基于震后无人机影像的单体建筑物纹理特征损伤检测——以2025年西藏定日县M_(S)6.8地震为例

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作者 杜浩国 左小清 +13 位作者 林旭川 肖本夫 卢永坤 和仕芳 张方浩 袁小祥 陶天艳 叶阳 邓树荣 赵正贤 徐俊祖 白仙富 张原硕 张露露 《地震地质》 北大核心 2025年第3期949-968,共20页

地震后及时获取建筑物破坏信息对于应急救援和灾害损失评估至关重要。文中基于震后无人机影像数据,提出了一种结合面向对象、支持向量机(SVM)和神经网络(NN)的单体建筑物纹理特征损伤检测方法,并以2025年西藏定日县M_(S)6.8地震为例进... 地震后及时获取建筑物破坏信息对于应急救援和灾害损失评估至关重要。文中基于震后无人机影像数据,提出了一种结合面向对象、支持向量机(SVM)和神经网络(NN)的单体建筑物纹理特征损伤检测方法,并以2025年西藏定日县M_(S)6.8地震为例进行验证。该方法通过面向对象方法提取单体建筑物信息,消除非建筑物干扰;采用灰度共生矩阵(GLCM)提取对比度、熵和方差等纹理特征,优化窗口大小至7×7以提升特征区分度。通过对比4种方法发现:融合最优纹理特征后,神经网络分类算法(单体+纹理特征+神经网络)的总体精度达91%, Kappa系数为0.8,较未融合纹理特征的单体+神经网络方法(精度85%、 Kappa 0.6)分别提升6%和0.2;与支持向量机方法相比,单体+纹理特征+支持向量机(精度89%、 Kappa 0.7)较单体+支持向量机(精度82%、 Kappa 0.6)提升7%和0.1。实验表明,纹理特征可显著增强对损伤的识别能力,倒塌建筑物的对比度均值较完好建筑降低26%,熵和方差分别增加32%和41%。该方法有效解决了非建筑信息干扰的问题,经形态学滤波处理后孔洞填充率> 95%。文中研究为震后快速评估提供了高精度、可量化的技术支撑,验证了多特征融合与算法协同优化的有效性。 展开更多

关键词 定日M_(S)6.8地震 无人机影像 纹理特征 建筑物震害识别 支持向量机 神经网络

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基于卷积神经网络的建筑物震害特征提取与识别研究

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作者 徐俊祖 张方浩 +6 位作者 戈云霞 曹彦波 杜浩国 邓树荣 和仕芳 张原硕 赵正贤 《地震工程学报》 北大核心 2025年第4期851-863,共13页

提出一种基于卷积神经网络(CNN)的建筑物震害特征提取与识别方法,以解决传统震害评估方式的空间局限性和低效性问题。通过对震后建筑物进行边框回归、掩膜生成和特征分类,实现震害特征的有效提取和识别。首先,通过收集云南省2014年鲁甸... 提出一种基于卷积神经网络(CNN)的建筑物震害特征提取与识别方法,以解决传统震害评估方式的空间局限性和低效性问题。通过对震后建筑物进行边框回归、掩膜生成和特征分类,实现震害特征的有效提取和识别。首先,通过收集云南省2014年鲁甸6.5级、景谷6.6级和2021年漾濞6.4级地震的建筑物震后无人机影像数据,并利用数据增强方法扩充样本,构建一套典型的云南历史地震建筑物震害数据集;其次,利用这一震害数据集对CNN进行训练和优化,从而得到能够提取建筑物震害特征并进行识别的模型;最后,通过实际震例对模型进行验证。结果表明,所提出的方法能够有效提取建筑物震害特征并进行识别,识别平均精度达87.28%,平均IoU(交并比)为83%,且各影像IoU值均大于0.5。 展开更多

关键词 卷积神经网络 Mask R-CNN 建筑物震害特征 震害识别

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利用遥感影像和经验估计方法初判云南省建水县房屋抗震能力 被引量：9

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作者 明小娜 杨健强 +3 位作者 张原硕 于江 郑川 壮延 《地震研究》 CSCD 北大核心 2022年第1期132-140,共9页

