天空地協(xié)同遙感監(jiān)測精準應急服務研究

目錄
序
前言
第1章 天空地協(xié)同遙感監(jiān)測應急服務現(xiàn)狀 1
1.1 天空地協(xié)同遙感監(jiān)測應急服務的意義 1
1.2 國內外現(xiàn)狀與趨勢 1
1.3 本書相關項目 2
1.3.1 總體目標 2
1.3.2 研究內容 2
1.3.3 方法與技術路線 4
參考文獻 5
第2章 面向突發(fā)事件的天空地數(shù)據(jù)需求與應急服務機制 6
2.1 數(shù)據(jù)與產品需求體系 6
2.1.1 數(shù)據(jù)與產品需求調研 6
2.1.2 衛(wèi)星資源調研 6
2.1.3 衛(wèi)星觀測資源滿足度分析 8
2.2 面向突發(fā)事件的天空地應急服務機制 8
2.2.1 面向突發(fā)事件的天空地應急服務技術體系 8
2.2.2 面向突發(fā)事件的天空地協(xié)同應急服務機制 8
2.2.3 天空地協(xié)同組網機制 10
2.2.4 數(shù)據(jù)集成與處理機制 16
2.2.5 服務應用共享機制 18
2.2.6 災后應急通信保障機制 18
參考文獻 20
第3章 天空地一體化協(xié)同數(shù)據(jù)獲取與預處理 21
3.1 衛(wèi)星數(shù)據(jù)獲取 21
3.1.1 災害應急響應驅動的遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)快速獲取流程 21
3.1.2 衛(wèi)星數(shù)據(jù)獲取任務規(guī)劃 22
3.2 航空數(shù)據(jù)獲取 31
3.2.1 機載數(shù)據(jù)規(guī)劃與準實時處理系統(tǒng) 31
3.2.2 航空遙感數(shù)據(jù)庫建設 32
3.2.3 合成孔徑雷達航空數(shù)據(jù)應急響應處理系統(tǒng) 32
3.2.4 準實時航空數(shù)據(jù)快速處理系統(tǒng) 35
3.3 基于浮空器平臺的遙感應急系統(tǒng)初步設計方案 36
3.3.1 浮空器平臺遙感應急系統(tǒng)傳感器選配方案 36
3.3.2 飛艇平臺影像快速地理定位模型 37
3.3.3 浮空器平臺高清視頻快速處理模式 38
3.3.4 大飛艇應急觀測模擬系統(tǒng)設計與初步實現(xiàn) 42
3.4 地面數(shù)據(jù)獲取 47
3.4.1 突發(fā)事件采集上報系統(tǒng) 47
3.4.2 網絡自媒體數(shù)據(jù)獲取與處理 51
3.4.3 無線通信信號集群處理及弱信號檢測采集技術 61
3.5 通信與北斗應急指揮 63
參考文獻 69
第4章 天空地數(shù)據(jù)整合與信息聚合 70
4.1 數(shù)據(jù)庫與系統(tǒng)平臺建設 71
4.1.1 數(shù)據(jù)庫結構設計 71
4.1.2 數(shù)據(jù)接口設計 78
4.1.3 專題樣例數(shù)據(jù)收集和入庫 85
4.2 協(xié)同分析與交互編輯軟件開發(fā) 87
4.3 三維顯示與網絡端研發(fā) 93
4.3.1 網頁系統(tǒng)框架設計 93
4.3.2 界面功能設計開發(fā) 94
4.3.3 遙感監(jiān)測和應急相關數(shù)據(jù)的快速可視化 95
參考文獻 102
第5章 天空地應急信息提取技術 104
5.1 衛(wèi)星遙感信息的處理 104
5.1.1 國產高分遙感衛(wèi)星影像快速正射校正技術 104
5.1.2 多源數(shù)據(jù)一致性校正 106
5.2 數(shù)據(jù)融合 108
5.2.1 基于相關向量機的增強高光譜圖像分辨率的數(shù)據(jù)融合 108
