and presents a buffer detection and tracing algorithm for detecting road from low-resolution images and a new profile tracing algorithm for detecting road from high-resolution images. For feature-level change detection (FL-CD), a so-called buffer detection algorithm is proposed to detect changes of features. Some ideas and algorithms of using GIS prior information and some context information such as substructures of road in high-resolution images to assist road detection and extraction are described in detail.     

Automatic Change Detection for Road Networks from Images Based on GIS

Up to now, detailed strategies and algorithms of automatic change detection for road networks based on GIS have not been discussed. This paper discusses two different strategies of automatic change detection for images with low resolution and high resolution using old GIS data, and presents a buffer detection and tracing algorithm for detecting road from low-resolution images and a new profile tracing algorithm for detecting road from high-resolution images. For feature-level change detection (FL-CD), a so-called buffer detection algorithm is proposed to detect changes of features. Some ideas and algorithms of using GIS prior information and some context information such as substructures of road in high-resolution images to assist road detection and extraction are described in detail.     

基于GF2号卫星影像的农业信息提取方法对比分析

以GF2卫星0.8 m全色/3.2 m多光谱分辨率遥感影像为基础数据源,对基于GF2号卫星影像的农业信息提取流程和方法进行了研究与对比分析。首先对GF2号卫星影像进行波谱分析;其次对GF2号影像进行融合,并对多种融合方法进行质量评价;最后选择阈值法、波谱间关系法、非监督分类法和面向对象法分别对GF2号影像数据进行农业信息提取试验,并对信息提取结果进行精度验证和结果分析。试验表明,面向农业信息提取的GF2号卫星影像融合方法中,Pansharp融合算法融合影像色彩正常,无虚影,清晰度高,地类对比度正常,纹理清晰,熵值及与原始多光谱影像的相关系数高。阈值法和谱间关系法适用于提取单要素农业信息,非监督分类法能够初步获取研究区土地利用情况,面向对象法提取研究区全要素信息精度高。总体来说,不同信息提取方法具有各自的优势,在具体实际应用中,可以根据目标地类的波谱特性,选择适宜的遥感影像处理和信息提取方法。     

利用“天地图”设计和研发建筑物震害风险信息平台

基于“天地图”API技术和地震灾害风险评估模型,以宁波市为例,建设建筑物震害风险信息发布系统平台。该平台实现了单体建筑物抗震等级和避难场所等地震信息查询、不同烈度下建筑物毁损程度预估、建筑物经济损失和人员伤亡评估及地震科普等功能,能够提供更加直观准确的辅助决策信息来帮助降低建筑物毁损和人员伤亡。