[发明专利]一种基于无人机遥感影像的风暴潮灾害评估方法

说明书

技术领域

本发明涉及防灾减灾领域、灾害评估领域，尤其是涉及一种基于无人机遥感影像的风暴潮灾害评估方法。

背景技术

我国海洋灾害损失约占全部自然灾害总损失的10％，而风暴潮灾害又为海洋灾害之首。有效的评估出风暴潮灾害对沿海养殖区造成的损失，能积极的针对灾害损失情况进行救助及补偿工作，风暴潮灾害损失的评估可简单分为两种：一是灾害的预评估，也就是在灾害发生之前的预测性评估(风险性评估)；二是灾害发生过后的监测性评估,即灾害发生后通过现场实际调查测算迅速估算其大概的损失。两者评估的准确性不同，具有不同的意义和用途。

风暴潮灾害发生后，各级海洋行政部门都积极组织实施救灾相关工作，保障灾民的基本生活、最大限度地降低灾害造成的损失。据了解，目前对于风暴潮灾害造成养殖区直接经济损失评估主要是通过现场调查、报送上级的方式，海洋行政部门工作人员结合个人经验、历史数据统计、上报材料进行分析决策。虽然防灾减灾工作取得了巨大成效，但是随着新时期发展，现行灾害评估机制与实际需求相比较尚存在值得改进的地方。具体包括以下几个方面：

一是风暴潮灾害评估过程中需要深入沿海到各渔民、涉海企业进行详细的摸底调查，救助程序复杂且需要投入较多的人力物力，并需要花费较多的时间才能实现灾情的评估，满足不了海洋与渔业管理部门在业务上的快速响应需求；

二是为了得到更多的补偿或者调查未覆盖全面，在调查过程中存在多报、重报、漏报的现场，易造成灾害评估重复或遗漏等不均行为，灾害评估工作具有很大的随意性与盲目性。

本发明方法主要研究风暴潮灾害发生过后的沿海养殖区监测性评估方法，并主要考虑灾害的直接损失，也就是评估灾害造成的养殖区物质财产损失。目的在于对灾害发生时造成的养殖区直接经济损失作出快速估计，以便及时为救灾决策提供参考依据。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于无人机遥感影像的风暴潮灾害评估方法，既提高了灾情评估的时效性，又保障了调查评估的科学、规范性，并可以将无人机影像图作为后续检查的依据。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于无人机遥感影像的风暴潮灾害评估方法，包括以下步骤：

S1：利用无人机获取渔排养殖区的灾前渔排遥感影像图和灾后渔排遥感影像图；

S2：根据灾前渔排遥感影像图获取渔排检测指数阈值，基于渔排检测指数阈值采用直方图双峰法由灾前渔排遥感影像图获取灾前渔排面积S₁；

同时，采用最近邻图像匹配方法，将灾后渔排遥感影像图与灾前渔排遥感影像图进行匹配，获取灾后渔排面积S₂；

S3：获取受灾前后渔排面积变化值ΔS，满足以下公式：ΔS＝S₁-S₂；

S4：获取渔排面积损失率L_损失，满足以下公式：L_损失＝ΔS/S₁；

S5：根据本次风暴潮的风暴增水等级选取预设的渔排损毁率L_损毁，获取损失率和损毁率的比例L，满足以下公式：L＝L_损毁/L_损失；

S6：获取渔排受灾损毁面积S_损毁，满足以下公式：S_损毁＝L×ΔS，该渔排受灾损毁面积S_损毁作为风暴潮灾害评估结果。

所述获取灾后渔排面积S₂的步骤具体为：

首先，将灾前渔排遥感影像图作为训练样本，按照8×8的像素大小对训练样本的图像进行分割，并对训练样本中渔排区域和背景水体区域进行特征训练，提取出渔排区域和背景水体区域对应的特征及灾前渔排遥感影像图的渔排区域判断结果并存储；

然后，基于渔排区域和背景水体区域对应的特征获取灾后渔排遥感影像图的渔排区域判断结果，采用最近邻图像匹配方法，将灾后渔排遥感影像图的渔排区域判断结果的特征点与灾前渔排遥感影像图的渔排区域判断结果的特征点进行匹配，删除灾后渔排遥感影像图中与灾前渔排遥感影像图的渔排区域判断结果的特征点不匹配的渔排区域判断结果的特征点；

最后，根据筛选出的灾后渔排遥感影像图的渔排区域判断结果的特征点获取灾后渔排面积S₂。

所述渔排损毁率L_损毁通过风暴潮的风暴增水等级划分和历史灾害情况中渔排受损区域统计获取，并反映出渔排受损区域占渔排受灾前区域的面积比例。