CN116862142B - 一种基于遥感技术的地震遥感应急救援信息采集方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于遥感技术的地震遥感应急救援信息采集方法，地震救援平台获取地震发生的准确时间和地理坐标区域，根据所述地理坐标区域以及遥感探测的图像信息生成灾情信息地图，对区域救援中心管理的救援队、救援人员进行登记以及统计，登记所述救援队、救援人员的救援评估等级，通过空中遥感探测装置获取全部区域的初始灾情情况，并按照救援难度以及人员受灾数量及程度进行分级，将灾情等级低于所述救援评估等级的区域分配给对应的救援队、救援人员，根据救援队、救援人员的反馈信息，以及灾区内的受灾人员反馈信息调整所在网格区域内的灾情等级，并在当调整的灾情等级与原始灾情等级相差值大于第一预设值时，重新执行救援任务分配。

Description

一种基于遥感技术的地震遥感应急救援信息采集方法

技术领域

本发明涉及地震救援技术领域，尤其涉及一种基于遥感技术的地震遥感应急救援信息采集方法。

背景技术

我国颁布了很多与地震救援有关的法律法规和条文，如1995年颁布了《破坏性地震应急条例》，1997年通过了《中华人民共和国防震减灾法》，国家对地震救援工作十分重视，投入了大量的人力、物力、财力组建救援队、培训救援队员以应对随时可能发生的地震灾害，其最终目的是将地震造成的损失降到最低，保障灾区人民的生命和财产安全。地震救援不同于其他的灾害救援，它不仅具备其他灾害救援中的一些特点，同时也有很多自身的特点。

地震救援任务艰巨。破坏性地震发生时，波及范围广、受灾面积大、伤亡人数多，亟待救援的区域和场点很多，由此可见在这样大范围内进行地震救援的任务是十分艰巨的，破坏性地震发生时无数的灾民都需要救助，对救援的需求十分庞大，通常一个救援队在完成一次救援、没有得到合理休整的情况下就要转移到另外的受灾地区，艰巨的救援任务使得救援队救援效率降低，并且由于身心疲劳的原因会影响自身的安全。同时，地震救援危险性高。在一次严重的破坏性地震发生的时候经常会导致房屋倒塌破坏、化学品泄漏、火灾、山体滑坡、泥石流等情况，救援队员需要在这些危险的环境中进行救援，在这样的情况下救援使得一线救援队员面临着严重的生命危险，任何一个小的疏忽都可能会使救援队付出不可挽回的代价。各个国家的管理组织机构对救援队的安全问题都十分重视，针对工作场地的安全评估、救援行动的安全管理以及救援队员的安全防范等内容都进行了相应的规范。

地震救援综合性强。我国国家救援队中包含救援队员、搜索专家、通讯员、危险品专家、地震专家、工程专家、后勤专家、医疗人员，每一专业人员均对地震救援成功与否起着至关重要的作用。由于专业背景及认知的差异，各专业在救援中可能会出现不同的意见，这就需要各专业之间相互协调。同时在救援过程中救援队还需要和当地政府、其他救援单位、群众、媒体协调关系，在这当中的任何一个环节处理不当都将可能导致地震救援失败或者是给地震救援带来负面影响。

现有技术中，通常通过对地震破坏区域进行人工的安全评估，由工程技术人员对地震废墟救援现场进行安全评估，通过观察救援现场整体情况，考虑建筑物的总体破坏状态、构件受损程度、被困人员的位置以及可能受到外界干扰等影响因素，综合评估出建筑物是否有二次倒塌的危险，在此基础之上制定救援方案，排查可能会出现爆炸、化学泄漏等其他安全隐患，最后对废墟进行加固支撑。以上行动的目的是为了确保地震救援现场的安全性，减少救援过程中的危险。

而且，震害现场信息纷繁复杂、杂乱无章，由于救援工作对于信息的时效性和准确性有很高要求，不可能面面俱到、不加选择的将所有信息都收集并传递，因此需要对现场信息进行合理的分类，并根据救援需求和紧急程度来确定哪些信息需要采集、哪些信息优先采集并传递。合理划分灾情信息是地震应急救援部门把握现场信息的前提保障。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明公开了一种基于遥感技术的地震遥感应急救援信息采集方法，通过无人机、卫星遥感装置采集地震震区的图像数据，所述信息采集方法包括如下步骤：

