任務(wù)完成情況自評價.doc

;.國家科技支撐計劃課題中期檢查報告課題名稱： 村鎮(zhèn)區(qū)域綜合防災(zāi)減災(zāi)信息系統(tǒng)研究及示范 課題編號： 2014BAL05B07 課題承擔(dān)單位（蓋章）： 武漢大學(xué) 二一六年七月十五日;.課題執(zhí)行情況統(tǒng)計表課題編號2014BAL05B07課題名稱村鎮(zhèn)區(qū)域綜合防災(zāi)減災(zāi)信息系統(tǒng)研究及示范項(xiàng)目組織單位教育部課題實(shí)施周期2014年01月至2017年12月進(jìn)展情況（1）1.按計劃進(jìn)行 2.進(jìn)度超前 3.拖延 4.調(diào)整進(jìn)展情況為3.4.時簡要說明情況課題參與單位情況參與單位數(shù)：1個。其中：1.事業(yè)型研究單位個2.其他事業(yè)單位個3.大專院校1個4.企業(yè)個5.轉(zhuǎn)制為企業(yè)的科研院所個6.其他個參加研究工作人員總 數(shù)64人其中：高級職稱15人初級職稱0人中級職稱6人其他人員43人投入研究的工作量（人月）：1260培養(yǎng)人才取得博士學(xué)位5人取得碩士學(xué)位16人課題已取得的成果新產(chǎn)品（或農(nóng)業(yè)新品種）、新材料、新工藝、新裝置、計算機(jī)軟件等5項(xiàng)（其中1項(xiàng)軟件著作權(quán)正在申請中）。發(fā)表科技論文22篇（其中4篇已收錄，尚未出版），其中向國外發(fā)表2篇；出版科技著作部萬字。申請國內(nèi)專利6項(xiàng)，其中申請發(fā)明專利6項(xiàng)； 申請國外專利項(xiàng)，其中申請發(fā)明專利項(xiàng)。獲得國內(nèi)專利授權(quán)項(xiàng)，其中獲得國內(nèi)發(fā)明專利授權(quán)項(xiàng)；獲得國外授權(quán)專利項(xiàng)，其中獲得國外發(fā)明專利授權(quán)項(xiàng)。研制技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：國際標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)，國家標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)完成技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：國際標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)，國家標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)成果應(yīng)用數(shù)項(xiàng)；成果轉(zhuǎn)讓數(shù)項(xiàng)，成果轉(zhuǎn)讓獲得收入萬元。獲得國家科技獎勵項(xiàng)，獲得省部級科技獎勵項(xiàng)。課題經(jīng)費(fèi)預(yù)算總預(yù)算：628萬元；其中，支撐計劃撥款：628萬元。已執(zhí)行預(yù)算：146.96萬元；其中，支撐計劃撥款：146.96萬元。資金落實(shí)及支出情況累計本年度累計到位資金合 計557.40萬元557.40萬元支撐計劃撥款557.40萬元557.40萬元其他國家級撥款（含部門匹配）萬元萬元地方政府撥款萬元萬元貸款萬元萬元自有資金萬元萬元其中：企業(yè)資金萬元萬元其他資金萬元萬元累計支出合 計146.96萬元146.96萬元其中：購置儀器設(shè)備23.46萬元23.46萬元其中：支撐計劃撥款用于購置儀器設(shè)備23.46萬元23.46萬元課題實(shí)施以來各類匹配資金是否按計劃到位是 否課題負(fù)責(zé)人姓 名詹慶明工作單位及職務(wù)武漢大學(xué)城市設(shè)計學(xué)院，二級教授、副院長電 話+86 27 68773062 (辦), +86(手機(jī))傳真+86 27 86773062E-課題聯(lián)系人姓 名肖映輝工作單位及職務(wù)武漢大學(xué)城市設(shè)計學(xué)院，副教授電 話+86(手機(jī))傳真+86 27 86773062E-;.目錄一、課題總體目標(biāo)及年度計劃1（一）課題總體目標(biāo)1（二）年度計劃1二、課題計劃執(zhí)行總體情況2（一）課題任務(wù)完成情況2（二）課題調(diào)整情況8（三）課題預(yù)算及執(zhí)行情況8（四）課題任務(wù)與目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的預(yù)期10三、成果及其應(yīng)用情況12（一）取得的成果及創(chuàng)新性12（二）成果應(yīng)用及已取得或預(yù)期的效益22四、組織管理經(jīng)驗(yàn)及產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合模式與機(jī)制33五、存在問題及建議34（一）技術(shù)研究方面34（二）課題開展方面34一、課題總體目標(biāo)及年度計劃（一） 課題總體目標(biāo)課題總目標(biāo)：本課題研究無人機(jī)及搭載的光學(xué)傳感器和激光掃描儀獲得的地形、地貌及村鎮(zhèn)用地、建筑、交通市政設(shè)施等信息的快速提取方法和技術(shù)；研究和應(yīng)用多學(xué)科、跨學(xué)科的災(zāi)害相關(guān)理論、方法,并結(jié)合地質(zhì)及工程災(zāi)害數(shù)據(jù)庫和案例庫,構(gòu)建山區(qū)村鎮(zhèn)的地質(zhì)災(zāi)害、地震災(zāi)害及洪水災(zāi)害的風(fēng)險評估模型；研究和應(yīng)用有利于科學(xué)防災(zāi)減災(zāi)的村鎮(zhèn)規(guī)劃理論、方法的科學(xué)體系；構(gòu)建基于3S技術(shù)集成的防災(zāi)減災(zāi)規(guī)劃支持系統(tǒng)；在選定的實(shí)驗(yàn)示范基地，實(shí)施和實(shí)驗(yàn)所提出和集成的方法、技術(shù)、平臺，檢驗(yàn)整個系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用效果，驗(yàn)證該系統(tǒng)的可行性和有效性，為該系統(tǒng)的推廣應(yīng)用提供示范，為我國村鎮(zhèn)防災(zāi)規(guī)劃提供可行、科學(xué)、先進(jìn)的支持平臺和示范案例。（二）年度計劃項(xiàng)目總計劃：2014年：完成課題整體框架構(gòu)建，應(yīng)用軟件構(gòu)架初步完成，數(shù)據(jù)預(yù)處理完成精度測試；發(fā)表論文不少于 6篇。2015年：理論模型和初步測試；風(fēng)險評估模型；原型系統(tǒng)測試，完成無人機(jī)數(shù)據(jù)處理軟件設(shè)計；發(fā)表論文不少于 7篇。