改进DeepLabV3+的复杂场景倒塌建筑物分割算法

受逆光、热噪声和云雾遮挡因素的影响,现有分割算法在震后倒塌建筑物提取上精度和效率表现不佳。针对上述问题,基于DeepLabV3+提出了应对复杂场景的倒塌建筑物分割算法。首先,选择MobileNetV2骨干网络进行替换,降低网络的计算参数,提高分割速度。然后,在特征融合阶段引入AS模块,选择性增强与倒塌建筑物相关的特征通道权重系数,解决分割精度低的问题。此外,在骨干网络中引入了FPN架构,使得多级特征在解码阶段得到整合,均衡捕捉不同倒塌范围的建筑物信息。实验结果表明,改进后的网络在一定程度上解决了复杂场景下倒塌建筑物分割效率与精度的难题。

基于LiDAR和航空影像的地震灾害倒塌建筑物信息提取

地震灾害损失评估是震后展开救灾工作的重要环节。快速、准确地获取震后损毁建筑物信息能够为灾区减灾、救灾工作提供有效的支持。高分辨率航空遥感是灾害监测的重要技术手段,但其信息自动提取的精度受到一定的限制。近年来新出现的LiDAR技术能够提供地面目标的高程信息,可应用于复杂环境下倒塌建筑物信息的提取。研究中采用航空遥感数据和LiDAR数据,基于面向对象的图像分析(Object-Based Image Analysis,OBIA)与SVM技术相结合的方法对2010年1月12日海地地震中倒塌建筑物信息进行了提取,提取总体精度达到86.1%。

地震现场倒塌建筑物的搜救策略研究

与一般倒塌建筑物的搜救不同,地震灾害现场的搜救将可能面对大量的、类型复杂、倒塌情况复杂的建筑物,制定科学的搜救策略对于快速有效的营救被困人员十分重要。本文对近几年有关地震现场搜救策略的研究进展进行了综述和现状分析,并在此基础上,从搜救分区、搜救目标的优选、具体营救方案制定几个方面,对如何根据现场情况进行科学的搜救策略制定进行了系统的阐述。

震后倒塌建筑物的处理:遇难人员搜寻与废墟清理

汶川地震及近几年国内外发生的一些破坏性地震灾害中,在应急期的幸存者搜救行动之后,倒塌建筑物的处理问题已经逐渐凸显出来,其中重点是对遇难人员的搜寻和对废墟的清理。本文通过对2010年海地地震和2011年新西兰地震救援的实际经验的总结,分析了如何科学、有序地开展废墟的清理和遇难人员的搜寻工作,包括对新西兰地震震害情况的概述、主要建筑物破坏情况的描述和搜救的基本过程。对重型机械的使用、人工破拆处理和遗体鉴别这3个关键环节进行了重点阐述,并对存在的问题进行了讨论。

震后单幅全极化SAR图像中倒塌建筑提取研究

合成孔径雷达(SAR)以其全天时,全天候对地观测的能力,在地震等灾害应急应用中可以发挥难以替代的作用。针对只有一幅震后全极化SAR图像的应用场合,提出了一种倒塌建筑信息提取方法。该方法从少量样本中提取特征模板,采用基于特征模板匹配的图像检索的思路进行倒塌建筑信息的提取。特征模板是由以下13维特征构成,包括HH、HV、VV三通道幅度特征,基于Cloude分解的H/α/A极化特征,基于Yamaguchi分解的四散射分量,圆极化相关系数,归一化圆极化相关系数以及极化方位角等。选取2010年玉树地震发生后的一景RADARSAT-2全极化SAR数据进行倒塌建筑信息提取试验,结果表明该方法在保证较高检出率的情况下,降低了虚警率。

利用相干系数辅助震后倒塌建筑物快速评估

针对目前地震灾害支援工作中,利用雷达遥感技术对灾区建筑物倒塌情况进行大范围评估时一般难以获取到震前数据的问题,提出了一种利用高分辨率干涉合成孔径雷达技术的倒塌建筑物快速评估方法。此方法采用"相干系数估计-局部倒塌识别-街区倒塌判别"3个步骤实现倒塌解译:通过采用震后干涉对作为数据源避免了缺少震前数据的问题,通过对局部影像块而非直接对像素进行处理的方式加快了倒塌评估的效率,之后使用最大投票法获取街区级倒塌程度评估结果,提高了评估精度和稳定性。以2010年玉树地震为案例,定量分析与实验结果表明该文方法在不依赖震前数据的前提下,仍可在街区级倒塌情况评估中达到较高的解译精度。

应用单类分类提取极化SAR影像中的倒塌建筑物

通过引入单类分类方法,将倒塌建筑物作为唯一目标样本进行提取。介绍了两种基于支持向量机的单类分类方法,并选择最小超球体单类支持向量机用于震后单时相Pol SAR影像中的倒塌建筑物提取实验,结果表明单类分类方法能够融合多种特征快速提取倒塌建筑物,且能保证一定的提取精度,是一种行之有效的震害提取方法。