5.2.2 高通濾波數(shù)據(jù)融合 113
5.3 基于時空模型的應急事件區(qū)域檢測算法 114
5.3.1 滑坡、泥石流序列遙感影像數(shù)據(jù)整理 115
5.3.2 特征序列影像構建 117
5.3.3 時空上下文災害檢測模型 118
5.4 基于變化檢測的地震災害信息提取 119
5.5 基于深度學習的地震災害信息提取 122
5.6 地震應急專題圖快速制圖 123
5.7 無人機運動目標跟蹤方法 124
5.7.1 無人機視頻序列幀間圖像配準算法 125
5.7.2 基于時空顯著性的無人機視頻運動目標檢測算法 127
5.7.3 基于跟蹤的無人機視頻運動目標檢測算法 129
5.8 應急環(huán)境受困人員與物品高精度定位技術 133
5.9 基于深度學習的人群目標監(jiān)測方法 134
5.10 關鍵詞檢索語義分析模型與個性化推薦算法 136
5.10.1 關鍵詞語義分析模型 136
5.10.2 個性化推薦算法 138
參考文獻 140
第6章 精準應急服務與指揮調度平臺設計 144
6.1 總體架構設計 144
6.2 數(shù)據(jù)架構設計 145
6.3 業(yè)務流程設計 146
6.3.1 地震應用業(yè)務流程 146
6.3.2 社會安全事件應急處置業(yè)務流程 147
6.3.3 冬奧會氣象保障應用業(yè)務流程 148
6.3.4 電力保障應用業(yè)務流程 148
6.4 接口設計 149
6.4.1 內部接口 149
6.4.2 外部接口 150
參考文獻 150
第7章 精準應急服務與指揮調度平臺功能組成 151
7.1 任務管控與指揮調度系統(tǒng) 151
7.1.1 應急事件上報模塊 152
7.1.2 數(shù)據(jù)訂單任務管控模塊 154
7.1.3 產品訂單任務管控模塊 154
7.1.4 任務訂單處置過程監(jiān)控模塊 154
7.1.5 應急指揮調度模塊 155
7.2 應急服務鏈組配集成系統(tǒng) 158
7.2.1 節(jié)點注冊與管理模塊 158
7.2.2 服務注冊模塊 158
7.2.3 服務管理模塊 159
7.2.4 服務鏈編排模塊 160
7.2.5 服務鏈執(zhí)行模塊 160
7.2.6 服務鏈管理模塊 161
7.3 精準應急共性服務系統(tǒng) 161
7.3.1 多源遙感數(shù)據(jù)處理服務集 162
7.3.2 精準位置服務集 169
7.3.3 氣象應急保障服務集 170
7.3.4 綜合分析研判服務集 171
7.3.5 應急知識管理服務集 175
7.4 多源時空信息展示發(fā)布系統(tǒng) 176
7.5 精準應急服務與指揮調度平臺移動終端集成 178
7.5.1 地圖顯示模塊 178
7.5.2 北斗導航模塊 178
7.5.3 氣象實況與預報模塊 178
7.5.4 北斗報文模塊 179
7.5.5 突發(fā)事件信息采集模塊 179
7.5.6 突發(fā)事件信息實時回傳模塊 179
7.5.7 信息協(xié)同共享模塊 179
參考文獻 179
第8章 精準應急服務與指揮調度平臺關鍵技術 180
8.1 指揮信息鏈智能構建關鍵技術 180
8.1.1 資源調度組件 180
8.1.2 并行集群 180
8.1.3 應用服務配置 181
8.1.4 自動化服務鏈管理 181
8.2 分布式協(xié)同標繪關鍵技術 183
8.2.1 總體設計 183
8.2.2 任務管理模塊 184
8.2.3 協(xié)同標繪模塊 185
8.2.4 數(shù)據(jù)庫管理模塊 186
8.3 空間信息決策支持主動服務關鍵技術 187
8.3.1 決策支持主動服務原型系統(tǒng)基本框架搭建 188
8.3.2 空間信息決策支持主動服務機制研究 192