2016年：評價模型應(yīng)用測試, 規(guī)劃支持系統(tǒng)測試，完成無人機(jī)數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)集成，中國專利1 項(xiàng)，申報軟件著作權(quán) 2項(xiàng)，發(fā)表論文不少于 8篇。2017年：規(guī)劃支持系統(tǒng)集成和測試，完成示范區(qū)無人機(jī)實(shí)驗(yàn)，規(guī)劃成果圖集，申報和應(yīng)用中國專利各 1項(xiàng)，申報軟件著作權(quán) 3項(xiàng)，發(fā)表論文不少于 9篇。 二、課題計劃執(zhí)行總體情況（一）課題任務(wù)完成情況根據(jù)國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目村鎮(zhèn)區(qū)域綜合防災(zāi)減災(zāi)信息系統(tǒng)研究及示范（2014BAL05B07）的研究計劃部署，2014年01月至2016年06月，在項(xiàng)目負(fù)責(zé)人詹慶明教授的帶領(lǐng)下，研究團(tuán)隊(duì)順利完成了工作計劃。1基于無人機(jī)系統(tǒng)平臺以及 LiDAR 技術(shù)面向村鎮(zhèn)地區(qū)的空間數(shù)據(jù)智能獲取技術(shù)在研究內(nèi)容方面：針對項(xiàng)目的總體目標(biāo)以及各年度的計劃，本任務(wù)對其進(jìn)行了合理安排。目前，本任務(wù)已研發(fā)了海量點(diǎn)云數(shù)據(jù)組織與實(shí)時可視化技術(shù)、不同平臺激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)配準(zhǔn)、激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)自動濾波及高精度 DEM 生成技術(shù)以及部分基于激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)的村鎮(zhèn)地物智能提取技術(shù)。完成了低空村鎮(zhèn)遙感數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)設(shè)計；完成了低空村鎮(zhèn)遙感數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)設(shè)開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了多機(jī)、多核的兩級并行處理算法，并能通過利用GPU實(shí)現(xiàn)對影像處理過程的硬件加速；完成了神農(nóng)架木魚鎮(zhèn)和松柏鎮(zhèn)1:2000比例尺低空攝影；完成了神農(nóng)架木魚鎮(zhèn)和松柏鎮(zhèn)野外控制點(diǎn)的測量，并開展了數(shù)據(jù)處理，全面測試軟件系統(tǒng)的功能，提交了相應(yīng)的DOM成果。軟件研發(fā)方面：項(xiàng)目組還對軟件的功能、界面等方面進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計，并且以搭建好了LiDAR數(shù)據(jù)處理軟件的整體框架，實(shí)現(xiàn)了：海量點(diǎn)云數(shù)據(jù)的索引建立和可視化，點(diǎn)云高質(zhì)量濾波和DEM生成，以及建筑物自動提取和三維重建等。在成果應(yīng)用方面：本項(xiàng)目積極將已研究成果應(yīng)用于各個部門以及不同的領(lǐng)域，如南海區(qū)域淺海和島礁地形模型構(gòu)建、煙臺黃海區(qū)域海岸帶滑坡坡體檢測、成都市附近考古、南方電網(wǎng)電力走廊地形構(gòu)建等等，在經(jīng)濟(jì)和社會效益方面取得了重要的作用。2村鎮(zhèn)災(zāi)害風(fēng)險評價模型課題基本內(nèi)容已完成70%，整體完成情況較好，2014年至2016年上半年課題任務(wù)完成如下：（1）建立了村鎮(zhèn)自然災(zāi)害等級識別及危險性的模糊綜合評價模型，實(shí)現(xiàn)了對滑坡、泥石流等災(zāi)害的危險等級識別以及危險性評價；（2）建立了村鎮(zhèn)災(zāi)害等級的灰色神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型，實(shí)現(xiàn)了對示范區(qū)內(nèi)泥石流災(zāi)害等級的預(yù)測；（3）完成了對單體滑坡的村鎮(zhèn)建筑工程及設(shè)施抗災(zāi)能力的評價模型，對于泥石流災(zāi)害的抗災(zāi)能力評價模型仍在建立過程中；（4）構(gòu)建“村鎮(zhèn)單體滑坡、泥石流災(zāi)害風(fēng)險等級模糊綜合評價模型”，對神農(nóng)架林區(qū)多個滑坡、泥石流進(jìn)行了災(zāi)害等級評價、危險性評價、易損性評價及風(fēng)險評價；（5）基于神農(nóng)架歷年降雨實(shí)測資料，利用可靠度理論和耿貝爾模型，對神農(nóng)架的多個單體滑坡進(jìn)行滲流場模擬和年發(fā)生概率進(jìn)行了預(yù)測；（6）完成示范區(qū)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性分區(qū)圖；（7）結(jié)合示范區(qū)實(shí)際調(diào)查情況、總結(jié)國內(nèi)外專家研究成果，提出了示范區(qū)地震災(zāi)害損失預(yù)測模型，將地震災(zāi)害損失預(yù)測分為“地震確定”和“地震不確定”兩種情況，并確定了兩種情況下的計算方法，通過Visual Studio2010系統(tǒng)開發(fā)平臺進(jìn)行了示范區(qū)地震災(zāi)害損失預(yù)測系統(tǒng)的開發(fā)；（8）結(jié)合地震災(zāi)害損失預(yù)測結(jié)果，借鑒國內(nèi)外有關(guān)地震災(zāi)害評估的有關(guān)研究，地震災(zāi)害評估模型的構(gòu)建已經(jīng)基本完成；（9）完成村鎮(zhèn)地區(qū)山洪和地質(zhì)災(zāi)害的多災(zāi)種綜合風(fēng)險評估及基于云模型的村鎮(zhèn)山洪承災(zāi)能力評價，村鎮(zhèn)承災(zāi)體脆弱性評價已基本完成。3村鎮(zhèn)防災(zāi)規(guī)劃方法及評價從項(xiàng)目啟動至今，項(xiàng)目具體任務(wù)完成情況如下：2014年度，已完成國內(nèi)外村鎮(zhèn)綜合防災(zāi)理論及案例的文獻(xiàn)資料閱讀和整理，搜集示范區(qū)防災(zāi)減災(zāi)相關(guān)的基礎(chǔ)資料；已完成村鎮(zhèn)綜合防災(zāi)規(guī)劃的理論研究，構(gòu)建“村鎮(zhèn)防災(zāi)規(guī)劃方法及評價”的整體研究框架；已完成理論研究中產(chǎn)生災(zāi)害的影響因素（地震、洪水、地質(zhì)災(zāi)害）及災(zāi)害影響特征研究。