基于SVM多源遥感影像的面向对象倒塌建筑物提取研究

快速准确地获取倒塌建筑物信息能为震后救灾工作提供支持。采用玉树灾区LiDAR数据和高分辨率Quickbird遥感数据,通过对研究区内LiDAR数据进行预处理,使用面向对象分类与SVM技术相结合的方法对震后倒塌建筑物信息进行提取,提取总精度达到82.21%。

针对倒塌建筑的灭火救援浅议

在火灾救援过程中,值得注意的是建筑物的倒塌.消防人员在进行火灾救援时,应按照建筑物的不同性质结构来设计救援方案,并且要针对不同的灾情制定对应的科学处理措施.救援人员的人身安全在灭火灾救援过程中尤为重要,特别要注意防范建筑物倒塌的危害.

基于网络灾情数据融合的震后建筑物倒塌快速评估

网络灾情数据为震后损失快速评估提供了全新的视角,而网络灾情数据语义上的模糊性和内容上的冲突性严重制约了其在应急评估中的应用。为解决其模糊性与冲突性,充分挖掘其价值,构建了基于网络灾情数据融合的建筑物倒塌快速评估模型。首先,在网络灾情数据核心词汇提取的基础上,基于云模型理论,结合蒙特卡洛模拟思想,对网络灾情数据的模糊性进行量化;其次,通过网络灾情数据的可信度和模糊性度量,对冲突数据进行修正;然后,基于D-S证据理论,融合修正后的数据,获取建筑物倒塌率评估结果;最后,利用漾濞5·21 M_(s)6.4地震后15 h、玛多5·22 M_(s)7.4地震和芦山4·20 M_(s)7.0地震后12 h内的网络灾情数据,验证该模型的有效性。案例研究表明,评估结果与实际损失相吻合,该模型可为震后建筑物倒塌快速评估提供辅助支持。

建筑倒塌事故救援中木质支撑安全技术的应用

为保障救援人员在建筑倒塌救援中的安全和防止二次倒塌危害幸存人员,需对倒塌建筑、受损毗邻建筑及救援通道进行安全稳固支撑。通过对木质支撑安全技术进行研究,分析制作程序、技术要点和注意事项,实现了倒塌建筑走廊、门窗洞口、救援中开凿孔洞安全支撑的技术要求,防止发生二次倒塌,给救援人员在建筑倒塌救援中提供理论依据。

“4·29”特别重大房屋倒塌事件舆情主题聚类及演化研究

研究房屋倒塌突发事件舆情主题及演化规律,可为应急主管部门引导和调控舆情提供实践指导。以长沙“4·29”特别重大房屋倒塌事件为对象,收集新浪微博平台上事件发生后8 d内的网民评论,运用词频逆文本频率(Term Frequency-Inverse Document Frequency,TF IDF)算法提取关键词,计算共现频率并刻画共现网络关系,耦合困惑度与K均值聚类(K Means)算法进行舆情主题聚类;采用对应分析方法,识别舆情主题的相关性,探究舆情主题随时间的热度变化趋势,揭示房屋倒塌事件舆情主题演化规律。结果表明:通过聚类得到的7个舆情主题依据相关性可耦合为救援善后T_(1)、调查追究T_(2)、安全防范T_(3)三大主题;以流言传播、官方召开发布会为最佳节点,将舆情传播划分为演化特征不同的前期、中期和后期。其中,前期主题T_(1)占优,中期主题T_(2)、T_(3)占优,后期主题T_(1)再次占优。通过类比分析化工爆炸事件舆情演化特征,验证了主题T_(1)、T_(2)、T_(3)对突发公共事件舆情演变起关键作用,满足公众对主题T_(1)、T_(2)和T_(3)的信息诉求是舆情平缓的关键。研究成果可为类似突发公共事件舆情治理提供参考。

建筑倒塌事故救援中破拆技术应用探究

建筑倒塌事故易造成大量人员被埋压,造成的社会影响大,救援人员需要在黄金救援时间内,科学、高效、安全、快速的营救被困人员,对救援人员的专业救援能力要求高。破拆技术是建筑倒塌救援中的重要救援技术,破拆技术的应用是救援人员在建筑倒塌救援中科学高效救援的重要保证。通过对倒塌建筑救援风险分析、破拆器材的分类、破拆场景的应用、破拆现场的安全管理四个方面的研究,为救援人员在倒塌建筑现场实施科学、安全的破拆救援提供理论支撑。

