天空地協(xié)同遙感監(jiān)測精準(zhǔn)應(yīng)急服務(wù)研究

目錄
序
前言
第1章 天空地協(xié)同遙感監(jiān)測應(yīng)急服務(wù)現(xiàn)狀 1
1.1 天空地協(xié)同遙感監(jiān)測應(yīng)急服務(wù)的意義 1
1.2 國內(nèi)外現(xiàn)狀與趨勢 1
1.3 本書相關(guān)項目 2
1.3.1 總體目標(biāo) 2
1.3.2 研究內(nèi)容 2
1.3.3 方法與技術(shù)路線 4
參考文獻(xiàn) 5
第2章 面向突發(fā)事件的天空地數(shù)據(jù)需求與應(yīng)急服務(wù)機(jī)制 6
2.1 數(shù)據(jù)與產(chǎn)品需求體系 6
2.1.1 數(shù)據(jù)與產(chǎn)品需求調(diào)研 6
2.1.2 衛(wèi)星資源調(diào)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(yīng)急服務(wù)機(jī)制 8
2.2.1 面向突發(fā)事件的天空地應(yīng)急服務(wù)技術(shù)體系 8
2.2.2 面向突發(fā)事件的天空地協(xié)同應(yīng)急服務(wù)機(jī)制 8
2.2.3 天空地協(xié)同組網(wǎng)機(jī)制 10
2.2.4 數(shù)據(jù)集成與處理機(jī)制 16
2.2.5 服務(wù)應(yīng)用共享機(jī)制 18
2.2.6 災(zāi)后應(yīng)急通信保障機(jī)制 18
參考文獻(xiàn) 20
第3章 天空地一體化協(xié)同數(shù)據(jù)獲取與預(yù)處理 21
3.1 衛(wèi)星數(shù)據(jù)獲取 21
3.1.1 災(zāi)害應(yīng)急響應(yīng)驅(qū)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(wù)規(guī)劃 22
3.2 航空數(shù)據(jù)獲取 31
3.2.1 機(jī)載數(shù)據(jù)規(guī)劃與準(zhǔn)實(shí)時處理系統(tǒng) 31
3.2.2 航空遙感數(shù)據(jù)庫建設(shè) 32
3.2.3 合成孔徑雷達(dá)航空數(shù)據(jù)應(yīng)急響應(yīng)處理系統(tǒng) 32
3.2.4 準(zhǔn)實(shí)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(yīng)急系統(tǒng)初步設(shè)計方案 36
3.3.1 浮空器平臺遙感應(yīng)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(yīng)急觀測模擬系統(tǒng)設(shè)計與初步實(shí)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(wǎng)絡(luò)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(shù) 61
3.5 通信與北斗應(yīng)急指揮 63
參考文獻(xiàn) 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(shè) 71
4.1.1 數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計 71
4.1.2 數(shù)據(jù)接口設(shè)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(wǎng)絡(luò)端研發(fā) 93
4.3.1 網(wǎng)頁系統(tǒng)框架設(shè)計 93
4.3.2 界面功能設(shè)計開發(fā) 94
4.3.3 遙感監(jiān)測和應(yīng)急相關(guān)數(shù)據(jù)的快速可視化 95
參考文獻(xiàn) 102
第5章 天空地應(yīng)急信息提取技術(shù) 104
5.1 衛(wèi)星遙感信息的處理 104
5.1.1 國產(chǎn)高分遙感衛(wèi)星影像快速正射校正技術(shù) 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(guān)向量機(jī)的增強(qiáng)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(yīng)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(gòu)建 117
5.3.3 時空上下文災(zāi)害檢測模型 118
5.4 基于變化檢測的地震災(zāi)害信息提取 119
5.5 基于深度學(xué)習(xí)的地震災(zāi)害信息提取 122
5.6 地震應(yīng)急專題圖快速制圖 123
5.7 無人機(jī)運(yùn)動目標(biāo)跟蹤方法 124
5.7.1 無人機(jī)視頻序列幀間圖像配準(zhǔn)算法 125
5.7.2 基于時空顯著性的無人機(jī)視頻運(yùn)動目標(biāo)檢測算法 127
5.7.3 基于跟蹤的無人機(jī)視頻運(yùn)動目標(biāo)檢測算法 129
5.8 應(yīng)急環(huán)境受困人員與物品高精度定位技術(shù) 133
5.9 基于深度學(xué)習(xí)的人群目標(biāo)監(jiān)測方法 134
5.10 關(guān)鍵詞檢索語義分析模型與個性化推薦算法 136
5.10.1 關(guān)鍵詞語義分析模型 136
5.10.2 個性化推薦算法 138
參考文獻(xiàn) 140
第6章 精準(zhǔn)應(yīng)急服務(wù)與指揮調(diào)度平臺設(shè)計 144
6.1 總體架構(gòu)設(shè)計 144
6.2 數(shù)據(jù)架構(gòu)設(shè)計 145
6.3 業(yè)務(wù)流程設(shè)計 146
6.3.1 地震應(yīng)用業(yè)務(wù)流程 146
6.3.2 社會安全事件應(yīng)急處置業(yè)務(wù)流程 147
6.3.3 冬奧會氣象保障應(yīng)用業(yè)務(wù)流程 148
6.3.4 電力保障應(yīng)用業(yè)務(wù)流程 148
6.4 接口設(shè)計 149
6.4.1 內(nèi)部接口 149
6.4.2 外部接口 150
參考文獻(xiàn) 150
第7章 精準(zhǔn)應(yīng)急服務(wù)與指揮調(diào)度平臺功能組成 151
7.1 任務(wù)管控與指揮調(diào)度系統(tǒng) 151
7.1.1 應(yīng)急事件上報模塊 152
7.1.2 數(shù)據(jù)訂單任務(wù)管控模塊 154