2015年度，已完成理論研究中縣域、鎮(zhèn)域、村鎮(zhèn)三個層級，防災(zāi)空間等級結(jié)構(gòu)、疏散交通網(wǎng)絡(luò)、避難場所設(shè)施系統(tǒng)（應(yīng)急避難、醫(yī)療、場所、物資保障）、生命線系統(tǒng)（供水、電、通訊等）、防災(zāi)分區(qū)等多個方面的防災(zāi)避難體系研究；已完成理論研究中村鎮(zhèn)防災(zāi)避難公共空間的類型、防災(zāi)避難系統(tǒng)形態(tài)、防災(zāi)避難疏散通道形態(tài)、防災(zāi)避難場所空間形態(tài)等村鎮(zhèn)防災(zāi)避難公共空間的形態(tài)研究；已初步建立村鎮(zhèn)綜合防災(zāi)減災(zāi)規(guī)劃評價框架及評估思路，如下圖；已完成示范區(qū)（神農(nóng)架林區(qū)木魚鎮(zhèn)）的現(xiàn)場調(diào)研和基礎(chǔ)資料搜集。圖1 鎮(zhèn)綜合防災(zāi)減災(zāi)規(guī)劃評價框架及評估思路圖2016年度，正在開展以神農(nóng)架林區(qū)木魚鎮(zhèn)為示范區(qū)的示范應(yīng)用準(zhǔn)備工作，以及村鎮(zhèn)綜合防災(zāi)減災(zāi)規(guī)劃評價系統(tǒng)的建立與測試。4. 村鎮(zhèn)綜合防災(zāi)減災(zāi)規(guī)劃支持系統(tǒng)到目前為止項(xiàng)目組已完成：（1）構(gòu)建了示范區(qū)基礎(chǔ)空間信息數(shù)據(jù)庫。示范區(qū)為神農(nóng)架林區(qū)，數(shù)據(jù)庫內(nèi)容涵蓋神農(nóng)架林區(qū)地質(zhì)災(zāi)害分布情況、地形地貌地質(zhì)信息、村鎮(zhèn)建設(shè)基本情況，以及重點(diǎn)研究區(qū)域松柏鎮(zhèn)和木魚鎮(zhèn)的詳細(xì)信息。（2）搜集了全球范圍內(nèi)2229個相關(guān)案例。其中根據(jù)全國地質(zhì)災(zāi)害通報和相關(guān)新聞檢索的側(cè)重于災(zāi)害救援的案例共250例、從美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)獲取的地震數(shù)據(jù)庫中案例共1257例、EM-DAT獲取的歐美和中國災(zāi)害案例共502例、神農(nóng)架本地地質(zhì)災(zāi)害案例共220例。（3）開展了村鎮(zhèn)防災(zāi)減災(zāi)規(guī)劃方法與策略研究，如基于地質(zhì)災(zāi)害時空分布的村鎮(zhèn)防災(zāi)規(guī)劃方法及策略研究，已完成地質(zhì)災(zāi)害空間自相關(guān)研究、影響地質(zhì)災(zāi)害的自然要素和人為要素指標(biāo)體系研究、人為建設(shè)活動對地質(zhì)災(zāi)害影響程度的量化研究。其他相關(guān)研究還包括基于Logistic回歸的神農(nóng)架林區(qū)崩滑流災(zāi)害風(fēng)險評價研究；基于GIS技術(shù)的松柏鎮(zhèn)滑坡災(zāi)害點(diǎn)影響范圍研究；以重點(diǎn)區(qū)域木魚鎮(zhèn)為研究區(qū)基于自然災(zāi)害風(fēng)險分析的山地城市避難場所研究。（4）完成了村鎮(zhèn)區(qū)域防災(zāi)減災(zāi)規(guī)劃支持系統(tǒng)的框架構(gòu)建、系統(tǒng)界面與主要功能設(shè)計，并開發(fā)了規(guī)劃支持系統(tǒng)基礎(chǔ)版本，此版本已具備ArcGIS 系統(tǒng)的基本操作功能。5. 應(yīng)用示范（1）已開展的研究開發(fā)活動從項(xiàng)目啟動至今，項(xiàng)目具體任務(wù)完成情況如下：1）2015年5月，完成了神農(nóng)架示范基地初次調(diào)研及數(shù)據(jù)收集，主要涉及神農(nóng)架林區(qū)的相關(guān)規(guī)劃成果及基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)，如下表所示：表1 神農(nóng)架林區(qū)規(guī)劃成果匯總列表表2 神農(nóng)架林區(qū)基礎(chǔ)地理信息匯總列表2）2015年10月，前往湖北省基礎(chǔ)地理信息中心、湖北省測繪成果檔案館進(jìn)行調(diào)研，并收集“數(shù)字神農(nóng)架”及其相關(guān)數(shù)據(jù)，如下圖所示；圖2 松柏鎮(zhèn)三維模型數(shù)據(jù)（“數(shù)字神農(nóng)架”）3）2016年1月，前往武漢市規(guī)劃研究院進(jìn)行調(diào)研，了解神農(nóng)架林區(qū)相關(guān)規(guī)劃背景，并收集相關(guān)數(shù)據(jù)；4）2016年6月，在神農(nóng)架林區(qū)政府的支持下，順利召開課題的“示范啟動會”，確定示范基地為松柏鎮(zhèn)，并完成了研究基地的數(shù)據(jù)收集及調(diào)研。圖3 課題組召開神農(nóng)架林區(qū)示范啟動會本課題年度任務(wù)完成情況如下表所示：表3 2014-2016年度任務(wù)完成情況表年度年度任務(wù)完成情況2014年度國內(nèi)外案例研究及示范區(qū)調(diào)研（1）美國聯(lián)邦應(yīng)急管理部（FEMA）的HAZUS-MH項(xiàng)目案例研究（2）示范區(qū)概況資料收集及初步調(diào)研2015年度示范區(qū)基礎(chǔ)信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫初步構(gòu)建和初步開發(fā)（1）完成林區(qū)相關(guān)規(guī)劃成果數(shù)據(jù)庫的收集（2）完成林區(qū)基礎(chǔ)地理信息的收集2016年度示范區(qū)示范應(yīng)用準(zhǔn)備及初步防災(zāi)規(guī)劃示范應(yīng)用（1）以神農(nóng)架松柏鎮(zhèn)為例，確定示范應(yīng)用（2）基本完成松柏鎮(zhèn)的數(shù)據(jù)收集（3）松柏鎮(zhèn)防災(zāi)規(guī)劃示范應(yīng)用概念規(guī)劃進(jìn)行中（2）示范基地情況課題選擇松柏鎮(zhèn)作為示范應(yīng)用案例。經(jīng)過多次的現(xiàn)場及相關(guān)單位調(diào)研，目前已基本完成松柏鎮(zhèn)的數(shù)據(jù)收集，初步建立基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫，主要信息如下所示。松柏鎮(zhèn)防災(zāi)規(guī)劃編制工作正在進(jìn)行中。