大地震应急响应：天空地一体化监测技术

本书聚焦我国大地震灾害应急评估技术发展，系统阐述了空天地一体化灾情快速调查体系的创新与实践。针对大地震突发性强、破坏力大的特点，而当前灾情评估存在数据获取滞后、多源数据融合不足等瓶颈问题，通过整合卫星遥感、无人机航摄和地面调查数据，本书构建了依托“星机地”协同技术系统，突破多时空尺度数据处理、典型灾情要素智能提取等关键技术，实现72小时黄金救援期内灾情动态评估。书中详述了该体系在汶川、九寨沟等地震中的实战应用，展示了如何通过应急通信网络实现前后方数据实时联动，为生命救援指挥提供精准决策支持。全书突出技术创新与应急管理需求的深度结合，对我国防灾减灾能力现代化建设具有重要指导意义。

目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究现状 2
1.2.1 基于星机地的震后灾情信息的快速动态调查技术 3
1.2.2 基于多源遥感信息的震后灾情信息提取 4
1.2.3 基于多源遥感信息的震后灾情的评估 5
1.3 本书内容 7
参考文献 10
第2章 星机协同的震后灾情信息快速动态调查技术 11
2.1 星机协同的震后灾情信息快速动态调查标准规范与技术体系 11
2.1.1 震后重灾区无人机遥感应急响应规范 11
2.1.2 震后重灾区无人机应急监测数据质量控制规程 12
2.1.3 星机协同的震后灾情信息快速动态调查技术规范 13
2.1.4 震后重灾区无人机系统配置规范研究 16
2.1.5 无人机载荷配置与接口标准规范研究 16
2.1.6 震后无人机遥感观测安全工作规程 18
2.1.7 地震应急多源遥感数据及产品存储、管理与分发规范 20
2.2 地震灾害过程驱动的多星联合调度机制和协同观测技术 24
2.2.1 地震灾害过程驱动的多星联合调度机制和协同观测关键技术 24
2.2.2 多星资源联合调度约束规划算法 25
2.2.3 卫星任务规划流程 30
2.2.4 卫星任务规划和数传调度模型 33
2.2.5 多星资源联合调度任务规划的可视化仿真系统 36
2.2.6 地震灾害过程驱动的多星联合调度机制和协同观测示范应用 37
2.3 震后重灾区无人机资源应急调度与快速动态组网观测技术 39
2.3.1 任务驱动的无人机遥感系统迅捷组网与协同观测技术研究 39
2.3.2 任务驱动的无人机遥感系统迅捷组网与协同观测方案 42
2.3.3 任务驱动的无人机遥感系统迅捷组网与协同观测系统功能 45
2.3.4 无人机资源应急调度与快速动态组网观测系统 49
2.3.5 无人机资源应急调度与快速动态组网观测技术示范应用 51
2.4 面向地震应急遥感监测的多维数据综合与智能处理 53
2.4.1 多维遥感数据综合智能处理方法 53
2.4.2 多维数据综合与智能处理系统 59
2.4.3 多载荷类型无人机数据快速处理 61
2.4.4 面向地震应急遥感监测的多维数据综合与智能处理系统功能介绍 74
2.5 基于云架构的地震灾情信息产品分发与共享平台 75
2.5.1 分布式计算云和数据存储云的云整合技术 75
2.5.2 基于用户需求的信息产品主动服务技术研究 95
2.5.3 地震灾情信息产品分发与共享平台 118
2.5.4 基于云架构的地震灾情信息产品分发与共享平台示范应用 119
参考文献 120
第3章 基于多源遥感信息的震后灾情快速动态分析 121
3.1 基于多源遥感信息的震后灾情信息提取方法概述 121
3.2 面向震后灾情信息准确提取的多源卫星遥感数据快速处理技术 122
3.2.1 多源卫星遥感有效数据筛选技术研究 122
3.2.2 多源高分辨率遥感图像快速自动配准与几何纠正研究 127
3.2.3 多源遥感图像高精度融合研究 141