房屋建筑破坏是地震中导致人员伤亡的主要因素,在未取得房屋详细风险调查数据的过渡时期,综合房屋结构和用途的实测资料、农危改和异地搬迁统计资料以及不同用途的房屋在影像上的几何特征和空间特征,提出了云南地区基于遥感影像和经验... 房屋建筑破坏是地震中导致人员伤亡的主要因素,在未取得房屋详细风险调查数据的过渡时期,综合房屋结构和用途的实测资料、农危改和异地搬迁统计资料以及不同用途的房屋在影像上的几何特征和空间特征,提出了云南地区基于遥感影像和经验估计方法的房屋抗震能力等级初判方法,并在建水县开展试点应用。结果表明:建水县房屋估计抗震能力达标等级占比为8%,疑似抗震能力不足等级占比为88%,疑似抗震能力严重不足等级占比为4%。 展开更多

关键词 房屋抗震能力 遥感影像 经验估计 建水县

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以乡镇为单元评估云南省建水县地震灾害风险 被引量：4

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作者 张方浩 杜浩国 +4 位作者 邓树荣 卢永坤 张原硕 吕佳丽 和仕芳 《地震研究》 CSCD 北大核心 2022年第1期109-117,共9页

基于云南省建水县的建筑物、人口数量、生命线工程、地形地貌等数据,选取地震灾害损失风险评估因子,利用评估模型对设定烈度下可能造成的人员死亡、房屋破坏、滑坡密度等进行计算,给出地震灾害损失定量评估结果。在传统风险评估方法基础... 基于云南省建水县的建筑物、人口数量、生命线工程、地形地貌等数据,选取地震灾害损失风险评估因子,利用评估模型对设定烈度下可能造成的人员死亡、房屋破坏、滑坡密度等进行计算,给出地震灾害损失定量评估结果。在传统风险评估方法基础上,对无法建立灾害损失关系的承灾体用风险暴露量来代替灾害损失量进行风险评估。最后应用极差变换法对地震灾害损失的不同因子进行标准化,通过综合赋权划分地震灾害风险等级。结果表明:建水县地震灾害高风险的乡镇有5个,主要分布在建水北部的曲江,南部的南庄、西庄、临安、官厅一带;中风险乡镇有6个,低风险乡镇有3个。 展开更多

关键词 风险评估 地震灾害 乡镇单元 建水县

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基于倾斜摄影的2021年云南漾濞M_(S)6.4地震典型震害调查分析 被引量：3

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作者 张方浩 杜浩国 +3 位作者 张原硕 张建国 卢永坤 曹彦波 《地震研究》 CSCD 北大核心 2021年第3期481-489,共9页

倾斜摄影建立的高分辨率三维模型,能够呈现建筑物立体视觉效果,便于对建筑物结构、墙体、门窗等详细破坏情况进行分析,弥补了传统遥感影像只能获取建筑物顶部信息的局限。2021年5月21日漾濞M_(S)6.4地震发生后,利用多旋翼无人机、采用... 倾斜摄影建立的高分辨率三维模型,能够呈现建筑物立体视觉效果,便于对建筑物结构、墙体、门窗等详细破坏情况进行分析,弥补了传统遥感影像只能获取建筑物顶部信息的局限。2021年5月21日漾濞M_(S)6.4地震发生后,利用多旋翼无人机、采用倾斜摄影的方式拍摄了Ⅷ度区的苍山西镇花椒园村背阴坡小组建筑物多个角度影像,建模生成高分辨率三维模型,并对破坏最严重的某户民居的破坏情况和原因进行了分析,认为造成破坏加重的不利因素有:山体的放大效应、边坡的放大效应、多次地震震害叠加效应以及建筑墙体自身缺陷。 展开更多

关键词 震害调查 倾斜摄影 高分辨率 漾濞M_(S)6.4地震

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云南省县(市)区应急备震能力评估方法研究及应用 被引量：5

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作者 曹彦波 张原硕 +1 位作者 邓树荣 毛振江 《震灾防御技术》 CSCD 北大核心 2019年第2期387-400,共14页

震前做好应急备震工作是有效应对地震灾害风险、减轻灾害损失的重要手段。本文基于云南地区震害背景和区域特征,采用层次分析法构建了围绕1个目标层、4个准则层和23个指标层的应急备震能力评估指标体系的层次模型,对云南省129个县(市)... 震前做好应急备震工作是有效应对地震灾害风险、减轻灾害损失的重要手段。本文基于云南地区震害背景和区域特征,采用层次分析法构建了围绕1个目标层、4个准则层和23个指标层的应急备震能力评估指标体系的层次模型,对云南省129个县(市)区的应急综合备震能力进行了评估和分级。结果表明:从全省单项指标分析结果看,地震应急组织机构健全度和地震应急资源基础保障能力2项指标差距小,空间分布均匀,综合指数较高的区域集中在滇中的昆明和滇西的大理地区;地震应急灾情获取与评估能力2项指标综合指数较高的县分布于滇东和滇西地区的昆明、玉溪、大理、楚雄等地;昆明、大理地震紧急救援能力相对较高。从应急备震综合能力分析结果看,云南省17个县较高,8个县相对较弱,综合能力较强区域主要分布在滇中、滇西等地的昆明、玉溪、普洱等地,滇西北的怒江和滇东南的文山等地综合能力较低。 展开更多