步骤1，地震救援平台获取地震发生的准确时间和地理坐标区域，根据所述地理坐标区域以及遥感探测的图像信息生成灾情信息地图，按照地震黄金救援时间确定出黄金救援时间段，通过空中遥感装置检测原始通信设备下的所述地理区域内的信号分布情况，确定地震区域信号缺失区域，在所述地震区域信号缺失区域增加临时信号通信覆盖，同时记录需要完成对应区域的信号覆盖时间长度；

步骤2，对区域救援中心管理的救援队、救援人员进行登记以及统计，登记所述救援队、救援人员的救援评估等级，通过空中遥感探测装置获取全部区域的初始灾情情况，并按照救援难度以及人员受灾数量及程度进行分级，在所述灾情信息地图上进行网格划分并标注按照初始灾情情况在不同的网格内标注灾情等级，同时标注出地震区域信号缺失区域；

步骤3，根据所述救援评估等级分配救援任务，将灾情等级低于所述救援评估等级的区域分配给对应的救援队、救援人员，分配方式为发送给所述救援队、救援人员对应待救援区域网格对应的地理坐标位置；

步骤4，在执行救灾任务过程中，根据救援队、救援人员的反馈信息，以及灾区内的受灾人员反馈信息调整所在网格区域内的灾情等级，并在当调整的灾情等级与原始灾情等级相差值大于第一预设值时，重新执行救援任务分配。

更进一步地，所述地震救援平台包括对区域救援中心管理的救援队、救援人员进行动态登记、统计、查询、报表打印；对救援物资、装备动态登记、统计、查询、报表管理，并显示各救援队所配发和使用的物资情况；提供对历史救援案例进行登记、查询、统计、报表打印管理功能和GIS地图信息管理功能。

更进一步地，所述救援评估等级包括救援队、救援人员的救援能力以及采集信息能力，当救援队、救援人员的救援队、救援人员数量小于第二预设值时，可以将救援难度等级高于人员的救援评估等级的待救援的区域分配给对应人员，同时在分配救援任务时，优化提供信号覆盖的飞行设备的飞行轨迹路径，并对地震区域信号缺失区域先进行功率分配侧重，以接收地震区域信号缺失区域内的灾区人员的信息反馈。

更进一步地，所述地震黄金救援时间6级救援时间段，其中地震黄金救援时间等级从低到高为为7小时、12小时、16小时、24小时、48小时及72小时。

更进一步地，按照地震黄金救援时间确定出黄金救援时间段后，对于地震区域信号缺失区域，按照预定的无人机空基接入点飞行轨迹和发射功率记录完成对应区域的信号覆盖时间长度，并根据记录的需要完成对应区域的信号覆盖时间长度判断完成信号覆盖后的时刻落入哪一等级的黄金救援时间段内，当落入的黄金救援时间段对应的等级大于第三预设值时，则调整无人机空基接入点的飞行轨迹并在地震区域信号缺失区域最大化能量效率，同时请求增加无人机空基接入点的数量。

更进一步地，所述按照救援难度以及人员受灾数量及程度进行分级进一步包括：在获取到待评估的图像数据后，通过图像特征提取的方式首先确定安全评估的对象以及待评估的场地范围，筛除不需要进行评估的地震废墟，然后确定待评估的区域对应的地理坐标位置，构建地震废墟的安全评估模型，通过所述安全评估模型进行初始灾情等级的划分，当通过所述安全评估模型确定的初始灾情等级的划分大于第四预设值时，再进行安全评估人员的现场评估确认。

更进一步地，所述再进行安全评估人员的现场评估确认进一步包括：安全评估人员进入到待评估区域，对地震废墟进行信息收集，信息收集包括观察救援现场整体环境，看是否存在围观群众，火灾、化学物品泄漏类型的危险影响因素；观察建筑物的施工质量如何、设计是否合理；对建筑物构件破坏程度进行调查，对裂缝宽度、墙体倾斜程度、构件之间的连接进行测量和观察，并对收集到的现场信息对根据所述安全评估模型生成的初始灾情等级进行修正。

