[發(fā)明專利]一種基于無人機(jī)遙感影像的風(fēng)暴潮災(zāi)害評(píng)估方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711074644.5
• 申請(qǐng)日: 2017-11-06
• 公開（公告）號(hào): CN107862280A
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳博嘉;林偉斌;湯禮清;蔡建統(tǒng);單森華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福建四創(chuàng)軟件有限公司
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00;G06K9/46;G06T7/246;G06T5/00;G06T5/50
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及防災(zāi)減災(zāi)領(lǐng)域、災(zāi)害評(píng)估領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于無人機(jī)遙感影像的風(fēng)暴潮災(zāi)害評(píng)估方法。

背景技術(shù)

我國海洋災(zāi)害損失約占全部自然災(zāi)害總損失的10％，而風(fēng)暴潮災(zāi)害又為海洋災(zāi)害之首。有效的評(píng)估出風(fēng)暴潮災(zāi)害對(duì)沿海養(yǎng)殖區(qū)造成的損失，能積極的針對(duì)災(zāi)害損失情況進(jìn)行救助及補(bǔ)償工作，風(fēng)暴潮災(zāi)害損失的評(píng)估可簡單分為兩種：一是災(zāi)害的預(yù)評(píng)估，也就是在災(zāi)害發(fā)生之前的預(yù)測性評(píng)估(風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)估)；二是災(zāi)害發(fā)生過后的監(jiān)測性評(píng)估,即災(zāi)害發(fā)生后通過現(xiàn)場實(shí)際調(diào)查測算迅速估算其大概的損失。兩者評(píng)估的準(zhǔn)確性不同，具有不同的意義和用途。

風(fēng)暴潮災(zāi)害發(fā)生后，各級(jí)海洋行政部門都積極組織實(shí)施救災(zāi)相關(guān)工作，保障災(zāi)民的基本生活、最大限度地降低災(zāi)害造成的損失。據(jù)了解，目前對(duì)于風(fēng)暴潮災(zāi)害造成養(yǎng)殖區(qū)直接經(jīng)濟(jì)損失評(píng)估主要是通過現(xiàn)場調(diào)查、報(bào)送上級(jí)的方式，海洋行政部門工作人員結(jié)合個(gè)人經(jīng)驗(yàn)、歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、上報(bào)材料進(jìn)行分析決策。雖然防災(zāi)減災(zāi)工作取得了巨大成效，但是隨著新時(shí)期發(fā)展，現(xiàn)行災(zāi)害評(píng)估機(jī)制與實(shí)際需求相比較尚存在值得改進(jìn)的地方。具體包括以下幾個(gè)方面：

一是風(fēng)暴潮災(zāi)害評(píng)估過程中需要深入沿海到各漁民、涉海企業(yè)進(jìn)行詳細(xì)的摸底調(diào)查，救助程序復(fù)雜且需要投入較多的人力物力，并需要花費(fèi)較多的時(shí)間才能實(shí)現(xiàn)災(zāi)情的評(píng)估，滿足不了海洋與漁業(yè)管理部門在業(yè)務(wù)上的快速響應(yīng)需求；

二是為了得到更多的補(bǔ)償或者調(diào)查未覆蓋全面，在調(diào)查過程中存在多報(bào)、重報(bào)、漏報(bào)的現(xiàn)場，易造成災(zāi)害評(píng)估重復(fù)或遺漏等不均行為，災(zāi)害評(píng)估工作具有很大的隨意性與盲目性。

