利用众包进行震后倒塌建筑物评估:以玉树地震为研究案例

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zxcvzo1
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
航空航天遥感技术具有大面积同步观测和时效性强的特点,在地震灾害响应和灾情评估方面一直发挥着重要作用。在地震发生后早期,由于很难进行大范围实地考察,航空航天对地观测数据成为快速评估灾情的有效手段。房屋倒塌是地震严重的震害之一,大多数伤亡人员都与房屋倒塌有关。同时,房屋损毁程度也反映了地震强度,是评估灾区人员伤亡和经济损失的重要信息。并且,快速准确知道倒塌房屋的位置、损毁的程度对于灾后应急救援也是至关重要的。震后,建筑物由于坍塌而失去了原有的规则的几何形状和光谱特征,在遥感影像上的特征较为复杂,导致计算机算法自动识别建筑物倒塌程度的精度不高;目视解译具有一定的可靠性,是目前采用的主要方法。而互联网的发展,使得普通公众可以参与到科学问题中。利用众包地理信息进行灾害响应成为研究前沿。本文以玉树地震为研究案例,基于高分辨率航空对地观测影像,利用众包进行了灾后房屋倒塌评估。在目前现存的众包灾害评估平台的基础上,针对震后建筑物倒塌评估,本文提出了一种新的基于众包和遥感影像的灾情信息获取与处理框架。  本文的主要研究工作及结论有:  1.搭建了众包数据采集实验平台,采用浏览器朋艮务器(B/S)结构。在服务端,利用WebGIS服务器发布研究区高分辨率航空遥感影像;在前端,用户通过浏览器并发访问该遥感影像,实现空间信息在用户之间的迅速共享。此外,用户既可以通过浏览器获取信息,也可以通过浏览器创造信息,实现与服务器之间的交互。用户基于遥感影像对研究区建筑物倒塌的评估结果,将通过浏览器传输到服务端的数据库中进行存储,实现与服务端的异步交互。  2.以“用户—建筑物—倒塌类型”三者之间的对应关系,在收集到的所有用户数据的基础上建立了概率模型,并结合EM算法,针对参与者贡献的结果的差异,定量估计了每个参与者的个人误差率,并推断了地面房屋的倒塌类型。实验结果以玉树地震的一个研究区进行了展示,然后对结果进行了讨论。  3.本文得出的主要结论有:所设置的三种建筑物倒塌类型(“基本完好”“部分倒塌”和“完全倒塌”)所占比例分别是52.14%、34.64%和13.22%,结果没有明显地偏向一种或两种破坏类型;把EM算法的结果和majority算法的结果作比较,发现EM算法能够得出更可靠的结果,因为前者结合了全局数据驱动的每个参与者的个人误差率和建筑物倒塌类型的后验概率,更符合实际情况;除了一栋建筑物上所有参与者都标记了同一倒塌类型之外,其他建筑物上不存在参与者之间标记结果完全一致的情况,即几乎每栋建筑物上三种倒塌类型都存在,只是所占比例不同;根据众包驱动的建筑物倒塌类型分类结果,分析出了同一破坏类型下,建筑物的影像特征是高度一致的,可以作为机器学习算法的训练样本用于目标识别。本研究显示了基于高分辨率航空遥感影像的震后早期众包快速评估倒塌建筑物的潜在能力和应用前景。
其他文献
党的十八大报告中提出:“文化是民族的血脉,是人民的精神家园,全面建成小康社会,实现中华民族的伟大复兴,必须推动社会主义文化大发展大繁荣。”电视台是党的宣传阵地,不仅要
植树造林被认为是生态恢复的重要手段,随着全球气候变化与用水量大增引起的水资源日益紧张,大面积人工林的蒸腾耗水对生态系统水分平衡的影响却仍缺乏足够的认识。杨树为我国
本文通过对荣华二采区10
期刊
按照党中央的部署,切实搞好县(市)级党政领导班子、领导干部的“三讲”教育,的确具有特别重大而深远的意义。从组织构建看,县(市)是治党治国的基本单位,县(市)级党委和政府在我们党的组
近几年,新疆铁路飞速发展,经历了由“一”字形、“人”字形再到“网”状形的改变。而且,新疆铁路的运行速度也在不断提高,新疆铁路的时速由开通时的四五十公里每小时,到现在
北京门头沟东部山区由于独特的地理环境和历史上多民族融合的人文特点,使内容丰富,种类繁多的物质文化遗产资源在此积淀。其遗产资源包括古村落、山岳生态、民居古建、古树名
学位
一、“三讲”教育既是当前的重点工作,也是以后的长期任务江泽民同志指出:“这次‘三讲’教育,是当前党的建设的重中之重”。集中时间、集中精力分期分批开展“三讲”教育,有利于
为了验证景观功能评价方法(LFA方法)在研究区的适用性并利用LFA方法综合评价、研究蔡家川流域的景观功能大小以及结合蔡家川流域水文观测数据分析不同景观功能等级子流域的水
种-面积关系是群落生态学研究的核心内容之一,它描述了物种数量随着取样面积的增加而增加的规律,体现了群落内物种共存的方式,联系了不同尺度的生物多样性,是生物多样性尺度转换
都市农业是指分布于城市及其周边地区的依托并服务于都市的农业,是现代农业的重要组成部分。将计算机技术、网络技术应用到农业区域是都市农业发展的必然要求。根据北京市目