更进一步地，为所述救援队、救援人员分配通信工具用于与地震救援平台通信，同时所述通信工具包括卫星定位装置，用于实时提供所在坐标位置，所述救援队、救援人员通过通信工具能够实时获取获取指挥中心的实时调度信息。

本发明与现有技术相比，有益效果为：第一、本申请在进行救灾人员调度过程中通过遥感装置采集图像，并将救灾人员根据可以的观察以及救援能力进行分级，同时对救灾的区域进行网格划分后再进行分级，将救灾区域与救灾人员的能力进行对应的分配救灾任务，同时根据接收到的信息动态调整灾情等级并重新制定任务分配；第二、解决在对救灾人员调度过程中对信号缺失区域的管理问题，对于地震救灾时效性是非常重要的，本发明进一步的将修复信号覆盖的时间长度考虑到救援任务分配中，将其与黄金救援时间进行比较，确定是否进行空中基站的调整；第三、本申请对于灾情的评估设置了二级评估的方式，首先通过构建的安全评估模型，例如现有技术中具有的灾情评估模型进行灾情评估，本发明与现有技术不同的一点在于设置了评估等级，并根据灾情评估等级分配救援任务，只要在灾情评估等级过于严重时，才进行人员现场的评估，有效的提高了救援的效率。

附图说明

从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在图中，在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。

图1是本发明的基于遥感技术的地震遥感应急救援信息采集方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本发明的技术方案进行更详细的说明。

现在将参考附图描述实现本发明各个实施例的移动终端。在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，"模块"与"部件"可以混合地使用。

移动终端可以以各种形式来实施。例如，本发明中描述的终端可以包括诸如移动电话、智能电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、导航装置等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。下面，假设终端是移动终端。然而，本领域技术人员将理解的是，除了特别用于移动目的的元件之外，根据本发明的实施方式的构造也能够应用于固定类型的终端。

如图1所示的一种基于遥感技术的地震遥感应急救援信息采集方法，通过无人机、卫星遥感装置采集地震震区的图像数据，所述信息采集方法包括如下步骤：

步骤1，地震救援平台获取地震发生的准确时间和地理坐标区域，根据所述地理坐标区域以及遥感探测的图像信息生成灾情信息地图，按照地震黄金救援时间确定出黄金救援时间段，通过空中遥感装置检测原始通信设备下的所述地理区域内的信号分布情况，确定地震区域信号缺失区域，在所述地震区域信号缺失区域增加临时信号通信覆盖，同时记录需要完成对应区域的信号覆盖时间长度；

步骤2，对区域救援中心管理的救援队、救援人员进行登记以及统计，登记所述救援队、救援人员的救援评估等级，通过空中遥感探测装置获取全部区域的初始灾情情况，并按照救援难度以及人员受灾数量及程度进行分级，在所述灾情信息地图上进行网格划分并标注按照初始灾情情况在不同的网格内标注灾情等级，同时标注出地震区域信号缺失区域；

步骤3，根据所述救援评估等级分配救援任务，将灾情等级低于所述救援评估等级的区域分配给对应的救援队、救援人员，分配方式为发送给所述救援队、救援人员对应待救援区域网格对应的地理坐标位置；

步骤4，在执行救灾任务过程中，根据救援队、救援人员的反馈信息，以及灾区内的受灾人员反馈信息调整所在网格区域内的灾情等级，并在当调整的灾情等级与原始灾情等级相差值大于第一预设值时，重新执行救援任务分配。

在本实施例中，获取地震信息的方式进一步包括通过从地震台网中心获取的地震要素实时信息，结合地震救灾平台丰富的资源对象数据，依托强大高效的大数据分析、云计算技术，对地震的各类重要信息进行快速准确的统计汇总。不但有地震基本要素信息的持续汇总展示，还包括各类主题信息的统计，包括周边城镇情况统计、烈度圈情况统计、受灾面积统计、人口密度分布统计、学校医院统计、危化企业统计、煤矿非煤矿山统计、周边救援物资、救援力量统计、周边交通设施情况统计等全方位的数据统计分析。

更进一步地，所述地震救援平台包括对区域救援中心管理的救援队、救援人员进行动态登记、统计、查询、报表打印；对救援物资、装备动态登记、统计、查询、报表管理，并显示各救援队所配发和使用的物资情况；提供对历史救援案例进行登记、查询、统计、报表打印管理功能和GIS地图信息管理功能。

