一种基于地理网格的交通基础设施损毁情况计算方法技术

本发明专利技术公开了一种基于地理网格的交通基础设施损毁情况计算方法，通过对比灾区遥感影像与正常情况下的遥感影像，获得受灾区域；选取与交通设施大小匹配的网格层级，对交通设施图和受灾区域进行剖分，并求交，获得交通设施损毁部分的网格集D；利用网格集D计算交通设施损毁的具体数据。使用本发明专利技术能够快速、较为准确的计算交通基础设施损毁情况，包括损毁交通基础设施的距离以及所涉及的面积，以便于为后续救灾响应提供有力的支持。

【技术实现步骤摘要】
一种基于地理网格的交通基础设施损毁情况计算方法
本专利技术涉及，尤其涉及。本专利技术属于地球空间信息组织、遥感影像数据处理
，具体涉及一种基于地理网格的交通基础设施损毁情况计算方法。
技术介绍
自然灾害发生后，为了统计交通基础设施损毁情况，基层行政机关统计交通基础设施损毁情况，并层层上报，由上级机关汇总。或者通过目视遥感影像，解译识别被损毁的交通基础设施，并利用数学方法计算被损毁的交通基础设施距离。对于依靠人工报送信息的方案，不能做到实时、准确的传递信息，对于受灾严重的地区，由于通行困难，不能确定灾区内交通实况。对于后续的物资调配、救援人员分配带来了极大的问题。对于依靠遥感影像的方案，一是通过目视解译不够准确，二是由于受灾边界为曲线，很难计算该交通基础设施的损毁距离。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种基于地理网格的交通基础设施损毁情况计算方法，能够快速、较为准确的计算交通基础设施损毁情况，包括损毁交通基础设施的距离以及所涉及的面积，以便于为后续救灾响应提供有力的支持。为了解决上述技术问题，本专利技术是这样实现的：一种基于地理网格的交通基础设施损毁情况计算方法，包括：步骤1、通过对比灾区遥感影像与正常情况下的遥感影像，获得受灾区域；步骤2、选取与交通设施大小匹配的网格层级，对交通设施图和受灾区域进行剖分，并求交，获得交通设施损毁部分的网格集D；步骤3、利用网格集D计算交通设施损毁的具体数据。优选地，所述步骤1为：利用地理网格对灾区遥感影像进行网格划分，通过对比灾区遥感影像网格集与正常情况下的遥感影像网格集，获得受灾区域网格集A。优选地，步骤1所述通过对比灾区遥感影像网格集与正常情况下的遥感影像网格集，获得受灾区域网格集A为：将实时的遥感影像网格集与历史情况下的遥感影像网格集作差，对于任意一个网格，如果差值范围超过设定阈值，则认定该网格为异常区域网格；异常区域网格的总和构成受灾区域网格集A。优选地，所述步骤1对遥感影像进行网格划分的地理网格从多层级地理网格中选取；选取原则是：所选层级对应的分辨粒度m1与获取遥感影像的卫星的分辨粒度m2最接近，且m1≧m2。优选地，所述与交通设施大小匹配的网格层级的选取原则为：交通设施的宽度为P，遥感影像分辨率为Q，则选取的网格大小为大于max(P,Q)的最小值；max表示选择较大者。优选地，所述步骤2选取的网格集是从多层级地理网格中选取的。优选地，所述步骤3包括交通设施损毁距离的计算：基于交通设施损毁部分的网格集D，计算右上网格与左下网格距离，以及右下网格与左上网格距离，取二者最大值为损毁距离。优选地，所述步骤3进一步包括交通设施损毁面积的计算：损毁面积＝损毁距离×路基宽度。优选地，所述步骤2采用GeoSOT剖分和编码方案对交通设施图和受灾区域进行剖分和编码；步骤3中进一步采用具有位置信息的GeoSOT编码对损毁位置进行表示。优选地，所述多层级地理网格采用GeoSOT剖分和编码方案。有益效果：(1)本专利技术利用了遥感影像的实时特性和网格计算的优势，提供了一种自动计算交通基础设施损毁情况的方案，大大提高了统计效率和准确率，拥有实时监测、实时报告的优势；而且，利用网格距离代替损毁距离，可以实现距离、面积等信息的快速、准确计算。(2)本专利技术在确定受灾区域时选用一次网格层级，在确定交通设施损毁部分时，重新确定网格层级，其原因是在前期能够精确确定受灾区域，在后期能够结合不同交通设施的不同情况，在不会影响计算精度的前提下，尽量减少计算量。(3)本专利技术基于地理网格的方案，不仅能够提供交通设施损毁距离，还能够根据剖分网格的面积，非常快速和准确的提供交通设施损毁面积，可以为相关部门准备后续复建材料量等提供数据基础。(4)本专利技术采用多尺度地理网格，通过网格计算，可以实现分析结果的多尺度展示及距离的快速计算。附图说明图1为本专利技术流程图。图2为本专利技术实施例中交通设施损毁部分的面片集D的示意图。具体实施方式本专利技术提供了一种基于地理网格的交通基础设施损毁情况计算方法，其基本思想是：通过对比灾区遥感影像与正常情况下的遥感影像，获得受灾区域；选取与交通设施大小匹配的网格层级，对交通设施图和受灾区域进行剖分，并求交，获得交通设施损毁部分的网格集D；利用网格集D计算交通设施损毁的具体数据。