表4 松柏鎮(zhèn)示范應(yīng)用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫構(gòu)成序號數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)名稱數(shù)據(jù)格式數(shù)據(jù)年代數(shù)據(jù)說明1基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)DLG數(shù)據(jù)MDB2014按定位基礎(chǔ)、水系、居民地及設(shè)施、交通、管線、地貌、植被和土質(zhì)、境界、注記等要素分16個要素集存放2DOM數(shù)據(jù)GeoTiff20140.2米地面分辨率3DEM數(shù)據(jù)IMG20151:2000，2米格網(wǎng)間距4三維模型數(shù)據(jù)5地名地址數(shù)據(jù)Shape2014地名地址數(shù)據(jù)包含行政地名地址和公共興趣點(diǎn)（POI）等內(nèi)容6地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)2015地表覆蓋數(shù)據(jù)（矢量數(shù)據(jù)、柵格化數(shù)據(jù)）、道路網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、水系網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、構(gòu)筑物、地理單元、原數(shù)據(jù)、DOM數(shù)據(jù)（0.5米分幅、整景）、DEM數(shù)據(jù)（2米DEM、10米DEM、10米經(jīng)緯度DEM、10米坡度坡向）、樣本點(diǎn)數(shù)據(jù)（矢量點(diǎn)、樣本照片及實(shí)例）、控制點(diǎn)數(shù)據(jù)（矢量點(diǎn)、控制點(diǎn)照片文件）7鎮(zhèn)區(qū)矢量地形數(shù)據(jù)CAD20138鎮(zhèn)區(qū)規(guī)劃基礎(chǔ)信息鎮(zhèn)區(qū)行政區(qū)劃CAD20149鎮(zhèn)區(qū)用地現(xiàn)狀CAD201410基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)現(xiàn)狀CAD201411居民點(diǎn)建設(shè)現(xiàn)狀CAD201412土地利用現(xiàn)狀CAD201413鎮(zhèn)區(qū)防災(zāi)現(xiàn)狀CAD201414鎮(zhèn)區(qū)社會經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計數(shù)據(jù)CAD201415交通建設(shè)現(xiàn)狀CAD201416鎮(zhèn)區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀word201417鎮(zhèn)區(qū)建設(shè)項(xiàng)目庫word201418鎮(zhèn)區(qū)建設(shè)規(guī)劃規(guī)劃文本word201419規(guī)劃說明書word201420規(guī)劃圖冊JPG2014圖4 松柏鎮(zhèn)示范應(yīng)用數(shù)據(jù)收集范圍（二）課題調(diào)整情況村鎮(zhèn)建筑工程及設(shè)施抗災(zāi)能力模糊綜合評價模型中：建筑設(shè)施抗災(zāi)能力評價模型、多災(zāi)種聯(lián)合作用的風(fēng)險評估；滑坡、泥石流多災(zāi)種風(fēng)險評價模型中：降雨條件下室內(nèi)滑坡、泥石流災(zāi)變演化的模型試驗(yàn)，上述2項(xiàng)內(nèi)容將調(diào)整至2016年下半年度完成。其他課題的課題任務(wù)與目標(biāo)、計劃安排未進(jìn)行調(diào)整。（三）課題預(yù)算及執(zhí)行情況本課題總預(yù)算628萬元，其中支撐計劃撥款628萬元。目前累計到位557.40萬元，按照武漢大學(xué)有關(guān)科技支撐計劃專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)管理相關(guān)規(guī)章制度，已執(zhí)行預(yù)算146.96萬元。具體支出明細(xì)如下：表5 本課題支出明細(xì)表行號科目預(yù)算批復(fù)數(shù)累計支出結(jié)余專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)自籌經(jīng)費(fèi)合計專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)自籌經(jīng)費(fèi)合計專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)自籌經(jīng)費(fèi)合計1經(jīng)費(fèi)支出合計628.00 628.00 146.96 146.96 481.04481.042（一）直接費(fèi)用529.75 529.75 81.97 81.97 447.78 447.78 31、設(shè)備費(fèi)115.30 115.30 23.46 23.46 91.84 91.84 4（1）購置設(shè)備費(fèi)29.10 29.10 7.92 7.92 21.18 21.18 5（2）試制設(shè)備費(fèi)5.00 5.00 4.60 4.60 0.40 0.40 6（3）設(shè)備改造與租賃費(fèi)81.20 81.20 10.94 10.94 70.26 70.26 72、材料費(fèi)53.35 53.35 1.79 1.79 51.56 51.56 83、測試化驗(yàn)加工費(fèi)30.50 30.50 30.50 30.50 94、燃料動力費(fèi)20.44 20.44 20.44 20.44 105、差旅費(fèi)68.75 68.75 11.14 11.14 57.61 57.61 116、會議費(fèi)24.00 24.00 127、國際合作與交流費(fèi)40.66 40.66 3.06 3.06 37.60 37.60 138、出版/文獻(xiàn)/信息傳播/知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)費(fèi)45.50 45.50 2.74 2.74 42.76 42.76 149、勞務(wù)費(fèi)108.85 108.85 38.71 38.71 70.14 70.14 1510、專家咨詢費(fèi)22.40 22.40 1.07 1.07 21.33 21.33 1611、其他支出17（二）間接費(fèi)用98.25 98.25 64.99 64.99 33.26 33.26 18其中：績效支出25.03 25.03 （四）課題任務(wù)與目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的預(yù)期1基于無人機(jī)系統(tǒng)平臺以及 LiDAR 技術(shù)面向村鎮(zhèn)地區(qū)的空間數(shù)據(jù)智能獲取技術(shù)在研究內(nèi)容方面，課題組已完成了海量點(diǎn)云數(shù)據(jù)管理和可視化、點(diǎn)云高質(zhì)量濾波和DEM生成，在基于激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)的村鎮(zhèn)地物智能提取技術(shù)方面已完成了建筑物的自動提取，在植被、道路提取方面已進(jìn)行相關(guān)資料的查找以及代碼的實(shí)現(xiàn)，預(yù)計2016年能夠完成。