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遥感影像震害信息提取技术研究

时间:2022-03-27 08:10:06 浏览次数:

摘要 近些年来,随着卫星遥感影像技术的发展,图像分辨率越来越高,卫星遥感信息提取技术也越来越先进。以往的遥感技术获得的信息精确度较低、遥感影像识别速度较慢、遥感识别手段单一,而卫星遥感技术由于其快速有效,已经逐渐在地震灾情获取与分析方面占据了非常重要的地位,是一种开始普遍投入使用的灾情评估手段。

关键词 遥感影像;信息提取;技术研究

中图分类号TP7文献标识码A文章编号 1674-6708(2011)49-0228-02

卫星遥感技术是指利用安装在太空卫星上的各种接收器与传感器收集由地面设施发出和反射的电磁信号,再通过对接收到的电磁信号进行定量的分析处理,获得所需要的目标物的信息的一门技术。卫星遥感技术是一门综合性的科学,涵盖了许多现代科技的最新技术成就,包括空间、电子仪器与系统、计算机通信和地理信息等。随着遥感影像技术的快速发展,特别是高分辨率的民用遥感卫星的陆续发射和投入使用,遥感技术逐渐开始在地面建筑物识别、地震灾害灾情调查和快速评估地震灾区灾情等方面发挥重大作用。由于地震灾区道路损毁,人员车辆难以进入,所以遥感影像技术就对灾区灾情的快速调查与评估有着重要意义。

1中国地震灾害概述

中国人口有十几亿,而大多数建筑物的抗震级别很低,抗震性差,因而地震发生后的成灾率也非常高。每一次破坏性的大地震往往在十几秒内就能造成非常严重的人员与财产损失,为了在最短时间内最大限度的减轻地震带来的损失,在地震后迅速准确的获取灾区的灾情和及时进行地震应急救援是极其重要的。

破坏性的大地震突发性强,破坏范围广,难以预报和防御,而人工现场收集与地震相关的信息需要占用大量的人力物力与财力,而且收集速度慢、收集时间长,无法满足地震应急救援的强烈需求。与此同时,地震会造成灾区大量的建筑损毁,而且还会引起山体滑坡、者泥石流或堰塞湖之类的次生灾害,中断地面交通运输和通讯联络线路,导致在地震发生后短时间内救灾人员无法进入灾区进行勘察获得及时准确的资料。在这种情况下,遥感影像技术逐渐取代了人工勘察而成为了最有效的获取灾情信息的手段。随着科技的不断发展,遥感技术以其方便、快速、准确等特点,在地震应急救援中具有了越来越重要的地位。

2遥感影像震害信息提取技术研究现状

遥感影像震害信息提取技术是指通过进行比对某一地区的卫星图像或者航空照片,比较同一地区不同时期的建筑物的遥感影像,以此来判断该地区的地表变化。目前,国际上大多采用遥感技术与计算机图像处理的技术,并以此提出了许多种方法。

2.1基于像素的遥感影像震害信息提取方法

像素,也称像元或者像元点,即影像单元,是组成数字化影像的最小单元。传统的遥感影像检测和图像分类大多基于像素,主要是根据图像上的地面建筑物的光谱与空间纹理特征变化进行地震灾害识别。

2.1.1基于地面建筑物的光谱特征

在地震发生后,由于地表建筑物的倒塌、损毁,遥感影像上地面建筑物的光谱会发生变化,利用地震前后光谱特征的变化进行检测,从而可以获取到所需要的震害信息。如果只有单幅地震后的遥感影像,那么可以利用不同的地震灾害会有不同的光谱值这一特点,采用图像分类的方法来提取有用的地震灾害信息。以光谱特征为原理的地震灾害信息提取方法可以划分为以下3类:概率统计法、最大似然分类法和图像代数运算法。

2.1.2基于地面建筑物的空间纹理特征变化

地面建筑物的空间纹理分析方法有两类理论依据,一是基于统计的纹理分析方法;一是基于空间结构的分析方法。地震发生后,在遥感影像照片上,地表建筑物的纹理规则性被破坏,纹理的密度、方向等参数与地震之前相比有很大的变化,科研人员吧地表建筑物的纹理空间分布的各个物理参量作为辨识特征参数,对地震后灾区图像进行空间纹理分析,已提取与震害相关的有用信息。

2.2基于对象的遥感影像震害信息提取方法

随着遥感影像分辨率的越来越高和影响分析技术日新月异的发展,近些年来,国内外的一些专家学者开始采用基于对象的遥感影像震害信息的提取方法。

遥感影像震害信息提取技术的发展研究趋势与目前存在的问题:

随着一些新兴技术的崛起与发展,遥感影像震害信息提取的技术也随之逐渐向新理论、新方法、新技术的方向综合发展。

遥感影像震害信息的提取技术的发展趋势是,影响分析所需要的数据从中低分辨率遥感影像向高分辨率遥感影像发展;遥感影像分析的方法从基于像素的方法向基于对象的方法发展;遥感影像的特征选择从单纯以光谱特征分析为主转向了综合分析地表建筑物的光谱、形状、纹理等;遥感影像震害信息提取技术由单一手段方法向综合方法发展;震害信息需求从原先的定性分析提高到了定量分析的水平。

虽然科技的发展进步促进了遥感影像震害信息提取技术的发展,但是这项技术仍然存在一些尚未解决影响使用效果的问题。

1)对于遥感影像上需要进行判读的各种数据,大多数情况下还是采用以人为主、目视判读的方法,判读的水平也仅仅停留在地震灾区地表建筑物的几何外形描述和光谱分析的地步,对各项参数的分析也比较简单粗糙,这种判读方式完全依赖于判读人员的经验,毫无判读原则和选择依据。为了获取最佳的判读效果,往往需要影响判读人员反复判读,致使影响了判读效率,判读自动化程度低;

2)遥感影像震害信息提取的方法,大多数是基于像素的遥感影像的变化检测和影像分类,这些方法仅适用于中低分辨率的遥感影像,而且能够得到比较好的信息提取结果,但是一旦需要对高分辨率的遥感影像进行定量判读,则无法真正实现定量计算、适应判读要求,造成信息提取结果不符要求或者定量分析精度较低。

随着安装有高分辨率遥感器的人造卫星的陆续发射投入使用、雷达遥感以及无人飞机遥感技术的快速发展,遥感影像震害信息提取技术所能提取的信息精度也将得到很大提升,提取的信息结果将更加精确,为地震应急救援提供更多有价值的重要信息。

参考文献

[1]薄数奎,韩新超,丁琳.面向对象影响分类中分割参数的选择[J].武汉大学学报(信息科学版),2009,34(5):514-517.

[2]季顺平,袁修孝.一种基于阴影检测的建筑物变化检测方法[J].遥感学报,2007,11(3):323-329.

[3]刘丽,匡纲要.图像纹理特征提取方法综述[J].中国图像图形学报,2009,14(4):622-635.

[4]庄逢甘,陈述彭主编.2006遥感科技论坛[M].北京:中国宇航出版社,2006.

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