地市震害預(yù)測(cè)和快速評(píng)估中高分辨率遙感技術(shù)的應(yīng)用研究.pdf

1、地震災(zāi)害是目前人類所面臨的最嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一，給人類造成了極大的災(zāi)難和損失。隨著城市化程度的提高，人口密度的增大，地震災(zāi)害對(duì)人類的危害也變得越來(lái)越大。對(duì)于城市地震災(zāi)害而言，編制和實(shí)施城市抗震防災(zāi)規(guī)劃，是減輕城市地震災(zāi)害的重要手段，震害預(yù)測(cè)工作則是編制抗震防災(zāi)規(guī)劃的基礎(chǔ)；同時(shí)，地震后社會(huì)的應(yīng)急反應(yīng)對(duì)控制災(zāi)害的發(fā)展和減輕災(zāi)害的損失有重要影響，而快速的應(yīng)急反應(yīng)則取決于能否迅速獲取可靠的災(zāi)情信息。
　　 目前，對(duì)于建筑物震害預(yù)測(cè)和震后

2、災(zāi)情評(píng)估主要基于人工調(diào)查建筑物信息及相關(guān)震害信息的基礎(chǔ)上的。這種傳統(tǒng)的信息獲取方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且數(shù)據(jù)獲取周期長(zhǎng)，無(wú)法保證數(shù)據(jù)的時(shí)效性和震后應(yīng)急救援工作的需要。以3S為代表的信息技術(shù)因其獲取信息快速、空間定位準(zhǔn)確，在防震減災(zāi)中有著巨大的應(yīng)用前景。近年來(lái)，隨著遙感技術(shù)的發(fā)展，尤其是高分辨率民用遙感衛(wèi)星的成功發(fā)射和應(yīng)用，使得利用遙感技術(shù)進(jìn)行地震震害預(yù)測(cè)和震后快速評(píng)估成為可能。
　　 本文對(duì)于利用高分辨率遙感影像獲取建筑物震害預(yù)測(cè)基礎(chǔ)數(shù)

3、據(jù)展開(kāi)了研究，以一個(gè)試驗(yàn)區(qū)為例，進(jìn)行了不同烈度下建筑物的震害預(yù)測(cè)；同時(shí)對(duì)在城市震后震害快速評(píng)估中具有實(shí)際效用的圖像識(shí)別技術(shù)及遙感圖像變化檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行研究，利用不同方法，對(duì)汶川地震中江油市及都江堰市進(jìn)行了震害評(píng)估。主要研究?jī)?nèi)容包括：
　　 1.根據(jù)遙感及高分辨率遙感影像的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，結(jié)合震害預(yù)測(cè)和震后災(zāi)情評(píng)估工作的現(xiàn)狀，提出高分辨率遙感影像在城市震害預(yù)測(cè)和快速評(píng)估中應(yīng)用的可行性和必要性。并總結(jié)歸納了相關(guān)遙感圖像信息提取技術(shù)。<

4、br>　　 2.分析了高分辨率遙感影像上建筑物和陰影的特征，提出了高分辨率遙感影像上建筑物及其陰影的提取原理和方法。根據(jù)太陽(yáng)、衛(wèi)星、高度與陰影的相對(duì)幾何關(guān)系，分幾種情況推導(dǎo)了陰影和建筑物高度之間關(guān)系的計(jì)算公式。利用建筑物震害預(yù)測(cè)必須滿足一定數(shù)量的抽樣調(diào)查的特點(diǎn)，結(jié)合少量工程實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查工作，推導(dǎo)了較為簡(jiǎn)便的建筑物高度計(jì)算公式。利用基于樣本的計(jì)算機(jī)自動(dòng)分類方法，對(duì)高分辨率遙感圖像中的建筑物信息進(jìn)行了提取，并提出利用陰影自身矢量圖切割太陽(yáng)

5、投射方向的直線來(lái)獲取陰影長(zhǎng)度的方法?；谔崛〕鰜?lái)的高分辨率遙感影像的建筑物基本屬性信息，以上海市寶山楊行幾個(gè)街區(qū)為試驗(yàn)區(qū)，進(jìn)行了震害預(yù)測(cè)。
　　 3.分析了建筑物及其震害遙感影像的特征，并對(duì)高分辨率遙感影像中震害信息的提取及震害變化檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了研究。通過(guò)地震前后圖像的合成或處理，可以定性或定量地確定震害程度。以汶川地震中江油市某小區(qū)為例，對(duì)采用單時(shí)相的人機(jī)交互式方法來(lái)提取倒塌建筑物進(jìn)行了研究，同時(shí)計(jì)算了建筑物倒塌率。