可见，本专利技术不仅提供了一种自动计算交通基础设施损毁情况的方案，大大提高了统计效率和准确率，拥有实时监测、实时报告的优势；而且，利用网格距离代替损毁距离，可以实现距离、面积等信息的快速、准确计算；此外，采用多尺度地理网格，还能够实现多尺度展示。下面结合附图并举实施例，对本专利技术进行详细描述。本实施例中，采用GeoSOT剖分和编码方案实现本专利技术图像的剖分。该方案参见北京大学提出的专利申请：“一种统一现有经纬度剖分网格的方法”(公开号为CN102609525，申请日为2012年2月10日)，该专利申请公开了一种GeoSOT地理网格设计方案，用于解决全球地理空间剖分和标识问题。该方案采用全四叉树递归剖分，将地球表面空间从全球至厘米级共进行了32级剖分，每个GeoSOT剖分层级均有其对应大小的GeoSOT网格，GeoSOT网格上下层级之间的面积之比是1/4。该方案对GeoSOT网格进行编码所产生的GeoSOT编码有四进制、二进制(1维或2维)和十进制等四种形式。本专利技术选择GeoSOT多层级网格的原因是，一是其为多层级编码网格，能够在不同步骤中、针对不同交通设置选择更为合适的层级使用，二是能够利用其空间表达，对损毁位置进行表达。图1为本专利技术实施例交通基础设施损毁情况计算方法的流程图，本实施例中，遥感影像为矩形，则本流程包括如下步骤：步骤1、设定灾区，使用GeoSOT网格对该地区的遥感影像进行剖分。对于遥感影像，其包含一定的空间范围信息，在本实施例中可以根据待处理影像的属性文件或者元数据信息，获得影像的空间范围。例如，遥感图像QX1的空间范围为MBR(E102°51＇～E103°44＇，N30°45＇～N31°43＇)。这里用于剖分的GeoSOT网格，需选择合适的网格层级，选取原则是：所选层级对应的分辨粒度m1与获取遥感影像的卫星的分辨粒度m2最接近，且m1≧m2。本实例中，根据表1中示出的GeoSOT网格层级与经纬度范围及网格大小的对应表，以及当前减灾卫星HJ-1-A的分辨率m2＝30m，选取21层(分辨率m1＝32m)作为剖分层级。表1GeoSOT网格层级与经纬度范围及网格大小的对应表步骤2、将实时遥感影像的网格集与历史情况下的遥感影像的网格集作差，对于任意一个网格，如果差值范围超过阈值，则认定该地区为异常地区网格。异常区域网格的总和构成受灾区域网格集A。步骤3、选取与交通设施大小匹配的网格层级，对交通设施图进行剖分，获得网格集B，同时对受灾区域网格集A组成的区域重新进行剖分，获得网格集A’。根据所选交通设施不同，网格层级不同。选择时，考虑如下因素：(1)为了便于后续计算，希望网格数目越少越好；(2)尽可能一个网格覆盖交通设施宽度，但网格又不能太大，会降低后续计算的精确度，而且图像有跨网格情况，因此尽量选择2个网格覆盖交通设施宽度；(3)同时考虑卫星分辨率问题；基于上述三点因素，本专利技术与交通设施大小匹配的网格层级的选取原则为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于地理网格的交通基础设施损毁情况计算方法，其特征在于，包括：步骤1、通过对比灾区遥感影像与正常情况下的遥感影像，获得受灾区域；步骤2、选取与交通设施大小匹配的网格层级，对交通设施图和受灾区域进行剖分，并求交，获得交通设施损毁部分的网格集D；步骤3、利用网格集D计算交通设施损毁的具体数据。

【技术特征摘要】
1.一种基于地理网格的交通基础设施损毁情况计算方法，其特征在于，包括：步骤1、通过对比灾区遥感影像与正常情况下的遥感影像，获得受灾区域；步骤2、选取与交通设施大小匹配的网格层级，对交通设施图和受灾区域进行剖分，并求交，获得交通设施损毁部分的网格集D；步骤3、利用网格集D计算交通设施损毁的具体数据。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1为：利用地理网格对灾区遥感影像进行网格划分，通过对比灾区遥感影像网格集与正常情况下的遥感影像网格集，获得受灾区域网格集A。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤1所述通过对比灾区遥感影像网格集与正常情况下的遥感影像网格集，获得受灾区域网格集A为：将实时的遥感影像网格集与历史情况下的遥感影像网格集作差，对于任意一个网格，如果差值范围超过设定阈值，则认定该网格为异常区域网格；异常区域网格的总和构成受灾区域网格集A。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤1对遥感影像进行网格划分的地理网格从多层级地理网格中选取；选取原则是：所选层级对应的分辨粒度m1与获取遥感影...

【专利技术属性】
技术研发人员：濮国梁，程承旗，王欣，陈波，童晓冲，林旭东，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：北京,11