更进一步地，所述救援评估等级包括救援队、救援人员的救援能力以及采集信息能力，当救援队、救援人员的救援队、救援人员数量小于第二预设值时，可以将救援难度等级高于人员的救援评估等级的待救援的区域分配给对应人员，同时在分配救援任务时，优化提供信号覆盖的飞行设备的飞行轨迹路径，并对地震区域信号缺失区域先进行功率分配侧重，以接收地震区域信号缺失区域内的灾区人员的信息反馈。

更进一步地，所述地震黄金救援时间6级救援时间段，其中地震黄金救援时间等级从低到高为为7小时、12小时、16小时、24小时、48小时及72小时。

更进一步地，按照地震黄金救援时间确定出黄金救援时间段后，对于地震区域信号缺失区域，按照预定的无人机空基接入点飞行轨迹和发射功率记录完成对应区域的信号覆盖时间长度，并根据记录的需要完成对应区域的信号覆盖时间长度判断完成信号覆盖后的时刻落入哪一等级的黄金救援时间段内，当落入的黄金救援时间段对应的等级大于第三预设值时，则调整无人机空基接入点的飞行轨迹并在地震区域信号缺失区域最大化能量效率，同时请求增加无人机空基接入点的数量。

更进一步地，所述按照救援难度以及人员受灾数量及程度进行分级进一步包括：在获取到待评估的图像数据后，通过图像特征提取的方式首先确定安全评估的对象以及待评估的场地范围，筛除不需要进行评估的地震废墟，然后确定待评估的区域对应的地理坐标位置，构建地震废墟的安全评估模型，通过所述安全评估模型进行初始灾情等级的划分，当通过所述安全评估模型确定的初始灾情等级的划分大于第四预设值时，再进行安全评估人员的现场评估确认。

更进一步地，所述再进行安全评估人员的现场评估确认进一步包括：安全评估人员进入到待评估区域，对地震废墟进行信息收集，信息收集包括观察救援现场整体环境，看是否存在围观群众，火灾、化学物品泄漏类型的危险影响因素；观察建筑物的施工质量如何、设计是否合理；对建筑物构件破坏程度进行调查，对裂缝宽度、墙体倾斜程度、构件之间的连接进行测量和观察，并对收集到的现场信息对根据所述安全评估模型生成的初始灾情等级进行修正。

更进一步地，为所述救援队、救援人员分配通信工具用于与地震救援平台通信，同时所述通信工具包括卫星定位装置，用于实时提供所在坐标位置，所述救援队、救援人员通过通信工具能够实时获取获取指挥中心的实时调度信息，以及显示地震救灾平台根据所述地理坐标区域以及遥感探测的图像信息生成灾情信息地图。

对于灾情等级的评估需要根据地震现场信息分类进行，而其中的分类应当遵循以下几个原则：

(1)科学性原则：是指对于地震信息的分类要依据客观事实，灾害地区的信息对象都具有客观、本质的属性或特征，应当在此基础上形成一个有序的信息分类体系。

(2)实用性原则：对信息的分类应当从系统工程的角度出发，从系统整体角度来处理信息分类问题，使之全面、有效的服务于地震应急指挥救援工作中，如信息编码、信息集成与发布以及灾害调查与评估等。

(3)稳定性和兼容性原则：信息分类应当与有关标准协调一致，充分考虑地震现场可能出现的各种情况并对信息加以区分和利用，继承和延续目前国内外已有的各种地震信息或者其他信息的分类标准，满足救援工作对于数据的需求。

(4)可延性原则：灾情信息汇总与应急救援技术都是在不断改进和发展中的，在分类过程中应当考虑为以后可能出现的新需求或新的技术信息等预留充足的空间，以便新事物出现时分类体系中有其一定的位置安排，而不需要推倒原有的基础重新分类。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多改变和修改。因此，其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的，并且应当理解，以下权利要求(包括所有等同物)旨在限定本发明的精神和范围。以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

Claims (1)