关键词 应急备震能力 评估 指标体系 应用

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地震应急信息产品需求差异化分析——以云南抗震救灾指挥部成员单位为例 被引量：3

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作者 张原硕 曹彦波 +3 位作者 王茜 邓树荣 杜浩国 张方浩 《震灾防御技术》 CSCD 北大核心 2021年第1期193-201,共9页

地震应急信息是政府开展地震应急处置决策的重要依据。本文通过云南各级抗震救灾指挥部成员单位为主的政府部门对地震应急信息需求开展问卷调查,结合云南历史震害经验和应急救援经验,采用统计分析和卡方检验方法,分析政府部门对地震应... 地震应急信息是政府开展地震应急处置决策的重要依据。本文通过云南各级抗震救灾指挥部成员单位为主的政府部门对地震应急信息需求开展问卷调查,结合云南历史震害经验和应急救援经验,采用统计分析和卡方检验方法,分析政府部门对地震应急信息产品的需求情况及差异,提出地震应急信息差异化服务建议。 展开更多

关键词 地震应急信息产品 政府部门 需求差异

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震后应急救援民生保障物资需求模型研究 被引量：1

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作者 邓树荣 张方浩 +4 位作者 余庆坤 杜浩国 和仕芳 张原硕 聂高众 《震灾防御技术》 CSCD 北大核心 2021年第3期573-582,共10页

根据《应急物资分类及编码》(GB/T 38565—2020),对震后所需应急救援民生保障物资种类进行梳理,参考地震应急处置经验和有关专家学者的研究成果,制定地震应急救援基本民生保障物资最低需求标准。对2007年以来有记录的物资投入数据进行... 根据《应急物资分类及编码》(GB/T 38565—2020),对震后所需应急救援民生保障物资种类进行梳理,参考地震应急处置经验和有关专家学者的研究成果,制定地震应急救援基本民生保障物资最低需求标准。对2007年以来有记录的物资投入数据进行梳理统计,采用数值拟合方法构建震后物资需求模型,计算震例模型值、标准值,并对实际值与模型值及实际值与标准值偏离程度进行对比分析,提出模型应用注意事项。 展开更多

关键词 地震 民生物资 物资需求 数值拟合 模型研究

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1978—2020年云南自然灾害损失程度评估 被引量：1

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作者 张方浩 张原硕 +4 位作者 和仕芳 徐俊祖 曹彦波 杜浩国 邓树荣 《地震研究》 CSCD 北大核心 2023年第3期376-384,共9页

引入客观赋权的熵权法和几何平均模型,对综合灾情指数法的评估过程进行改进。基于改进的综合灾情指数法,利用1978—2020年云南省9种主要自然灾害灾情数据,以及社会经济统计数据,选取人员受灾、农作物受灾、房屋倒损、经济损失4个因子7... 引入客观赋权的熵权法和几何平均模型,对综合灾情指数法的评估过程进行改进。基于改进的综合灾情指数法,利用1978—2020年云南省9种主要自然灾害灾情数据,以及社会经济统计数据,选取人员受灾、农作物受灾、房屋倒损、经济损失4个因子7个具体指标构建综合灾情的绝对和相对指数,对灾害损失程度进行分级评估。结果表明:从灾害损失总量来看,损失较重的区域分布在滇东的昭通—曲靖—文山一带,以及滇西的大理—楚雄—普洱地区。从社会经济受影响的程度来看,损失较重的区域分布在滇西的迪庆—怒江—丽江—楚雄—普洱一带,以及滇东的昭通、文山地区。改进的综合灾情指数在指标权重确定、指数计算和损失程度分级过程中避免了人为的主观任意性,评估结果与区域实际情况相符,表明该方法具有较好的实用性和有效性。 展开更多

关键词 自然灾害 综合灾情指数 灾害损失 熵权 几何平均 云南省

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基于ADC方法的云南地震现场指挥部视频会议集成系统应用效能评估 被引量：1

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作者 邓树荣 余庆坤 +3 位作者 张方浩 和仕芳 杜浩国 张原硕 《地震研究》 CSCD 北大核心 2021年第2期292-300,共9页