在成果發(fā)表方面，由于審稿周期過長，課題組文章大部分處于審稿階段，下一步要注意此方面情況。在軟件開發(fā)方面，軟件的框架已經(jīng)搭建完成，基本功能已實(shí)現(xiàn)。在主題功能方面，濾波、建筑物提取已集成，下一步把重點(diǎn)工作放在植被、道路的實(shí)現(xiàn)，以及軟件的測試、完善和維護(hù)上。目前項(xiàng)目已根據(jù)課題的任務(wù)與目標(biāo)，提前完成了無人機(jī)影像采集各項(xiàng)年度計劃任務(wù)，并且已完成了低空遙感數(shù)據(jù)軟件平臺的構(gòu)建和軟件的研制。經(jīng)初步測試與驗(yàn)證，平臺和軟件性能基本均能滿足立項(xiàng)申請書各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。因此本子課題能夠如期完成課題規(guī)定的任務(wù)與目標(biāo)。2村鎮(zhèn)災(zāi)害風(fēng)險評價模型建立先聚類后識別的災(zāi)害等級評估方法體系，為村鎮(zhèn)綜合風(fēng)險評價提供依據(jù)。根據(jù)不同自然災(zāi)害的特點(diǎn)，以災(zāi)度為目標(biāo)建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，對災(zāi)害等級進(jìn)行預(yù)評估，為村鎮(zhèn)規(guī)劃綜合風(fēng)險評價提供前瞻性的依據(jù)。構(gòu)建村鎮(zhèn)規(guī)劃綜合風(fēng)險評價指標(biāo)體系，并利用模糊層次分析法，對規(guī)劃城鎮(zhèn)的風(fēng)險等級進(jìn)行評價，根據(jù)規(guī)劃村鎮(zhèn)的特點(diǎn)，結(jié)合小城鎮(zhèn)防災(zāi)減災(zāi)中出現(xiàn)的問題，借鑒城市防災(zāi)減災(zāi)的法律法規(guī)和方法措施，參考小城鎮(zhèn)規(guī)劃中的一些防災(zāi)減災(zāi)要點(diǎn)，進(jìn)行單一災(zāi)害以及多種災(zāi)害聯(lián)合作用的風(fēng)險評估，為災(zāi)害風(fēng)險防范提供依據(jù)。建立村鎮(zhèn)規(guī)劃的災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)，根據(jù)該系統(tǒng)的預(yù)警值，為規(guī)劃選址中規(guī)避風(fēng)險等級高的區(qū)域進(jìn)行村鎮(zhèn)建設(shè)提供依據(jù)。3村鎮(zhèn)防災(zāi)規(guī)劃方法及評價本子課題均嚴(yán)格按照研究計劃執(zhí)行，依據(jù)目前的課題研究進(jìn)展，課題投入及組織管理情況，本子課題能夠完成預(yù)定的目標(biāo)任務(wù)。4. 村鎮(zhèn)綜合防災(zāi)減災(zāi)規(guī)劃支持系統(tǒng)本子課題均嚴(yán)格按照研究計劃執(zhí)行，依據(jù)目前的課題研究進(jìn)展，課題投入及組織管理情況，本子課題能夠完成預(yù)定的目標(biāo)任務(wù)。5. 應(yīng)用示范本子課題均嚴(yán)格按照研究計劃執(zhí)行，依據(jù)目前的課題研究進(jìn)展，課題投入及組織管理情況，本子課題能夠完成預(yù)定的目標(biāo)任務(wù)。三、成果及其應(yīng)用情況（一）取得的成果及創(chuàng)新性1. 創(chuàng)新性成果（1）基于無人機(jī)系統(tǒng)平臺以及 LiDAR 技術(shù)面向村鎮(zhèn)地區(qū)的空間數(shù)據(jù)智能獲取技術(shù)1）機(jī)載激光點(diǎn)云自動化濾波及其高質(zhì)量DEM生成方法點(diǎn)云濾波一直以來是點(diǎn)云處理中的一個熱點(diǎn)問題。目前，濾波算法有數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)濾波、漸進(jìn)三角網(wǎng)、基于坡度濾波、點(diǎn)云分割濾波等，但存在許多問題，如：算法適應(yīng)性較差，不能滿足實(shí)際生產(chǎn)中變化復(fù)雜的場景；對于斷裂地形的提取誤差大，難以保持地形的完整性，影響高質(zhì)量DEM的自動生成，需要大量的后續(xù)人工編輯。據(jù)此，課題組提出多方法集成方案，將點(diǎn)云分割濾波方法和數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)濾波方法融合，采用多種實(shí)體模式進(jìn)行濾波處理，繼承兩者保持地形特征的優(yōu)勢，并形成互補(bǔ)之勢，彌補(bǔ)兩種方法的不足之處。點(diǎn)云分割濾波方法能夠提取大型建筑物，消弱了數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)中大窗口的cut-off現(xiàn)象，數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)方法彌補(bǔ)了點(diǎn)云分割濾波方法的區(qū)域適應(yīng)性問題。由此，兩種方法的融合，可以適合于城區(qū)、山區(qū)以及混合地形區(qū)域，且能夠保持地形特征。經(jīng)過ISPRS樣例數(shù)據(jù)的測試，并與國內(nèi)外其他濾波方法比較，本方法在技術(shù)指標(biāo)上達(dá)到先進(jìn)水平。2）基于形態(tài)學(xué)尺度空間的建筑物點(diǎn)云提取三維建筑物信息在城市規(guī)劃與管理、移動通信、災(zāi)害應(yīng)急與評估、環(huán)境模擬、車輛導(dǎo)航等方面具有重要作用。已有許多學(xué)者研究從LIDAR點(diǎn)云中提取建筑物，但不同場景下建筑物的穩(wěn)定提取依然困難。為提高建筑物與其他地物在機(jī)載激光點(diǎn)云中的區(qū)分能力，提出了一種基于形態(tài)學(xué)尺度空間的建筑物點(diǎn)云自動層次提取方法。首先，在點(diǎn)云濾波后，從非地面點(diǎn)云中提取建筑物候選區(qū)域；然后，通過形態(tài)學(xué)重建和點(diǎn)云平面分割方法對建筑物候選區(qū)域構(gòu)建多尺度空間，并建立目標(biāo)區(qū)域的拓?fù)潢P(guān)系圖；最后，在拓?fù)潢P(guān)系圖基礎(chǔ)上，利用5種特征量對目標(biāo)區(qū)域分類以提取建筑物點(diǎn)云。為了測試算法的性能，將算法提交ISPRS評估，并與其他算法比較，如下圖所示。從評估結(jié)果可以看出，本課題組提出的算法（簡稱WHU_YD）對場景的適應(yīng)性最強(qiáng)，且在同類方法中總體水平最好。圖5 Vaihingen測試集評估結(jié)果圖6 Toronto測試集評估結(jié)果3）海量點(diǎn)云數(shù)據(jù)組織與實(shí)時可視化技術(shù)激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)具有數(shù)據(jù)量大的特點(diǎn)，如何有效的組織、管理海量點(diǎn)云數(shù)據(jù)，并進(jìn)行高效快速的可視化，是一個重要問題。