1.一种基于遥感技术的地震遥感应急救援信息采集方法，其特征在于，通过无人机、卫星遥感装置采集地震震区的图像数据，所述信息采集方法包括如下步骤：

步骤1，地震救援平台包括对区域救援中心管理的救援队、救援人员进行动态登记、统计、查询、报表打印；对救援物资、装备动态登记、统计、查询、报表管理，并显示各救援队所配发和使用的物资情况；提供对历史救援案例进行登记、查询、统计、报表打印管理功能和GIS地图信息管理功能，为救援队、救援人员分配通信工具用于与地震救援平台通信，同时所述通信工具包括卫星定位装置，用于实时提供所在坐标位置，救援队、救援人员通过通信工具能够实时获取指挥中心的实时调度信息，以及显示地震救灾平台根据地理坐标区域以及遥感探测的图像信息生成灾情信息地图，地震救援平台获取地震发生的准确时间和地理坐标区域，根据所述地理坐标区域以及遥感探测的图像信息生成灾情信息地图，按照地震黄金救援时间确定出黄金救援时间段，通过空中遥感装置检测原始通信设备下的所述地理坐标区域内的信号分布情况，确定地震区域信号缺失区域，在所述地震区域信号缺失区域增加临时信号通信覆盖，同时记录需要完成对应区域的信号覆盖时间长度，所述地震黄金救援时间分为6级救援时间段，其中地震黄金救援时间等级从低到高为7小时、12小时、16小时、24小时、48小时及72小时,按照地震黄金救援时间确定出黄金救援时间段后，对于地震区域信号缺失区域，按照预定的无人机空基接入点飞行轨迹和发射功率记录完成对应区域的信号覆盖时间长度，并根据记录的需要完成对应区域的信号覆盖时间长度判断完成信号覆盖后的时刻落入哪一等级的黄金救援时间段内，当落入的黄金救援时间段对应的等级大于第三预设值时，则调整无人机空基接入点的飞行轨迹并在地震区域信号缺失区域最大化能量效率，同时请求增加无人机空基接入点的数量；

步骤2，对区域救援中心管理的救援队、救援人员进行登记以及统计，登记救援队、救援人员的救援评估等级，通过空中遥感探测装置获取全部区域的初始灾情情况，并按照救援难度以及人员受灾数量及程度进行分级，在所述灾情信息地图上进行网格划分并标注按照初始灾情情况在不同的网格内标注灾情等级，同时标注出地震区域信号缺失区域，其中，所述按照救援难度以及人员受灾数量及程度进行分级进一步包括：在获取到待评估的图像数据后，通过图像特征提取的方式首先确定安全评估的对象以及待评估的场地范围，筛除不需要进行评估的地震废墟，然后确定待评估的区域对应的地理坐标位置，构建地震废墟的安全评估模型，通过所述安全评估模型进行初始灾情等级的划分，当通过所述安全评估模型确定的初始灾情等级的划分大于第四预设值时，再进行安全评估人员的现场评估确认，其中，所述再进行安全评估人员的现场评估确认进一步包括：安全评估人员进入到待评估区域，对地震废墟进行信息收集，信息收集包括观察救援现场整体环境，看是否存在围观群众，火灾、化学物品泄漏类型的危险影响因素；观察建筑物的施工质量如何、设计是否合理；对建筑物构件破坏程度进行调查，对裂缝宽度、墙体倾斜程度、构件之间的连接进行测量和观察，并对收集到的现场信息对根据所述安全评估模型生成的初始灾情等级进行修正；

步骤3，根据所述救援评估等级分配救援任务，将灾情等级低于所述救援评估等级的区域分配给对应的救援队、救援人员，分配方式为发送给救援队、救援人员对应待救援区域网格对应的地理坐标位置；

步骤4，在执行救灾任务过程中，根据救援队、救援人员的反馈信息，以及灾区内的受灾人员反馈信息调整所在网格区域内的灾情等级，并在当调整的灾情等级与原始灾情等级相差值大于第一预设值时，重新执行救援任务分配，所述救援评估等级包括救援队、救援人员的救援能力以及采集信息能力，当救援队、救援人员的救援队、救援人员数量小于第二预设值时，将救援难度等级高于人员的救援评估等级的待救援的区域分配给对应人员，同时在分配救援任务时，优化提供信号覆盖的飞行设备的飞行轨迹路径，并对地震区域信号缺失区域先进行功率分配侧重，以接收地震区域信号缺失区域内的灾区人员的信息反馈。