基于震后高分SAR影像建筑物成像几何特征的震害分析

崔丽萍王晓青齐建国中国地震局地震预测研究所，北京 100036山东农业大学，山东泰安 271018

基于震后高分SAR影像建筑物成像几何特征的震害分析

崔丽萍1）王晓青1）齐建国2）
1）中国地震局地震预测研究所，北京 100036
2）山东农业大学，山东泰安 271018

合成孔径雷达SAR具有全天时、全天候的优势，在震后灾情信息的快速获取及评估中获得越来越多的关注及应用。目前SAR影像的分辨率已经达到米级甚至亚米级，建筑物在SAR影像上的空间几何展布也越来越清晰，具有较明显的叠掩、二次散射、阴影等成像几何特征。传统的应用于中低分辨率 SAR影像的震害检测方法已经不再简单地适用于高分SAR影像，发展适用于高分SAR影像的建筑物震害检测方法已经成为利用遥感技术进行震害检测亟待解决的问题。

利用震后高分SAR强度影像，结合震前高分光学影像，进行建筑物的叠掩、二次散射、阴影等成像几何特征的提取并进行纹理分析，以达到提取震害的目的。

对规则建筑物在高分SAR影像上的成像特征进行分析，并采取线性灰度累加的方法确定其几何形状及其影像特征。在SAR影像上，建筑物的高度与其叠掩、二次散射、阴影的几何展布有着密切的联系，并且能够通过建筑物高度及SAR成像时的入射角推导出其成像几何结构。通过震前高分光学影像，反演出建筑物的高度，然后根据SAR影像成像时的入射角，得出建筑物在SAR影像上的叠掩、二次散射、阴影的结构及分布区域并进行提取，继而进行各几何结构同质性、熵等纹理测度的计算。

利用上述方法，以2010年玉树7.1级地震高分辨率机载X波段SAR强度影像及震前QuickBird影像作为实验数据，震后机载光学影像作为验证数据进行实验，实验表明：同质性、异质性、熵等纹理测度是建筑物震害识别的良好指标；未倒塌建筑物存在高亮的二次散射亮线，而倒塌建筑物没有高亮的二次散射亮线；倒塌建筑物的叠掩和阴影区域的同质性比未倒塌建筑物明显偏小，熵值明显偏大。这一结果为面向地震应急的高分SAR影像上建筑物的震害信息提取提供了一种新的思路。