7.1.3 產(chǎn)品訂單任務(wù)管控模塊 154
7.1.4 任務(wù)訂單處置過程監(jiān)控模塊 154
7.1.5 應(yīng)急指揮調(diào)度模塊 155
7.2 應(yīng)急服務(wù)鏈組配集成系統(tǒng) 158
7.2.1 節(jié)點(diǎn)注冊與管理模塊 158
7.2.2 服務(wù)注冊模塊 158
7.2.3 服務(wù)管理模塊 159
7.2.4 服務(wù)鏈編排模塊 160
7.2.5 服務(wù)鏈執(zhí)行模塊 160
7.2.6 服務(wù)鏈管理模塊 161
7.3 精準(zhǔn)應(yīng)急共性服務(wù)系統(tǒng) 161
7.3.1 多源遙感數(shù)據(jù)處理服務(wù)集 162
7.3.2 精準(zhǔn)位置服務(wù)集 169
7.3.3 氣象應(yīng)急保障服務(wù)集 170
7.3.4 綜合分析研判服務(wù)集 171
7.3.5 應(yīng)急知識管理服務(wù)集 175
7.4 多源時空信息展示發(fā)布系統(tǒng) 176
7.5 精準(zhǔn)應(yīng)急服務(wù)與指揮調(diào)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(dǎo)航模塊 178
7.5.3 氣象實(shí)況與預(yù)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(shí)時回傳模塊 179
7.5.7 信息協(xié)同共享模塊 179
參考文獻(xiàn) 179
第8章 精準(zhǔn)應(yīng)急服務(wù)與指揮調(diào)度平臺關(guān)鍵技術(shù) 180
8.1 指揮信息鏈智能構(gòu)建關(guān)鍵技術(shù) 180
8.1.1 資源調(diào)度組件 180
8.1.2 并行集群 180
8.1.3 應(yīng)用服務(wù)配置 181
8.1.4 自動化服務(wù)鏈管理 181
8.2 分布式協(xié)同標(biāo)繪關(guān)鍵技術(shù) 183
8.2.1 總體設(shè)計 183
8.2.2 任務(wù)管理模塊 184
8.2.3 協(xié)同標(biāo)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(wù)關(guān)鍵技術(shù) 187
8.3.1 決策支持主動服務(wù)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(wù)機(jī)制研究 192
參考文獻(xiàn) 192
第9章 地震災(zāi)害監(jiān)測與災(zāi)情評估應(yīng)用示范 193
9.1 干涉測量地震災(zāi)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(shí)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(dá)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(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析 211
9.4 基于全極化合成孔徑雷達(dá)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(dá)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(dá)建筑物損毀評估制圖 224
9.5 地震災(zāi)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(xué)實(shí)驗(yàn)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(jié)果分析 235
參考文獻(xiàn) 239
第10章 天空地協(xié)同社會安全事件應(yīng)急處置示范系統(tǒng) 241
10.1 社會安全事件應(yīng)急處置關(guān)鍵技術(shù) 241
10.1.1 應(yīng)急現(xiàn)場環(huán)境高精度三維重建技術(shù) 241
10.1.2 組網(wǎng)通信定位化精準(zhǔn)控制技術(shù) 243
10.1.3 無人機(jī)實(shí)時視頻與三維空間信息融合技術(shù) 244
10.1.4 定量空間分析指揮決策支持技術(shù) 246
10.2 系統(tǒng)功能組成 247
10.2.1 戰(zhàn)場三維環(huán)境精細(xì)重建 247
10.2.2 實(shí)時態(tài)勢感知與指揮控制 248
10.2.3 天地協(xié)同組網(wǎng)與空間信息融合 250
10.2.4 應(yīng)急處置專題三維空間分析與輔助決策 250
10.3 系統(tǒng)在復(fù)雜地形區(qū)域的測試與應(yīng)急應(yīng)用 251
參考文獻(xiàn) 252
第11章 面向冬奧會氣象保障應(yīng)用的研究 253
11.1 冬奧會外賽場關(guān)鍵氣象要素分析 253
11.2 局地分析和預(yù)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(yù)報系統(tǒng)功能 254
11.2.2 局地分析和預(yù)報系統(tǒng)處理過程和方法 256
11.3 冬奧會氣象應(yīng)急保障服務(wù)平臺 271
參考文獻(xiàn) 273
第12章 電網(wǎng)突發(fā)事件應(yīng)急服務(wù)系統(tǒng) 274
12.1 桿塔地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警關(guān)鍵技術(shù) 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(diǎn)區(qū)域合成孔徑雷達(dá)差分干涉測量監(jiān)測成果 276
12.1.3 湖北500kV線路2重點(diǎn)區(qū)域多時相合成孔徑雷達(dá)干涉測量監(jiān)測成果 277
12.2 輸電線路光學(xué)衛(wèi)星遙感巡視關(guān)鍵技術(shù) 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(shù) 278
12.2.2 基于衛(wèi)星遙感和深度學(xué)習(xí)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(wǎng)突發(fā)事件安全保障平臺 283
參考文獻(xiàn) 286