基于面向对象分类的道路震害信息提取研究

摘要

长期以来，地震灾害信息的获取主要依靠实地勘测和现场调查，这种方法获取的震害信息精度和置信度虽较高，但存在历时长、工作量大、效率低、费用高和信息不直观等不足。而遥感技术的发展为震害信息地快速获取与监测提供了一种新的技术手段，由于该技术具有较大面积的同步观测能力、时效性强、信息丰富和很好的经济节约性等特点，基于遥感影像的震害信息提取得到了快速的发展。特别是随着高分辨率遥感、多平台（雷达和微波）、多源遥感技术的出现以及计算机图形图像处理技术的发展，使得地震遥感灾情信息的获取发生了根本性变革，为遥感震害信息获取提供了新的方向和机遇，同时也向震害信息获取的研究工作提出了更高层次的要求。
　　地震发生后，道路作为重要的生命线系统工程之一，是应急救援抢险的主要通道，缺少道路交通震害信息，营救及援助工作将无法及时开展，依靠传统获取灾情的方法受到诸多限制，而遥感技术则能发挥其特有的优势，成为快速获取灾情信息、进行震害调查、应急救援和快速评估的有效手段。基于高分辨率遥感影像的面向对象分类技术就是其中之一，正是在这种大背景下，论文开展了面向对象分类的道路震害信息提取研究，该研究与时俱进、能紧跟遥感技术发展、具有良好的理论及应用意义。论文以应用面向对象分类法提取道路震害信息为中心，研究分析了道路震害信息提取基本原理及其数据处理的基本流程，并研制光学遥感道路震害快速识别系统，主要研究内容如下:
　　(1)在系统归纳、分析遥感震害信息提取技术、面向对象技术的基础上，详细阐述了震害遥感机理以及道路震害在遥感影像上的表现形式;
　　(2)针对拥有震前交通矢量和震后高分率遥感影像的情况，提出矢量与影像叠加的面向对象分类道路震害信息提取法，并实例验证了该方法的可行性。
　　(3)设计完整的道路震害提取流程，基于ArcGIS Engine和ENVI/IDL二次开发研制了光学遥感道路震害快速识别系统，实践表明其在道路震害信息提取的效率方面有了大幅度的提高。
　　(4)利用收集的国内外高分辨率卫星影像以及试验区域相应的道路、行政区矢量数据等，开展面向对象识别高分辨率图像道路、震害分布的空间分析等关键技术研究。根据研究成果，编制了公路损毁情况判读软件，并进行了实例检验。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 选题依据和研究意义

1．2 国内外研究现状

1．3 主要研究内容和论文组织结构

2 相关理论与方法

2．1 震害遥感机理

2．2 面向对象分类

2．3 本章小结

3 矢量与影像叠加的面向对象分类道路震害信息提取

3．1 方法概述

3．2 流程设计

3．3 实例验证

3．4 本章小结

4 道路震害快速识别系统的设计与实现

4．1 整体设计

4．2 系统实现

4．3 本章小结

5 应用分析

5．1 震例数据收集

5．2 道路震害信息提取对比实验

5．3 实验结果与分析

5．4 本章小结

6 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

致谢

参考文献

附录