基于数字地球平台的震害显示和提取技术研究

发布时间：2020-10-14 20:56

　　 破坏性地震发生之后，遥感技术是获取灾区的破坏情况的有效手段，已经成为地震应急救援和震害调查中重要的信息源。但是目前震害遥感影像的共享和分发手段还是基于传统的文件传输甚至硬盘拷贝；基于单机形式的遥感震害调查存在着交互性差和重复劳动的问题。数字地球是充分利用遥感数据的地理信息系统，结合了空间信息技术、计算机网络技术、多媒体虚拟现实技术和海量数据的处理技术等先进技术，可实现遥感数据和GIS数据的网络化和三维可视化，可以为地震应急遥感影像的网络发布提供公共三维显示平台。与此同时数字地球平台可以将不同地域、不同单位的遥感震害调查专家协同起来共同工作，以标准的方式进行震害解译，大大减少重复工作，缩短解译时间，从而解决震害解译结果的实时汇总和发布等实用化问题。 本文面向地震应急，进行了数字地球技术应用于遥感影像的发布、显示以及震害调查等方面的初步探讨，主要包括了以下几个方面的研究： 首先，回顾了数字地球的概念和理论，并详细论述了开源数字地球平台World Wind的平台技术，以及数字地球应用程序开发的方法。在此基础上研究了面向服务的数字地球系统搭建方法，并利用开源WebGIS服务器和利用World Wind JavaSDK开发的数字地球客户端成功搭建了实用化的数字地球应用系统。 其次，探讨了基于遥感影像的建筑物单体和建筑物群体震害调查的方法。根据遥感识别能力，建筑物单体震害调查时，结构类型划分为多层砌体、一般民房、框架结构和工业厂房，震害等级一般分为“倒塌”、“部分倒塌”和“未倒塌”三个等级；以汶川和玉树地震后的遥感影像为例，分析了不同结构类型和不同震害等级的建筑物在高分光学遥感影像上的特征。群体震害调查是以街区或行政村为单元依据建筑物群体的震害遥感影像特征识别和评估震害的方式，调查的主要内容为单元内的主要房屋结构类型、震害程度和平均遥感震害指数。 第三，完成了“地震应急遥感数字地球原型系统（EERS-Globe V1.0）”的设计与开发。面向地震应急遥感工作需求与设计目标，完成了系统功能设计、运行环境与部署设计、结构设计等方面的内容。其中系统的核心应用功能包括基础地理信息服务、地震专业应急信息服务和应急遥感信息服务以及在此基础上的遥感震害调查功能。 最后叙述了笔者开发的“地震应急遥感数字地球原型系统（EERS-Globe V1.0）”的模拟实验及实际应用。以玉树地震为例，本文利用系统模拟了实际遥感震害调查过程；并且笔者利用该系统参与了2013年四川芦山地震实际应急工作。实验及应用结果表明该系统可以实现基础信息、地震专业应急信息和遥感影像的及时发布和三维显示，在此基础上可进行的遥感震害识别和调查工作。从实验效果来看，数字地球平台震害识别效果远远优于传统二维遥感影像。 通过本文的研究表明数字地球平台在地震应急期间发布和显示遥感震害信息，并在此基础上进行震害解译与识别方面具有巨大的应用潜力，可以为应急救援决策和灾害调查提供一个有效的工具。
【学位单位】：中国地震局地震预测研究所
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2013
【中图分类】：P208;P315.9
【部分图文】：

Google Earth球（Google Earth）在 2005 年推出的一款数字地球软件，可以将及其他信息服务同时聚集在一个地球上，是最具代表性的数字005 年被“PC 世界杂志”评委 2005 年全球 100 中最佳新产品之是“Keyhole”公司开发的 Earth Viewer 软件，在 2004 年 10 月Google Earth 与其前身几乎在影像浏览、功能结构上几乎没有什公司不同的是 Google 公司将其最低权限版本设为免费，可供网 Earth（图 1.1）数据来源于商业卫星影像和航片，主要包括“数lobe）的 QuickBird（0.61 米）、美国 IKONOS（1 米）及法国貌影像的有效分辨率至少为 100 米，通常为 30 米，视角海拔高右。

正在发布着数以千兆的全球 NASA 卫星数据，这是数年来对降他许多数据每天观测的结果。World Wind 还为公众提供美国地地形地图，以及航天飞机雷达地形勘测任务和 Landsat 卫星的Wind 是个开放软件，允许用户修改 World Wind 软件本身。软件QL Server 影像库 Terrain Server 来进行全球地形三维显示，低分包含的初始安装包内，当用户放大到特定区域时，附加的高分ASA 服务器上下载。它通过将遥感影像与 SRTM 高程(航天飞机成三维地形。在功能方面，软件中有长度测量(仅能测量两点间查询、屏幕裁图、添加标注及三维动态显示等功能。

数字地球在地立一字减灾出利的快速像进行，利用拼接 G，杨崇快速地管理系地球平台在地震应急和个数字减灾灾系统中的利用 Google速评估提供行野外地质用地学浏览Google Ear崇俊(2008)使地集成到三系统可以成图 1.3在地震灾害和地震灾害灾系统的想的重要地位，e Earth 震前供基础数据，质调查等研究览器进行地震rth 的遥感图使用国产三三维数字地球成功实现了无SkyLine 软监测中的应中一直发挥想法，并详细，讨论了数前的高分辨率，利用其不究；黄舒寒懋震信息的展图像、地图资三维 WebGIS球平台上。无人机拍摄软件界面应用现状挥着巨大的细叙述了遥数字减灾系率影像和其不同比例尺懋(2009)提展示；谭庆全资源等，从S 平台 GeoB周洁萍（摄影像的数的作用。谢礼遥感技术，G统和数字地其大量 3 维单遥感影像进提出利用 G/S全等(2010)提从而提供灾区Beans 3D 将2008）基于据管理与三礼立等GIS 技地球的单体建进行构S 模式提出在区基础将汶川于自主三维可
【参考文献】

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本文编号：2841179