《大地震應急響應:天空地一體化監(jiān)測技術》聚焦我國大地震災害應急評估技術發(fā)展,系統(tǒng)闡述了空天地一體化災情快速調查體系的創(chuàng)新與實踐。針對大地震突發(fā)性強、破壞力大的特點,而當前災情評估存在數(shù)據(jù)獲取滯后、多源數(shù)據(jù)融合不足等瓶頸問題,通過整合衛(wèi)星遙感、無人機航攝和地面調查數(shù)據(jù),《大地震應急響應:天空地一體化監(jiān)測技術》構建了依托“星機地”協(xié)同技術系統(tǒng),突破多時空尺度數(shù)據(jù)處理、典型災情要素智能提取等關鍵技術,實現(xiàn)72小時黃金救援期內災情動態(tài)評估!洞蟮卣饝表憫禾炜盏匾惑w化監(jiān)測技術》詳述了該體系在汶川、九寨溝等地震中的實戰(zhàn)應用,展示了如何通過應急通信網絡實現(xiàn)前后方數(shù)據(jù)實時聯(lián)動,為生命救援指揮提供精準決策支持。《大地震應急響應:天空地一體化監(jiān)測技術》突出技術創(chuàng)新與應急管理需求的深度結合,對我國防災減災能力現(xiàn)代化建設具有重要指導意義。
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1. 中國科學院杰出成就獎, 2016年,排名第3(本書依托項目);
2. 軍隊科技進步獎二等獎,2018年,排名第1;
目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究現(xiàn)狀 2
1.2.1 基于星機地的震后災情信息的快速動態(tài)調查技術 3
1.2.2 基于多源遙感信息的震后災情信息提取 4
1.2.3 基于多源遙感信息的震后災情的評估 5
1.3 本書內容 7
參考文獻 10
第2章 星機協(xié)同的震后災情信息快速動態(tài)調查技術 11
2.1 星機協(xié)同的震后災情信息快速動態(tài)調查標準規(guī)范與技術體系 11
2.1.1 震后重災區(qū)無人機遙感應急響應規(guī)范 11
2.1.2 震后重災區(qū)無人機應急監(jiān)測數(shù)據(jù)質量控制規(guī)程 12
2.1.3 星機協(xié)同的震后災情信息快速動態(tài)調查技術規(guī)范 13
2.1.4 震后重災區(qū)無人機系統(tǒng)配置規(guī)范研究 16
2.1.5 無人機載荷配置與接口標準規(guī)范研究 16
2.1.6 震后無人機遙感觀測安全工作規(guī)程 18
2.1.7 地震應急多源遙感數(shù)據(jù)及產品存儲、管理與分發(fā)規(guī)范 20
2.2 地震災害過程驅動的多星聯(lián)合調度機制和協(xié)同觀測技術 24
2.2.1 地震災害過程驅動的多星聯(lián)合調度機制和協(xié)同觀測關鍵技術 24
2.2.2 多星資源聯(lián)合調度約束規(guī)劃算法 25
2.2.3 衛(wèi)星任務規(guī)劃流程 30
2.2.4 衛(wèi)星任務規(guī)劃和數(shù)傳調度模型 33
2.2.5 多星資源聯(lián)合調度任務規(guī)劃的可視化仿真系統(tǒng) 36
2.2.6 地震災害過程驅動的多星聯(lián)合調度機制和協(xié)同觀測示范應用 37
2.3 震后重災區(qū)無人機資源應急調度與快速動態(tài)組網觀測技術 39
2.3.1 任務驅動的無人機遙感系統(tǒng)迅捷組網與協(xié)同觀測技術研究 39
2.3.2 任務驅動的無人機遙感系統(tǒng)迅捷組網與協(xié)同觀測方案 42
2.3.3 任務驅動的無人機遙感系統(tǒng)迅捷組網與協(xié)同觀測系統(tǒng)功能 45
2.3.4 無人機資源應急調度與快速動態(tài)組網觀測系統(tǒng) 49
2.3.5 無人機資源應急調度與快速動態(tài)組網觀測技術示范應用 51
2.4 面向地震應急遙感監(jiān)測的多維數(shù)據(jù)綜合與智能處理 53
2.4.1 多維遙感數(shù)據(jù)綜合智能處理方法 53
2.4.2 多維數(shù)據(jù)綜合與智能處理系統(tǒng) 59
2.4.3 多載荷類型無人機數(shù)據(jù)快速處理 61
2.4.4 面向地震應急遙感監(jiān)測的多維數(shù)據(jù)綜合與智能處理系統(tǒng)功能介紹 74
2.5 基于云架構的地震災情信息產品分發(fā)與共享平臺 75
2.5.1 分布式計算云和數(shù)據(jù)存儲云的云整合技術 75
2.5.2 基于用戶需求的信息產品主動服務技術研究 95
2.5.3 地震災情信息產品分發(fā)與共享平臺 118
2.5.4 基于云架構的地震災情信息產品分發(fā)與共享平臺示范應用 119