本文首先使用八叉樹，對點(diǎn)云進(jìn)行空間劃分，生成索引緩存，并構(gòu)建LOD樹。生成索引緩存后，依據(jù)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的空間組成結(jié)構(gòu)與位置關(guān)系，構(gòu)建LOD索引樹。然后使用OpenGL技術(shù)對點(diǎn)云進(jìn)行顯示。利用建立索引階段生成的LOD索引樹，在內(nèi)存中構(gòu)建場LOD樹。使用多線程技術(shù)與Out-Of-Core內(nèi)外存調(diào)度，記錄當(dāng)前視點(diǎn)的位置，并使用后臺線程預(yù)加載進(jìn)入視口的點(diǎn)云緩存。當(dāng)已加載的點(diǎn)云遠(yuǎn)離視口后，同樣使用后臺線程對其進(jìn)行卸載，這樣可以保證內(nèi)存中只加載當(dāng)前需要瀏覽的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)海量點(diǎn)云數(shù)據(jù)的組織和快速可視化。3）無人機(jī)影像并行處理技術(shù)低空村鎮(zhèn)遙感數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)在計算機(jī)高速聯(lián)網(wǎng)的支撐下，通過最優(yōu)化理論和多級優(yōu)化算法，對任務(wù)隊(duì)列進(jìn)行高效合理的自動管理與分配，并進(jìn)一步利用GPU實(shí)現(xiàn)對影像處理過程的硬件加速，實(shí)現(xiàn)持續(xù)或者近似100%地利用所有計算機(jī)、所有CPU和所有GPU，從而使生產(chǎn)效率最大化。4）無人機(jī)影像智能匹配技術(shù)為了實(shí)現(xiàn)自動化快速處理，必須研究能夠自動跨越無法成功匹配像對的智能匹配技術(shù)。該技術(shù)在有導(dǎo)航或POS數(shù)據(jù)的情況下，它在導(dǎo)航數(shù)據(jù)或POS數(shù)據(jù)的引導(dǎo)下恢復(fù)飛行航線指導(dǎo)特征匹配，如果沒有導(dǎo)航或POS數(shù)據(jù)，則利用特征匹配算法、RANSAC以及幾何約束條件進(jìn)行匹配與像對鑒別處理。特征匹配完成后，構(gòu)建測區(qū)初始的自由網(wǎng)，然后進(jìn)行灰度相關(guān)與最小二乘匹配，為高精度區(qū)域網(wǎng)平差提供可靠的像點(diǎn)觀測數(shù)據(jù)，并構(gòu)建穩(wěn)定的區(qū)域自由網(wǎng)。（2）村鎮(zhèn)災(zāi)害風(fēng)險評價模型1）在滑坡、泥石流災(zāi)變模型研究中，為了獲得邊坡體抗剪強(qiáng)度參數(shù)，提出了及成功制作出一種可適應(yīng)自由剪切變形的活動板疊環(huán)剪切儀；2）將模糊綜合評價法與平面坐標(biāo)相結(jié)合，提出一種新的泥石流風(fēng)險評價法：模糊坐標(biāo)法；3）將基于信息熵的模糊評價法引入滑坡的危險評價中，建立了信息熵的模糊綜評價模型，完成了對神農(nóng)架林區(qū)典型滑坡的危險性評價工作；4）將滑坡破壞概率與極值降雨時間概率分析相結(jié)合，得到單體滑坡失穩(wěn)的年概率；5）建立了基于模糊綜合評價法和AHP-Entropy的區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性評價模型，完成了對神農(nóng)架林區(qū)區(qū)域滑坡災(zāi)害的易發(fā)性評價。6）提出了地震災(zāi)害損失預(yù)測模型，將地震災(zāi)害損失預(yù)測分為“地震確定”和“地震不確定”兩種情況，通過“地震確定”時的地震災(zāi)害損失預(yù)測模型可以計算任意地震強(qiáng)度下地震造成的財產(chǎn)損失和人員死亡情況；通過“地震不確定”時的地震災(zāi)害損失預(yù)測模型可以計算未來50年內(nèi)地震災(zāi)害造成的財產(chǎn)損失和人員死亡的期望值。在Visual Studio2010平臺上，采用C#語言，并調(diào)用ArcGIS Engine10.0部分組件進(jìn)行地震災(zāi)害損失預(yù)測系統(tǒng)的初步開發(fā)工作。7）完善了我國山洪災(zāi)害風(fēng)險評估以及預(yù)測在空間尺度上的進(jìn)一步研究，以往對山洪的研究往往評價單元到縣市，對神農(nóng)架林區(qū)山洪的研究將其細(xì)化到村鎮(zhèn)，對山洪災(zāi)害風(fēng)險評價單元的確定和選取提供了參考。（3）村鎮(zhèn)防災(zāi)規(guī)劃方法及評價通過對所有造成災(zāi)害的影響因子進(jìn)行梳理和分析，確立不同影響因子的權(quán)重，從而建立村鎮(zhèn)災(zāi)害危害評估框架及評估系統(tǒng)，為村鎮(zhèn)空間防災(zāi)規(guī)劃和防災(zāi)支持系統(tǒng)的研究提供有力的數(shù)據(jù)支撐。（4）村鎮(zhèn)綜合防災(zāi)減災(zāi)規(guī)劃支持系統(tǒng)1）利用3S技術(shù)，為示范區(qū)建立了基于ArcGIS平臺針對地質(zhì)災(zāi)害防治的基礎(chǔ)空間信息數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)內(nèi)容詳實(shí)，除了應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害相關(guān)研究外，還可應(yīng)用于災(zāi)害防治規(guī)劃決策制定及方案生成等領(lǐng)域，是具有極高實(shí)用性的地質(zhì)災(zāi)害防治專項(xiàng)數(shù)據(jù)庫，在國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域鮮見。2）根據(jù)相關(guān)研究，確定了針對每類災(zāi)害的不同的具體入庫內(nèi)容，全國地質(zhì)災(zāi)害通報和相關(guān)新聞檢索的側(cè)重于災(zāi)害救援的案例共250例、從美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)獲取的地震數(shù)據(jù)庫中案例共1302例（包括大陸565例，臺灣91例，日本395例，美國251例）、EM-DAT獲取的歐美和中國災(zāi)害案例共1056例、神農(nóng)架本地地質(zhì)災(zāi)害案例共220例。項(xiàng)目組構(gòu)建的歷史災(zāi)害案例庫在國內(nèi)村鎮(zhèn)地質(zhì)災(zāi)害案例搜集工作中災(zāi)害屬性較為全面，國外災(zāi)害案例搜集工作中涉及災(zāi)種較為多樣化,通過案例檢索借鑒同類型相似度較高的歷史災(zāi)害案例發(fā)生時的救援措施，為當(dāng)前災(zāi)時救援提出指導(dǎo)性建議。