影像在灾害和危机管理中的应用

姓名：wujinbingSatelliteImageAnalysisforDisasterandCrisis-ManagementSupportStefanVoigt,ThomasKemper,TorstenRiedlinger,RalphKiefl,KlaasScholte,andHaraldMehl1、概要2、引言3、危机支持服务体系4、多源影像分析5、其它的地理空间背景数据6、卫星图像分析在救灾和危机管理支持应用中的例子7、结论内容一、文章概要这篇论文描述了多源卫星数据和高效的图像分析可以用来在灾难和危机管理支持方面进行快速成图。德国宇航中心(DLR)成立了“基于卫星的危机信息中心”(ZKI),它促进了地球观测能力在国家和国际应对重大灾难情况、人道主义救援工作和公民安全问题中的服务能力。本文介绍了利用卫星影像进行数据分析和快速成图的技术支持救灾，并演示了这一技术如何应用于民用危机管理。此外，本文介绍了一些相关的机构，例如空间和重大灾害国际宪章（简称国际宪章），举了四个具有代表性的案例。1、介绍了卫星影像的数量、现势性及可用性相对于十年前有很大改善。

原因：分辨率的提高、通信网络及互操作技术的发展2、国际宪章是由很多空间机构组成，介绍了它的功能。提供时效性强的地图产品。3、本文目的：描述和讨论多卫星数据源的评估，危机支持服务体系，多源图像分析，并且介绍了地理空间的背景知识，是为了快速提供信息明确的地理空间信息产品，用来应对灾难和危机管理支持。二、引言组成国际宪章的机构国际宪章建立了面向全球的功能机制在这个组织机构的协调下，可以不需要复杂的手续，就可以获得多颗卫星的数据和归档的数据，并且提供相关的地图产品，用于救援和危机管理。组成国际宪章的机构协调卫星指令、数据接收、数据提取、预处理、纠正、分析……三、危机支持服务体系经验：要运行整个服务体系，必须连接地球观测系统、信息提取、专业人员的信息发布单个的影像分析处理、制图、GIS都不能提供快速有效的信息高分光学影像解译直观搜寻和营救灾后重建四、多源影像分析热红外影像探测火点AVHRR和MODIS可以探测火的范围和火点数量MODIS对探测洪水也很有效雷达影像ERS、ENVISAT、ALOS不受大气云、雨影响具有全天时的特点灾前灾后的图像对比，可以检测变化和位移测量SRTM航天飞机雷达地形测绘使命提供的DEM在影像处理和地图更新上非常有用。1、只有卫星影像数据还不够，还需要居民地名称、道路网、河流、重要设施、地形信息。2、空间数据基础设施（SDI）解决了部分偏远地区数据精度和现势性不够的问题。3、世界地名录可以用来补充地名，ＤＥＭ、GLOBE-30arcdata可以绘制全球的基础地形和等值线。4、地图成图需要很多步骤：空间数据综合、数据分析、设计、质量控制、地图编辑、发布、更新等五、其他的地理空间背景数据发生时间：2004年12月26日震源：海平面30km以下震级：9灾后影像在2004年12月29日发布，Landsat7ETM、SPOT、DMC、IKNOS、Quickbird数据被用来对灾害定量评估。下图可以通过灾前后的IKONOS高分影像，目视判读就可以发现其变化，可以提供受灾的一个情况概述。六、卫星图像分析在救灾和危机管理支持应用的例子1、印度洋海啸的影响评估六、卫星图像分析在救灾和危机管理支持应用的例子红线包围的区域是受灾区域蓝线是受灾前的海岸线六、卫星图像分析在救灾和危机管理支持应用的例子2、为葡萄牙森林火灾提供一个概要情况发生时间：2005年影响：死亡15人，受灾面积达15万公顷，火势蔓延到本土18个行政区中的11个，距首都里斯本仅100多公里。数字显示，此次火灾起火点多达31处。

国际宪章启动后，受灾区域使用SPOT、Landsat7ETM、DMC、IKONOS数据绘制了地图。大面积的区域使用中分卫星影像，城市区域才使用高分影像数据。六、卫星图像分析在救灾和危机管理支持应用的例子红色区域是着火区域，深红色点是14号着火点，红色点是16号着火点，橘黄色点是17号着火点，黄色点是21号着火点。发生时间：2005年10月8日震中：印度-巴基斯坦边界线，伊斯兰堡东北方向100km处震级：最大达到7.6级影响：巴基斯坦官方报导49700人死亡，74000人受伤。

10月11日，DLR生产了许多详细的城市地图（1:7500），由IKONOS提供的数据，经过大气校正、正射校正、全色锐化、过滤、增强、可视化。对于山区的快速成图，高分影像经过正射纠正后，精度由300-1000m提升至3-5mCE90（圆点误差）。

对于标记损毁的房屋，通用的办法是将灾前和灾后的图像叠加起来，对比分析，通过颜色编码的方式，对比前后颜色的变化，没发生变化的用黄色覆盖。这种方法的难度是图像需要精确配准。六、卫星图像分析在救灾和危机管理支持应用的例子3、巴基斯坦地震救灾七、卫星图像分析在救灾和危机管理支持应用的例子影像区域是穆扎法拉巴德市的北部地区（1:7500）。

使用250×250米的网格单元目视解译基础设施和建筑区的损坏情况，使用联合国房屋损坏的分类方法：无损伤，中度损伤（<33％），严重伤害（33％-66％），彻底摧毁（>66％）。半透明的色彩叠加是用于可视化表示损害情况，蓝色的网格显示这些地区有中度（浅蓝色）到高（深蓝色）基础设施的损坏，而橙色和红色的格子显示损毁的建筑密集区。发生时间：2006年2月17日地点：菲律宾中东部莱特省圣贝尔纳镇的昆萨胡贡(Guinsaugon)村原因：连续两周的大雨影响：当地大约300个房子和所有小学全部被泥石流覆盖。地图比例尺1:25000，采用灾前的SPOT5（2003.6.1）影像作为背景图像。数据处理采用了大气校正和合成蓝色通道，正射校正采用SPOTHRS立体数据的直接地理坐标和影像增强，VMAP提供主要地名，谷歌和MicrosoftEncarta作为补充资料。

滑坡程度由许多不同的卫星传感器数据导出并交叉验证：Radarsat、ASAR、ALOS-

AVNIR-2。

该产品的几何质量很好，因为使用了高精确度和分辨率SRTM（C波段和X-SAR）、ERS衍生的高程模型、全球高程信息，结合地形类型和入射角。ALOS是日本太空探测署提供，由于天气原因，只提供了受灾地区的一部分，因此精确的地理编码参考SPOT，滑坡程度由屏幕数字化的方法评估。六、卫星图像分析在救灾和危机管理支持应用的例子4、菲律宾山体滑坡毁坏程度制图七、卫星图像分析在救灾和危机管理支持应用的例子1、单一的商业或研究型卫星系统不能有效地提供和保证快速、可靠的影像用于归档和或者是用于救灾工作。2、军事观察能力通