參考文獻 120
第3章 基于多源遙感信息的震后災情快速動態(tài)分析 121
3.1 基于多源遙感信息的震后災情信息提取方法概述 121
3.2 面向震后災情信息準確提取的多源衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)快速處理技術 122
3.2.1 多源衛(wèi)星遙感有效數(shù)據(jù)篩選技術研究 122
3.2.2 多源高分辨率遙感圖像快速自動配準與幾何糾正研究 127
3.2.3 多源遙感圖像高精度融合研究 141
3.3 多平臺多傳感器震后生命救援災情要素信息快速提取技術 150
3.3.1 生命救援災情要素特征分析及典型生命救援災情研判知識庫構建 150
3.3.2 基于深度學習模型的震后建筑物災情要素提取技術 156
3.3.3 基于知識規(guī)則的IFCM-SVM 模型與深度學習模型的道路災情信息提取技術 164
3.3.4 基于深度學習模型的震后大壩災情要素提取技術 167
3.3.5 應用示范 169
3.4 基于多平臺多傳感器數(shù)據(jù)的地震次生地質災害模式識別及評價技術 179
3.4.1 震后次生地質災害的模式識別技術 179
3.4.2 震后次生地質災害的評價技術 182
3.4.3 應用示范 183
3.5 震后災情信息聚合分析與損失評估技術 196
3.5.1 基于多源遙感數(shù)據(jù)的人口密度估算方法 196
3.5.2 基于手機信令和POI 數(shù)據(jù)的活動人口估算方法 201
3.5.3 面向地震應急的人員傷亡損失評估模型 208
參考文獻 217
第4章 基于多通信手段的應急現(xiàn)場災情采集技術 226
4.1 災害現(xiàn)場多模應急通信網絡系統(tǒng)快速構建技術 227
4.1.1 技術方法 228
4.1.2 技術架構 231
4.1.3 技術驗證 245
4.2 復雜環(huán)境下應急終端高精度定位技術 251
4.2.1 技術方法 251
4.2.2 技術架構 252
4.2.3 技術驗證 259
4.3 空天信息輔助下的地面災情智能采集技術 261
4.3.1 技術方法 261
4.3.2 技術架構 261
4.3.3 技術驗證 266
4.4 應急現(xiàn)場災情速報終端與信息管理模塊集成 267
4.4.1 技術內容 267
4.4.2 技術架構 268
4.4.3 技術驗證 279
參考文獻 280
第5章 現(xiàn)場地震烈度分布圖動態(tài)快速生成 282
5.1 地震烈度分布圖概述 282
5.1.1 地震烈度分布圖定義 282
5.1.2 地震烈度圖的特點 282
5.2 現(xiàn)場地震烈度圖動態(tài)快速生成模式 283
5.3 多因素控制的地震烈度快速初評估 283
5.3.1 多因素控制的地震烈度初評估模型 284
5.3.2 多因素控制的地震烈度快速評估實驗 288
5.4 基于星機地多源災情信息的烈度轉換與烈度圖動態(tài)修正 300
5.4.1 星機地多源災情信息融合與烈度轉換 300
5.4.2 基于星機地多源災情信息的烈度動態(tài)修正 317
5.5 地震烈度圖快速制圖系統(tǒng) 329
5.5.1 地震烈度圖快速制圖系統(tǒng)設計 329
5.5.2 地震烈度圖快速制圖系統(tǒng)實現(xiàn) 333
5.5.3 案例應用 335
參考文獻 341
第6章 基于現(xiàn)場實時信息的損失動態(tài)評估技術及應用示范 343
6.1 地震災害事件驅動的快速災情盲評估技術 343
6.1.1 面向地震災情快速評估的地震動分布特征研究 343
6.1.2 基于地震臺網的大震烈度快速評估研究 348
6.1.3 考慮場地效應的同震滑坡災害評估 353
6.1.4 地震災害人員傷亡評估模型研究 356
6.2 基于天空地災情數(shù)據(jù)的災害損失實時動態(tài)評估技術 371
6.2.1 地震災害損失動態(tài)評估方法 371
6.2.2 地震災害損失評估模型 376
6.2.3 地震災害損失動態(tài)評估流程 378
6.3 災后現(xiàn)場后方協(xié)同災情綜合研判與指揮調度系統(tǒng) 379
6.3.1 大地震災后地理環(huán)境與受損目標的快速三維可視化技術研究 379
6.3.2 現(xiàn)場后方專家協(xié)同災情綜合研判與指揮調度技術系統(tǒng)研發(fā) 381
6.4 星機地協(xié)同的大地震災后災情快速調查技術示范應用 393
6.4.1 地震災害損失評估示范應用方案 393
6.4.2 星機地協(xié)同的大地震災情快速調查與損失動態(tài)評估示范應用 400
6.5 結論與展望 402
6.5.1 結論 402
6.5.2 展望 402
參考文獻 403