遥感影像震害信息提取技术研究

【摘要】随着科技的不断发展，卫星遥感影像技术也得到不断的创新与发展，其图像的分辨率也在不断的提高。遥感技术在迅速获取地震灾情信息，震后应急以及震害的快速评估方面的作用也越来越突出。本文从以往的遥感信息提取技术结果精度低、震害识别单一等不足方面具体研究分析现代遥感影像震害信息提取技术。

【关键词】地震;遥感影像;遥感技术现状;信息提取

众所周知，中国由于历史原因，大多数的建筑物抗震性不够好，抗震级别不高，一旦地震发生，灾害性非常严重，如汶川地震，破坏性非常大，在十几秒内就造成严重的财产和人身伤害。遥感影像技术的产生和今年的发展为地震的预报与防御以及灾后的救援重建工作都带来了极大的方便。

1.地震灾害

地震是一种自然现象，又可以成为地动，地振动，是由于地壳快速释放能量的过程中造成了振动，在这期间会产生地震波。而引起地面震动（即地震）的主要原因就是觉得地球上板块与板块之间相互挤压碰撞，使得板块边沿及板块内部产生错动和破裂，从而造成地震现象。

地震会带来严重的灾害，造成严重的人身财产损失。地震最直接的灾害是地震的原生现象，比如因为地震断层错动和地震波引起地面振动而引起的灾害。主要表现为：地面被破坏，普通城镇容易造成建筑物与构筑物的倒塌损坏，靠近山区可能引起山体等自然物的破坏（比如泥石流、滑坡等），若是海底地震，沿海区可能引起海啸等，后果破坏程度大，后果严重。并且，地震往往带来的除了直接破坏外还伴有次生灾害。比如房屋倒塌后火源失控引起火灾;灾区水源、供水系统破坏或者被污染，使得灾区生活环境恶化，造成瘟疫等等。

地震往往瞬时成灾，让人措手不及，并由于地震使得大量房屋倒塌，造成大量人员伤亡。所以如何能够准确勘探地震，并能够在地震发生后及时有效的获取灾情信息成为重点研发方向。

2.遥感影像

遥感，[remote sensing]，从中文解释上来看，可以简单理解为遥远的感知，泛指一切无接触的远距离的探测;从科技层面上来看，遥感就是通过人造地球卫星上的遥测仪器对地球表面及资源（如树木、草地、土壤、水、矿物、农家作物、鱼类和野生动物等的资源管理）进行感应遥测以及监视管理的一种科学技术手段。遥感是20世纪60年代初发展起来的以航空摄影技术为基础的一门新兴技术。1972年美国发射了第一颗陆地卫星，这就标志着航天遥感时代的来临。经过几十年的迅速发展，成为一门实用的，先进的空间探测技术。

遥感影像（Remote Sensing Image）是指纪录各种地物电磁波大小的胶片（或相片），在遥感中主要是指航空像片和卫星相片。一般遥感影像，数据类型比较多，需要通过金字塔加速、帧缓存技术、多种数据格式等方法进行图像处理，方便遥感影像的显示。

3.遥感信息提取技术

遥感信息提取是遥感成像过程的一个逆过程，是从遥感对地面实况的模拟影像中提取相关的信息，反演地面原型的一个过程。遥感信息提取需要根据专业的要求，运用物理模型、解译特征标志和实践经验与知识，定性、定量的提取出物理量、时刻分布、功能结构等有关信息。

3.1遥感信息提取方法

常用的遥感信息提取方法主要是两大类的：一是目视解译;二是计算机信息提取。

3.1.1目视解译

目视解译主要是利用图形的影像特征和空间特征以及多种非遥感信息资料相组合，用过运用相关的规律，进行综合分析和逻辑推理的思维过程。现在多通过人机交互，应用图像处理方法增强影像，提高影像的视觉效果，使之能够翻译到计算机屏幕上。

3.1.2计算机信息处理

计算机信息处理就是利用计算机进行遥感信息的自动提取，这就必须使用数字图像了。这种处理方式原理是由于不同地物在同一波段、同一地物在不同波段都会呈现出不同的波谱这一特征，通过对某种地物在各个波段呈现的波谱曲线进行分析，然后根据其特点进行了相应的增强的处理之后，在遥感影像上就能够识别并且提取同类的目标物。

4.遥感影像震害信息提取技术研究

遥感影像震害信息提取技术是通过对某一地区的卫星图像或者航空照片进行对比分析，比较同一地区在不同的时期所拍摄到的建筑物的遥感影像来判断该地区地表的变化。由于今年来科学技术的不断发展和创新，遥感影像的分辨率和震害信息提取技术也得到了相应的发展，改善了以往遥感震害信息提取技术存在的结果精度低，震害识别对象单一，遥感地震应急软件平台不都完备的问题，并产生了新的提取方案。

4.1提出基于面向对象分类的震害信息提取技术

面对对象分类方法需要充分考虑地物的大小，结构，形状等基本几何特点，利用对象和周围的环境之间的联系，借助于对象特征知识库以此来完成信息的提取。这种信息提取技术有利于提高分类的精准度。

这一信息提取技术主要涉及三个方面的关键技术即影像分割、影像对象特征的定量描述以及影像分类。对于影像分割，常用的方法是多尺度分割技术，能够精准的分辨出地物目标的分类。而影像对象特征主要是通过利用影像对象的光谱、形状和纹理特征制作相应的数学模型，从而进行表达描述。对于影像分类的方法最常用的就是模糊数学分类的方法。

4.2基于震害知识库的震害信息提取技术

建立震害知识库，这体现的是遥感影像分析技术通过对人类思维方式的模拟来提取遥感信息。在模糊分类推理机制的分类系统中，引入越多的专家知识，越能够丰富分类系统，使得推理更加的合理，能够更加符合人类的思维方式，这样产生的分类结果也就更加精确。由于知识库是人工智能和数据库系统相结合的产物，知识库中的知识数据越丰富，推理规则也就越完善，这样计算机系统的智能化程度就越高，为遥感震害影像信息提取分析人员提供的数据就更加完善，为影像分类是提供的特征参数依据就更加精准，从而能够提高遥感影像震害信息提取的准确性。

4.3通过高分辨率的卫星提取震害信息

随着科技的发展，安装有高分辨率遥感器的人造卫星普遍投入使用，以及雷达遥感无人飞机等高科技产品的飞速发展，遥感影像震害信息的提取技术所得到信息本身的精确度就得到了很大的提升，提取到的信息也必然更为准确迅速而有效，

结语

随着社会的进步，科学的不断发展，遥感影像震害信息提取技术必将不断发展，其信息的精确度、及时性都将得到很大的提高，对地震等灾害的预防以及灾后的救助都能提供极大的便利。

参考文献：

[1] 赵福军.遥感影像震害信息提取技术研究[D].中国地震局工程力学研究所，2010.

[2] 殷亚秋.遥感影像震害信息提取技术研究[J].科技传播，2011，（16）：228，234.

[3] 刘明众，张景发，李成龙等.高分辨率遥感影像道路震害信息提取[J].测绘通报，2014，（1）：63-66.

作者简介： 母晓晓（1985.01.02），女，贵州遵义，本科，助理工程师，研究方向：遥感影像。