根据ADC方法的基本原理,从可用性、可信性、能力三个维度建立效能指标,构建了地震应急技术系统的应用效能评估模型。以云南地震现场指挥部视频会议集成系统为评估对象,对该系统进行了效能评估。评估结果表明,该系统的效能较好。对于地... 根据ADC方法的基本原理,从可用性、可信性、能力三个维度建立效能指标,构建了地震应急技术系统的应用效能评估模型。以云南地震现场指挥部视频会议集成系统为评估对象,对该系统进行了效能评估。评估结果表明,该系统的效能较好。对于地震应急技术系统包含的不同的软硬件平台,可根据评估对象的逻辑结构和功能,建立效能评估指标,并采用此方法进行评估。 展开更多

关键词 ADC方法 云南 地震应急技术系统 能力矩阵 效能评估

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基于无人机影像的面向对象建筑物结构分级提取方法研究 被引量：3

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作者 杜浩国 张方浩 +5 位作者 卢永坤 曹彦波 邓树荣 和仕芳 张原硕 徐俊祖 《地震研究》 CSCD 北大核心 2021年第2期262-274,共13页

为提高遥感影像建筑物结构识别精度,综合利用光谱、形状、空间、纹理和数字表面模型(DSM)建立了建筑物结构分级提取方法。基于研究区无人机高分辨率影像,采用面向对象的影像分析策略,首先进行多尺度分割,以最佳分割与合并指数提取影像... 为提高遥感影像建筑物结构识别精度,综合利用光谱、形状、空间、纹理和数字表面模型(DSM)建立了建筑物结构分级提取方法。基于研究区无人机高分辨率影像,采用面向对象的影像分析策略,首先进行多尺度分割,以最佳分割与合并指数提取影像中建筑物目标;然后分别采用规则、训练样本与DSM方法对建筑物结构进行分类;最后将3种分类方法进行融合,对比分析了单一方法和融合分类方法的建筑物结构分类精度。结果表明:基于规则+样本+DSM的半监督建筑物结构分类方法错分率、漏检率与Kappa系数最优。 展开更多

关键词 建筑物结构分类 无人机高分辨率影像 面向对象分类方法 数字表面模型 形状结构 光谱特性

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铁素体合金表面复合尖晶石涂层的研究进展 被引量：6

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作者 于鸿莉 杨宏昊 +3 位作者 马张博 张原硕 杨雯 李永堂 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第17期145-152,共8页

固体氧化物燃料电池(SOFC)因具有清洁、高效等优点而得到了世界各国的广泛研究。连接体是研究SOFC的关键组件之一,近年来研究最多的SOFC连接体材料是铁素体不锈钢,其在实际的生产应用中具有导热性好、热膨胀系数匹配性好等优点。但“阴... 固体氧化物燃料电池(SOFC)因具有清洁、高效等优点而得到了世界各国的广泛研究。连接体是研究SOFC的关键组件之一,近年来研究最多的SOFC连接体材料是铁素体不锈钢,其在实际的生产应用中具有导热性好、热膨胀系数匹配性好等优点。但“阴极铬中毒”、高温导电性和抗氧化性差等问题又限制了这一材料的应用,常见的解决办法是在表面制备保护涂层,如活性元素氧化物涂层、稀土钙钛矿涂层、复合尖晶石涂层等,其中复合尖晶石涂层被普遍认为是最具应用前景的SOFC连接体涂层。关于复合尖晶石涂层的性能及优化研究主要集中在成分、制备工艺和连接体三个方面。在成分方面,对比研究电导率、热膨胀系数、面比电阻和氧化速率常数等参数发现,Cu-Mn尖晶石涂层的电导率最高,而Co-Mn尖晶石的综合性能最好。还可以通过在尖晶石晶体中掺杂铜、铁来提高涂层的电导率,在涂层中掺杂活性元素及其氧化物来降低面比电阻、提高涂层的高温抗氧化性。在制备工艺方面,电泳沉积、磁控溅射等方法所制备的涂层均匀致密,能很好地黏附在基体表面,涂层性能优越。在连接体方面,凹面少、表面平整的连接体所制备的涂层性能更加稳定。本文详尽地归纳了近年来关于SOFC连接体的复合尖晶石保护涂层的研究,从成分、制备工艺和连接体三个方面讨论了涂层的优化方法,并指明了研究趋势,可以为推动金属连接体的工业化应用提供指导。 展开更多

关键词 固体氧化物燃料电池(SOFC) 铁素体不锈钢 复合尖晶石涂层 性能优化

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