參考文獻 192
第9章 地震災害監(jiān)測與災情評估應用示范 193
9.1 干涉測量地震災區(qū)大范圍同震形變場信息快速提取 193
9.1.1 新疆阿克陶地震 193
9.1.2 九寨溝地震 195
9.1.3 新疆精河地震 196
9.2 地震同震、震后斷層活動狀態(tài)研究 197
9.2.1 分布式散射體和永久散射體耦合時序干涉算法 197
9.2.2 分布式散射體和永久散射體耦合時序干涉算法自動化實現(xiàn) 198
9.2.3 新疆阿克陶震后形變場獲取及初步分析 199
9.2.4 伊拉克震后形變場獲取與分析 202
9.3 引入顯著性分析的合成孔徑雷達圖像損毀靶區(qū)快速圈定 207
9.3.1 引入Itti方法的損毀靶區(qū)圈定方法 207
9.3.2 實驗結果與分析 211
9.4 基于全極化合成孔徑雷達數(shù)據(jù)的建筑物損毀評估制圖方法 215
9.4.1 方法原理 215
9.4.2 基于單時相極化分解組合的合成孔徑雷達圖像視覺優(yōu)化和建筑物損毀評估解譯 219
9.4.3 基于Touzi分解的多時相全極化合成孔徑雷達建筑物損毀評估制圖 224
9.5 地震災害建筑物損毀微波散射特性測量與仿真成像 233
9.5.1 微波特性測量與仿真成像科學實驗平臺 233
9.5.2 建筑物損毀前后微波散射特性測量與仿真成像結果分析 235
參考文獻 239
第10章 天空地協(xié)同社會安全事件應急處置示范系統(tǒng) 241
10.1 社會安全事件應急處置關鍵技術 241
10.1.1 應急現(xiàn)場環(huán)境高精度三維重建技術 241
10.1.2 組網通信定位化精準控制技術 243
10.1.3 無人機實時視頻與三維空間信息融合技術 244
10.1.4 定量空間分析指揮決策支持技術 246
10.2 系統(tǒng)功能組成 247
10.2.1 戰(zhàn)場三維環(huán)境精細重建 247
10.2.2 實時態(tài)勢感知與指揮控制 248
10.2.3 天地協(xié)同組網與空間信息融合 250
10.2.4 應急處置專題三維空間分析與輔助決策 250
10.3 系統(tǒng)在復雜地形區(qū)域的測試與應急應用 251
參考文獻 252
第11章 面向冬奧會氣象保障應用的研究 253
11.1 冬奧會外賽場關鍵氣象要素分析 253
11.2 局地分析和預報系統(tǒng)功能及多源氣象資料融合處理分析 254
11.2.1 局地分析和預報系統(tǒng)功能 254
11.2.2 局地分析和預報系統(tǒng)處理過程和方法 256
11.3 冬奧會氣象應急保障服務平臺 271
參考文獻 273
第12章 電網突發(fā)事件應急服務系統(tǒng) 274
12.1 桿塔地質災害監(jiān)測預警關鍵技術 274
12.1.1 湖北500kV線路1輸電桿塔識別 274
12.1.2 湖北500kV線路2重點區(qū)域合成孔徑雷達差分干涉測量監(jiān)測成果 276
12.1.3 湖北500kV線路2重點區(qū)域多時相合成孔徑雷達干涉測量監(jiān)測成果 277
12.2 輸電線路光學衛(wèi)星遙感巡視關鍵技術 278
12.2.1 針對輸電通道的新型多源衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)融合處理算法與技術 278
12.2.2 基于衛(wèi)星遙感和深度學習的輸電線路典型隱患識別模型 279
12.2.3 與線路距離不足的建筑物檢測 280
12.2.4 施工作業(yè)區(qū)檢測 281
12.2.5 滑坡檢測 282
12.2.6 洪水檢測 282
12.3 電網突發(fā)事件安全保障平臺 283
參考文獻 286