3.3 多平台多传感器震后生命救援灾情要素信息快速提取技术 150
3.3.1 生命救援灾情要素特征分析及典型生命救援灾情研判知识库构建 150
3.3.2 基于深度学习模型的震后建筑物灾情要素提取技术 156
3.3.3 基于知识规则的IFCM-SVM 模型与深度学习模型的道路灾情信息提取技术 164
3.3.4 基于深度学习模型的震后大坝灾情要素提取技术 167
3.3.5 应用示范 169
3.4 基于多平台多传感器数据的地震次生地质灾害模式识别及评价技术 179
3.4.1 震后次生地质灾害的模式识别技术 179
3.4.2 震后次生地质灾害的评价技术 182
3.4.3 应用示范 183
3.5 震后灾情信息聚合分析与损失评估技术 196
3.5.1 基于多源遥感数据的人口密度估算方法 196
3.5.2 基于手机信令和POI 数据的活动人口估算方法 201
3.5.3 面向地震应急的人员伤亡损失评估模型 208
参考文献 217
第4章 基于多通信手段的应急现场灾情采集技术 226
4.1 灾害现场多模应急通信网络系统快速构建技术 227
4.1.1 技术方法 228
4.1.2 技术架构 231
4.1.3 技术验证 245
4.2 复杂环境下应急终端高精度定位技术 251
4.2.1 技术方法 251
4.2.2 技术架构 252
4.2.3 技术验证 259
4.3 空天信息辅助下的地面灾情智能采集技术 261
4.3.1 技术方法 261
4.3.2 技术架构 261
4.3.3 技术验证 266
4.4 应急现场灾情速报终端与信息管理模块集成 267
4.4.1 技术内容 267
4.4.2 技术架构 268
4.4.3 技术验证 279
参考文献 280
第5章 现场地震烈度分布图动态快速生成 282
5.1 地震烈度分布图概述 282
5.1.1 地震烈度分布图定义 282
5.1.2 地震烈度图的特点 282
5.2 现场地震烈度图动态快速生成模式 283
5.3 多因素控制的地震烈度快速初评估 283
5.3.1 多因素控制的地震烈度初评估模型 284
5.3.2 多因素控制的地震烈度快速评估实验 288
5.4 基于星机地多源灾情信息的烈度转换与烈度图动态修正 300
5.4.1 星机地多源灾情信息融合与烈度转换 300
5.4.2 基于星机地多源灾情信息的烈度动态修正 317
5.5 地震烈度图快速制图系统 329
5.5.1 地震烈度图快速制图系统设计 329
5.5.2 地震烈度图快速制图系统实现 333
5.5.3 案例应用 335
参考文献 341
第6章 基于现场实时信息的损失动态评估技术及应用示范 343
6.1 地震灾害事件驱动的快速灾情盲评估技术 343
6.1.1 面向地震灾情快速评估的地震动分布特征研究 343
6.1.2 基于地震台网的大震烈度快速评估研究 348
6.1.3 考虑场地效应的同震滑坡灾害评估 353
6.1.4 地震灾害人员伤亡评估模型研究 356
6.2 基于天空地灾情数据的灾害损失实时动态评估技术 371
6.2.1 地震灾害损失动态评估方法 371
6.2.2 地震灾害损失评估模型 376
6.2.3 地震灾害损失动态评估流程 378
6.3 灾后现场后方协同灾情综合研判与指挥调度系统 379
6.3.1 大地震灾后地理环境与受损目标的快速三维可视化技术研究 379
6.3.2 现场后方专家协同灾情综合研判与指挥调度技术系统研发 381
6.4 星机地协同的大地震灾后灾情快速调查技术示范应用 393
6.4.1 地震灾害损失评估示范应用方案 393
6.4.2 星机地协同的大地震灾情快速调查与损失动态评估示范应用 400
6.5 结论与展望 402
6.5.1 结论 402
6.5.2 展望 402
参考文献 403