3）村鎮(zhèn)防災(zāi)減災(zāi)規(guī)劃方法與策略研究方面：基于地質(zhì)災(zāi)害時空分布的村鎮(zhèn)防災(zāi)規(guī)劃方法及策略研究方面，對地質(zhì)災(zāi)害防治研究，不僅從山體高程、坡度等自然要素層面去分析，而且考慮人為建設(shè)活動對地質(zhì)災(zāi)害的影響性。還考慮了地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生空間位置特征，并采用空間自相關(guān)多元回歸模型來量化災(zāi)害的影響；基于Logistic回歸的神農(nóng)架林區(qū)崩滑流災(zāi)害風(fēng)險評價研究以示范區(qū)基礎(chǔ)空間信息數(shù)據(jù)庫為研究基礎(chǔ)，得到區(qū)域崩滑流災(zāi)害風(fēng)險評價結(jié)果及重點(diǎn)區(qū)域滑坡災(zāi)害點(diǎn)具體影響范圍，該結(jié)果可作為區(qū)域規(guī)劃方案生成和策略制定的重要依據(jù)；基于GIS技術(shù)的松柏鎮(zhèn)滑坡災(zāi)害點(diǎn)影響范圍研究，系統(tǒng)地總結(jié)滑坡災(zāi)害的研究歷史及發(fā)展情況，收集多種滑距預(yù)測方法，分析各方法的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍，在結(jié)合松柏鎮(zhèn)滑坡現(xiàn)狀的情況下，提出基于GIS技術(shù)的松柏鎮(zhèn)滑坡災(zāi)害點(diǎn)影響范圍確定方案；以重點(diǎn)區(qū)域木魚鎮(zhèn)為研究區(qū)基于自然災(zāi)害風(fēng)險分析的山地城市避難場所研究采用了定性與定量結(jié)合方法、GIS空間分析方法、信息量模型方法等以數(shù)據(jù)驅(qū)動的研究方法，較以往城鄉(xiāng)規(guī)劃中多以定性方法為主導(dǎo)的防災(zāi)減災(zāi)專項(xiàng)規(guī)劃研究有較大的不同，前者更具客觀性和科學(xué)性以重點(diǎn)區(qū)域松柏鎮(zhèn)為研究區(qū)進(jìn)行基于工程系統(tǒng)規(guī)劃方法的村鎮(zhèn)生命線系統(tǒng)災(zāi)損敏感性評價，對道路、電力、通訊、給水、燃?xì)?、排水六大生命性系統(tǒng)進(jìn)行單功能災(zāi)損敏感性和綜合災(zāi)損敏感性分析，采用定量分析， GIS空間分析的研究方法，彌補(bǔ)了國內(nèi)村鎮(zhèn)地區(qū)對生命線系統(tǒng)規(guī)劃方面的空白，提供良好的規(guī)劃基礎(chǔ)。4）項(xiàng)目組當(dāng)前正在開展的重點(diǎn)任務(wù)之一在于構(gòu)建支撐村鎮(zhèn)區(qū)域防災(zāi)減災(zāi)規(guī)劃的支持系統(tǒng)，已構(gòu)建系統(tǒng)的基礎(chǔ)版本，未來將實(shí)現(xiàn)多源數(shù)據(jù)融合、開發(fā)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險模型與規(guī)劃模型等，完善系統(tǒng)。 2. 成果的意義與作用（1）基于無人機(jī)系統(tǒng)平臺以及 LiDAR 技術(shù)面向村鎮(zhèn)地區(qū)的空間數(shù)據(jù)智能獲取技術(shù)本課題研究成果已應(yīng)用多個部門和不同的領(lǐng)域，如南海區(qū)域淺海和島礁地形模型構(gòu)建、煙臺黃海區(qū)域海岸帶滑坡坡體檢測、成都市附近考古、南方電網(wǎng)電力走廊地形構(gòu)建等等，在經(jīng)濟(jì)和社會效益方面取得了重要的作用。（2）村鎮(zhèn)災(zāi)害風(fēng)險評價模型1）可適應(yīng)自由剪切變形的活動板疊環(huán)剪切儀采用了適應(yīng)自由剪切變形的活動板剪切框，在剪切試驗(yàn)過程中，最大限度的減小了疊環(huán)對土體的約束作用，可適應(yīng)土體的自由剪切變形；從功能上實(shí)現(xiàn)了單剪模式；豎向加載單元可提供常位移、常剛度、常應(yīng)力三種法向邊界條件，使得剪切試驗(yàn)的試驗(yàn)條件更加符合邊坡變形實(shí)際工況；2）模糊坐標(biāo)法方法繼承了模糊綜合評價法對多因素、多層次的復(fù)雜問題評價效果好的特點(diǎn)，并利用平面坐標(biāo)的二維屬性使得評價結(jié)果能同時表現(xiàn)泥石流的危險度及易損度。該方法既能反映風(fēng)險的大小，又能表現(xiàn)某個泥石流風(fēng)險的具體特點(diǎn)，可為防災(zāi)減災(zāi)的決策提供更詳細(xì)的信息；3）采用信息熵法確定評價因子權(quán)重，能較好地考慮因子之間的相互影響和聯(lián)系，同時削弱異常數(shù)據(jù)對評價結(jié)果的影響。將基于信息熵的模糊綜合評價模型應(yīng)用于實(shí)際滑坡危險性評價中，避免了主觀因素的影響，賦值結(jié)果更為客觀、合理，從而使得模糊綜合評價的結(jié)果也符合實(shí)際情況，為滑坡危險性等級的劃分提供依據(jù)，并指導(dǎo)防災(zāi)減災(zāi)工作的進(jìn)行；4）滑坡失穩(wěn)概率不僅要考慮空間概率還要考慮時間概率。通過分析一定時間內(nèi)極值降雨事件出現(xiàn)的概率，以及此極值降雨條件誘發(fā)滑坡失穩(wěn)的概率，將滑坡破壞概率與極值降雨時間概率分析相結(jié)合，可以得到滑坡失穩(wěn)的概率。從而解答“某段時間內(nèi)某區(qū)域的滑坡有多大概率爆發(fā)”的問題；5）本課題提出以模糊綜合評價法為基礎(chǔ)，根據(jù)災(zāi)害發(fā)生幾率為依據(jù)分別對評價因子進(jìn)行狀態(tài)分級、采用考慮評價單元地理位置和評價因子的數(shù)據(jù)類型的AHP-Entropy法進(jìn)行權(quán)重分配，不僅解決了才用單一的熵值法不能考慮決策者意志及偏好和對離散型數(shù)據(jù)賦權(quán)精度不高的缺點(diǎn)，其計算結(jié)果精度較高，為村鎮(zhèn)災(zāi)害預(yù)警及規(guī)劃提供了的重要參考依據(jù)；6）利用該系統(tǒng)可以對神農(nóng)架林區(qū)地震災(zāi)害造成的財產(chǎn)損失和人員死亡情況進(jìn)行預(yù)測，為制定合理的救災(zāi)策略、規(guī)劃可行的救災(zāi)方案和進(jìn)行災(zāi)害發(fā)生時救災(zāi)物質(zhì)的分配提供依據(jù)。為后續(xù)的地震災(zāi)害評估提供數(shù)據(jù)支持。7）對山洪災(zāi)害風(fēng)險評估結(jié)果主要是基于村級的行政單元尺度上進(jìn)行表達(dá)，這樣也有利于對山洪災(zāi)害進(jìn)行管理以及為相關(guān)部門制定決策提供了基礎(chǔ)。（3）村鎮(zhèn)防災(zāi)規(guī)劃方法及評價我國幅員遼闊，村鎮(zhèn)地理地質(zhì)地形條件復(fù)雜多樣，存在著不同災(zāi)害隱患，村鎮(zhèn)災(zāi)害危害評估框架及評估系統(tǒng)的建立，能夠評定村鎮(zhèn)現(xiàn)狀的災(zāi)害危害等級，評估出村鎮(zhèn)中工程防災(zāi)措施的不足，以及防災(zāi)抗災(zāi)功能的低下。