建筑倒塌事故被困人员救援对策研究——以湖南长沙“4·29”居民自建房倒塌事故救援为例

本文通过对湖南长沙“4·29”居民自建房倒塌事故被困人员救援情况进行研究,分析总结了存在问题和经验教训,从而针对此类倒塌事故救援中如何准确定位被困人员、如何快速搭建救生通道、如何全程确保救援安全等工作,提出相关对策和建议。

结合PolSAR影像纹理特征分析提取倒塌建筑物

利用震后1景极化SAR影像提取倒塌建筑物是一种快速有效的灾害调查手段。倒塌建筑和倾斜建筑物在PolSAR影像中的散射特征相似,易造成建筑物倒塌率的过度评估。由于倒塌建筑和倾斜建筑的纹理特征有较大差异,将利用这种纹理差异来解决倒塌建筑和倾斜建筑的混分问题。通过实验发现均值、同质性、熵及相关性4种基于灰度共生矩阵(Gray-Level Co-occurrence Matrix,GLCM)的纹理特征能够有效区分倾斜建筑和倒塌建筑,故利用这4种纹理特征提取倒塌建筑中混杂的倾斜建筑,从而降低倒塌建筑的虚警率。以玉树地震为例,提取城区的建筑物震害信息,实验证明该方法能够大幅提高建筑物震害评估精度。

地震及建筑倒塌废墟模拟训练设施功能设计与实例分析

分析汶川和玉树地震中受损建筑物的震害特征,从实战救援的角度总结归纳砖(土)木结构、砖混结构、框架结构和轻钢结构等四类不同结构类型建筑物的破坏形态和倒塌模式。介绍模拟训练设施设计原则与实战需求。对俄罗斯紧急状态部179救援训练基地的搜救综合训练场、搜救单项训练设施(4号训练场)、石化场所建筑倒塌综合训练楼进行重点分析。

模拟搜救训练建筑倒塌设施功能设计研究

在模拟搜救训练建筑倒塌设施构成要素的设计要点基础上,结合消防部队的训练需求,对模拟搜救训练建筑倒塌设施进行了分类,提出了设计原则、场地和监控系统设计要求,并对建筑倒塌综合和专项模拟训练设施进行了功能方面的设计,其中专项模拟训练设施包括伤员搬运模拟训练设施、顶升模拟训练设施、破拆模拟训练设施、障碍物移除模拟训练设施等。

爆炸荷载作用下建筑结构倒塌的致命率

比较研究了爆炸荷载和地震荷载引起的建筑结构倒塌失效模式,收集了与建筑结构瞬间发生脆性倒塌失效相类似的事件,采用事件树建立了爆炸荷载作用下建筑结构倒塌引起的内部人员的致命率模型,并对数据库进行分类统计分析,给出了不同建筑结构类型的致命率统计特性和概率分布模型,通过对砖石、砖混和钢筋混凝土结构失效事件的组合统计分析,得到了当前城市主要建筑物在爆炸荷载作用下致命率的评估模型.基于现有数据样本量的观测统计,分析了不同楼层对致命率的影响.结果表明,随着楼层数的增加,建筑结构倒塌的致命率统计均值也相应增加.

基于多纹理特征融合的震后SAR图像倒塌建筑物信息提取

合成孔径雷达(SAR)凭借其全天候观测能力以及SAR图像中丰富的纹理信息,在震后建筑物倒塌评估中发挥了重要作用。针对SAR图像中倒塌建筑物纹理特征多样但利用率较低,且特征信息冗余的问题,提出一种基于主成分分析的SAR图像多纹理特征分类方法。该方法基于灰度直方图、灰度共生矩阵、局部二值模式、Gabor滤波器提取了26种纹理特征信息,构建主成分变量进行多维特征优选与降维融合,通过随机森林分类算法提取建筑物的倒塌信息。以2016年日本熊本地震为例验证了该方法的有效性,结果显示其提取精度高达79.85%,倒塌建筑物的识别效率有所提高,分类结果优于单种纹理特征提取方法及多种纹理特征组合提取法,可用于震后建筑物震害信息的快速提取。

基于倾斜摄影的城市建筑群地震倒塌情境可视化

城市建筑群地震倒塌情境可视化对震前救援演习与救援预案制定、震后救灾效率提升等具有重要意义。为此,本文提出了基于倾斜摄影的城市建筑群地震倒塌情境可视化方法,重点针对倒塌建筑的动态可视化开展研究,包括:(1)基于历史震害资料,归纳总结了城市建筑可能发生的5种典型倒塌类型,并提出了倒塌建筑运动轨迹数据映射方法;(2)基于OpenSceneGraph的粒子系统提出了倒塌建筑的烟尘效果可视化方法。基于上述研究,以深圳宝安区为例开展了案例分析,结果表明,本研究提出的可视化方法可以实现城市建筑群地震倒塌情境的高真实感可视化,能够为城市防灾管理提供重要参考与技术支撑。