灾害监测无人机技术应用与研究_李云(3)

　1期李云,等:灾害监测无人机技术应用与研究141

估中就得到了进一步应用。无人机灾害监测特别适用于地震灾害中对房屋倒损和经济损失监测评估。

2.4.1　地震灾害房屋倒损和经济损失监测评估依

据与评估方法　　评估依据:震中及周边地区卫星遥感、航空(无人机)遥感影像数据,以及房屋倒损面积、房屋层数、滑坡点、居民安置区、居民点分布等研判数据;震区现场救灾工作组和评估组实地调查的抽样数据、民政部门上报的灾情统计数据、地震部门提供的地震烈度图、抗震救灾总指挥部公布的数据;主要评估震区房屋倒损造成的经济损失,房屋造价参考现场评估组调查数据和国家统计局提供的农业普查数据。

评估方法:首先,综合市政功能、道路和河流分布等情况,完成震区空间格网分区;然后,使用高分辨率无人机遥感影像数据,按照完全倒塌、严重受损、轻度受损等3种类型研判震区房屋倒损情况,并结合现场评估组实地调查数据进行核准和修正;最后,综合上报灾情、农业普查和国土资源调查等数据,通过空间统计分析,得到不同格网分区房屋倒损类型和面积,并在此基础上推算震区房屋倒损造成的经济损失。2.4.2　相关技术应用路线(图4

)

办公区、学校、其他办公区、居民区、工矿企业区、

特殊用地区等6类;三级区按照建筑物使用功能划分,包括楼房、平房、大棚、广场、体育场等5类。(2)无人机遥感影像判识。根据房屋倒损、滑坡点和灾民安置点在高分辨率无人机遥感影像上的几何特征,开展震区房屋倒损、滑坡点和灾民安置点信息判识,并结合卫星成像角度进行楼层判识,通过灾前、灾后影像对比分析,提取房屋倒损、滑坡点及空间分布、灾民安置点等信息。(3)确定房屋倒损评判等级。将房屋倒损情况划分为完全倒塌、严重受损和轻度受损三种,其中:完全倒塌指房屋倒塌成一片废墟;严重受损指房屋结构受到破坏,需推倒重建;轻度受损指房屋结构受到轻微影响,进行加固处理就可使用。

(4)计算房屋倒损建筑面积。根据解译结果,计算统计完全倒塌、严重受损、轻度受损三个类别房屋的建筑面积,其中:平房区建筑面积=屋顶投影面积、楼房区建筑面积=楼层数×屋顶投影面积。

(5)计算房屋倒损造成的经济损失。根据现场调查、农业普查、统计等数据,按不同标准计算平房和楼房完全倒塌、严重受损造成的经济损失,参照汶川地震房屋倒损经济损失评估办法,轻度受损造成的经济损失折半。2.4.3　无人机遥感影像对监测评估的影响

无人机遥感监测影像是整个地震房屋倒损和经济损失监测评估的关键依据,直接影响监测评估中对房屋倒损等级的评判以及对各等级倒损房屋面积的计算。解译无人机遥感影像直接决定监测评估结果,相比其他统计、上报、抽样等固定计算数据,解译(综合分析)主要靠人工判读,容易产生偏差,因为解译过程中对房屋结构破坏程度的定义和理解存在差别,可能造成对房屋倒损等级评判不同,影响最终监测评估结果的准确性。所以,一方面要求尽可能获取高分辨率、高精度无人机遥感影像,便于人工清晰识别倒损房屋,另一方面要求统一人工判读标准,提高人工判读经验,便于准确判定倒损房屋等级和面积。这些都对无人机灾害监测数据采集、影像处理、综合分析等提出了更高的要求,同时也进一步规范、促进了该技术的应用与发展。

图4　无人机遥感影像用于地震房屋倒损

和经济损失评估技术路线图

2.5　优势和不足

使用无人机进行灾害监测拥有诸多技术优势:通过携带航拍载荷,它能在较短的时间内有效获取大范围航空遥感影像,弥补卫星对近地面遥感它(1)完成震区格网分区。将震区划分为三级、n个格网,其中:一级区包括政府办公区、居民区、