本發(fā)明方法主要研究風(fēng)暴潮災(zāi)害發(fā)生過后的沿海養(yǎng)殖區(qū)監(jiān)測性評(píng)估方法，并主要考慮災(zāi)害的直接損失，也就是評(píng)估災(zāi)害造成的養(yǎng)殖區(qū)物質(zhì)財(cái)產(chǎn)損失。目的在于對(duì)災(zāi)害發(fā)生時(shí)造成的養(yǎng)殖區(qū)直接經(jīng)濟(jì)損失作出快速估計(jì)，以便及時(shí)為救災(zāi)決策提供參考依據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種基于無人機(jī)遙感影像的風(fēng)暴潮災(zāi)害評(píng)估方法，既提高了災(zāi)情評(píng)估的時(shí)效性，又保障了調(diào)查評(píng)估的科學(xué)、規(guī)范性，并可以將無人機(jī)影像圖作為后續(xù)檢查的依據(jù)。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種基于無人機(jī)遙感影像的風(fēng)暴潮災(zāi)害評(píng)估方法，包括以下步驟：

S1：利用無人機(jī)獲取漁排養(yǎng)殖區(qū)的災(zāi)前漁排遙感影像圖和災(zāi)后漁排遙感影像圖；

S2：根據(jù)災(zāi)前漁排遙感影像圖獲取漁排檢測指數(shù)閾值，基于漁排檢測指數(shù)閾值采用直方圖雙峰法由災(zāi)前漁排遙感影像圖獲取災(zāi)前漁排面積S₁；

同時(shí)，采用最近鄰圖像匹配方法，將災(zāi)后漁排遙感影像圖與災(zāi)前漁排遙感影像圖進(jìn)行匹配，獲取災(zāi)后漁排面積S₂；

S3：獲取受災(zāi)前后漁排面積變化值ΔS，滿足以下公式：ΔS＝S₁-S₂；

S4：獲取漁排面積損失率L_損失，滿足以下公式：L_損失＝ΔS/S₁；

S5：根據(jù)本次風(fēng)暴潮的風(fēng)暴增水等級(jí)選取預(yù)設(shè)的漁排損毀率L_損毀，獲取損失率和損毀率的比例L，滿足以下公式：L＝L_損毀/L_損失；

S6：獲取漁排受災(zāi)損毀面積S_損毀，滿足以下公式：S_損毀＝L×ΔS，該漁排受災(zāi)損毀面積S_損毀作為風(fēng)暴潮災(zāi)害評(píng)估結(jié)果。

所述獲取災(zāi)后漁排面積S₂的步驟具體為：

首先，將災(zāi)前漁排遙感影像圖作為訓(xùn)練樣本，按照8×8的像素大小對(duì)訓(xùn)練樣本的圖像進(jìn)行分割，并對(duì)訓(xùn)練樣本中漁排區(qū)域和背景水體區(qū)域進(jìn)行特征訓(xùn)練，提取出漁排區(qū)域和背景水體區(qū)域?qū)?yīng)的特征及災(zāi)前漁排遙感影像圖的漁排區(qū)域判斷結(jié)果并存儲(chǔ)；

然后，基于漁排區(qū)域和背景水體區(qū)域?qū)?yīng)的特征獲取災(zāi)后漁排遙感影像圖的漁排區(qū)域判斷結(jié)果，采用最近鄰圖像匹配方法，將災(zāi)后漁排遙感影像圖的漁排區(qū)域判斷結(jié)果的特征點(diǎn)與災(zāi)前漁排遙感影像圖的漁排區(qū)域判斷結(jié)果的特征點(diǎn)進(jìn)行匹配，刪除災(zāi)后漁排遙感影像圖中與災(zāi)前漁排遙感影像圖的漁排區(qū)域判斷結(jié)果的特征點(diǎn)不匹配的漁排區(qū)域判斷結(jié)果的特征點(diǎn)；

最后，根據(jù)篩選出的災(zāi)后漁排遙感影像圖的漁排區(qū)域判斷結(jié)果的特征點(diǎn)獲取災(zāi)后漁排面積S₂。

所述漁排損毀率L_損毀通過風(fēng)暴潮的風(fēng)暴增水等級(jí)劃分和歷史災(zāi)害情況中漁排受損區(qū)域統(tǒng)計(jì)獲取，并反映出漁排受損區(qū)域占漁排受災(zāi)前區(qū)域的面積比例。