基于震后高分SAR影像建筑物成像幾何特征的震害分析

崔麗萍王曉青齊建國中國地震局地震預測研究所，北京 100036山東農業(yè)大學，山東泰安 271018

基于震后高分SAR影像建筑物成像幾何特征的震害分析

崔麗萍1）王曉青1）齊建國2）
1）中國地震局地震預測研究所，北京 100036
2）山東農業(yè)大學，山東泰安 271018

合成孔徑雷達SAR具有全天時、全天候的優(yōu)勢，在震后災情信息的快速獲取及評估中獲得越來越多的關注及應用。目前SAR影像的分辨率已經達到米級甚至亞米級，建筑物在SAR影像上的空間幾何展布也越來越清晰，具有較明顯的疊掩、二次散射、陰影等成像幾何特征。傳統(tǒng)的應用于中低分辨率 SAR影像的震害檢測方法已經不再簡單地適用于高分SAR影像，發(fā)展適用于高分SAR影像的建筑物震害檢測方法已經成為利用遙感技術進行震害檢測亟待解決的問題。

利用震后高分SAR強度影像，結合震前高分光學影像，進行建筑物的疊掩、二次散射、陰影等成像幾何特征的提取并進行紋理分析，以達到提取震害的目的。

對規(guī)則建筑物在高分SAR影像上的成像特征進行分析，并采取線性灰度累加的方法確定其幾何形狀及其影像特征。在SAR影像上，建筑物的高度與其疊掩、二次散射、陰影的幾何展布有著密切的聯系，并且能夠通過建筑物高度及SAR成像時的入射角推導出其成像幾何結構。通過震前高分光學影像，反演出建筑物的高度，然后根據SAR影像成像時的入射角，得出建筑物在SAR影像上的疊掩、二次散射、陰影的結構及分布區(qū)域并進行提取，繼而進行各幾何結構同質性、熵等紋理測度的計算。

利用上述方法，以2010年玉樹7.1級地震高分辨率機載X波段SAR強度影像及震前QuickBird影像作為實驗數據，震后機載光學影像作為驗證數據進行實驗，實驗表明：同質性、異質性、熵等紋理測度是建筑物震害識別的良好指標；未倒塌建筑物存在高亮的二次散射亮線，而倒塌建筑物沒有高亮的二次散射亮線；倒塌建筑物的疊掩和陰影區(qū)域的同質性比未倒塌建筑物明顯偏小，熵值明顯偏大。這一結果為面向地震應急的高分SAR影像上建筑物的震害信息提取提供了一種新的思路。