該成果將在村鎮(zhèn)防災(zāi)規(guī)劃編制、城市建設(shè)用地選址、災(zāi)后的應(yīng)急救災(zāi)和減災(zāi)等領(lǐng)域，為城市規(guī)劃編制、城市建設(shè)、救災(zāi)搶險等部門提供科學(xué)的管理和決策系統(tǒng)和有力的數(shù)據(jù)支撐，對于災(zāi)害發(fā)生時減少人員傷亡和財產(chǎn)損失有著非常重要的意義。（4）村鎮(zhèn)綜合防災(zāi)減災(zāi)規(guī)劃支持系統(tǒng)1）示范區(qū)基礎(chǔ)空間信息數(shù)據(jù)庫可重點(diǎn)應(yīng)用于區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害相關(guān)研究及地質(zhì)災(zāi)害防治相關(guān)工作，特別是針對地質(zhì)災(zāi)害防治的示范區(qū)規(guī)劃方案生成及規(guī)劃決策制定等重點(diǎn)工作（如輔助防災(zāi)減災(zāi)專項(xiàng)規(guī)劃編制、城鄉(xiāng)發(fā)展方向確定、重大基礎(chǔ)設(shè)施選址等）；將空間信息數(shù)據(jù)庫作為城鄉(xiāng)規(guī)劃針對地質(zhì)災(zāi)害防治進(jìn)行定性定量研究的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，以期通過規(guī)劃防治和規(guī)避災(zāi)害，保障區(qū)域人們?nèi)罕姷纳敭a(chǎn)安全。2）我國村鎮(zhèn)覆蓋面積廣、自然環(huán)境多樣、氣候條件差異明顯，同時孕災(zāi)環(huán)境、致災(zāi)因子和受災(zāi)體的組合形式多樣，致使災(zāi)害案例差異顯著且數(shù)量龐大，要結(jié)合每個地方的實(shí)際情況摸清楚每個災(zāi)害的發(fā)生機(jī)制與數(shù)理模型幾乎不可能的。因此，歷史案例庫的構(gòu)建非常重要，研究團(tuán)隊(duì)可以在這個庫的基礎(chǔ)上引入案例推理技術(shù)，充分利用歷史已發(fā)生災(zāi)害案例，對村鎮(zhèn)規(guī)劃與建設(shè)項(xiàng)目做出指導(dǎo)，以保障村鎮(zhèn)安全。3）村鎮(zhèn)防災(zāi)減災(zāi)規(guī)劃方法與策略研究方面，基于地質(zhì)災(zāi)害時空分布的村鎮(zhèn)防災(zāi)規(guī)劃方法及策略研究方面，通過GIS及數(shù)學(xué)模型量化誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的各類要素，對村鎮(zhèn)建設(shè)用地進(jìn)行風(fēng)險評價，能夠合理指導(dǎo)村鎮(zhèn)規(guī)劃布局，提高村鎮(zhèn)發(fā)展的安全性。崩滑流災(zāi)害風(fēng)險評價結(jié)果可作為確定減災(zāi)責(zé)任及實(shí)施救助等工作的重要依據(jù)，還對以防災(zāi)減災(zāi)為重要前提的城鄉(xiāng)規(guī)劃具有重大意義，可輔助規(guī)劃方案的生成和規(guī)劃決策的制定?；贕IS技術(shù)的松柏鎮(zhèn)滑坡災(zāi)害點(diǎn)影響范圍研究，為村鎮(zhèn)區(qū)域滑坡災(zāi)害影響范圍的確定提供了更科學(xué)的計算方法。基于自然災(zāi)害風(fēng)險分析的山地城市避難場所研究，為山地城市避難場所規(guī)劃提供了一套科學(xué)方法，有利于減少村鎮(zhèn)區(qū)域?yàn)?zāi)害造成的損失。4）構(gòu)建基于 3S 技術(shù)集成的防災(zāi)減災(zāi)規(guī)劃支持系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)多源數(shù)據(jù)融合、地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價與規(guī)劃指導(dǎo)功能的完善，對于推動我國村鎮(zhèn)防災(zāi)減災(zāi)相關(guān)工作及村鎮(zhèn)規(guī)劃與建設(shè)有至關(guān)重要的作用，可提升村鎮(zhèn)防災(zāi)減災(zāi)規(guī)劃的可行性、科學(xué)性和先進(jìn)性。3. 知識產(chǎn)權(quán)及論文（1）基于無人機(jī)系統(tǒng)平臺以及 LiDAR 技術(shù)面向村鎮(zhèn)地區(qū)的空間數(shù)據(jù)智能獲取技術(shù)論文方面： 1 Yang Bisheng, Dai Wen xia, Dong Zhen. Automatic Forest Mapping at Individual Tree Levels from Terrestrial Laser Scanning Point Clouds with a Hierarchical Minimum Cut Method. Remote Sensing, 2016, 8(5):372.2 Two-step adaptive extraction method for ground points and breaklines from lidar point clouds， ISPRS journal（minor revision）.3陳茂霖, 盧維欣, 萬幼川,等. 無附加信息的地面激光點(diǎn)云自動拼接方法J. 中國激光, 2016(4).4夏團(tuán)兵, 萬幼川, 孫明偉. 多幅正射影像鑲嵌的接邊精度改進(jìn)方法J. 地理空間信息, 2016, 14(3):45-47.5李杰, 萬幼川. 基于光譜特征參量化的高光譜影像精細(xì)分類J. 地理空間信息, 2015(4):86-88.6楊蒙蒙, 萬幼川, 徐景中. 激光掃描儀四棱塔鏡誤差分析及定位精度研究J. 中國激光, 2015(9):316-323.7盧維欣, 萬幼川, 何培培,等. 大場景內(nèi)建筑物點(diǎn)云提取及平面分割算法J. 中國激光, 2015(9):336-342.軟件著作權(quán)與專利的申請情況：專利共申報5項(xiàng)，軟件著作權(quán)申報4項(xiàng)。表6 申報專利情況申請專利號發(fā)明人申請日發(fā)明專利名稱141067萬幼川，陳茂霖2014-7-29基于16維特征描述的激光點(diǎn)云自動配準(zhǔn)方法及系統(tǒng)141081萬幼川，何培培2014-7-31基于道路特征的遙感影像與激光點(diǎn)云配準(zhǔn)方法及系統(tǒng)150687萬幼川，姜瑩2015-5-22遙感影像模糊聚類的波段修正變化檢測方法及系統(tǒng)150690萬幼川，姜瑩2015-5-22基于掩膜分類的遙感影像變化檢測方法及系統(tǒng)161137萬幼川，秦家鑫2016-6-03一種地面激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)的建筑物分割與輪廓線提取方法表7 課題申報軟件著作權(quán)情況序號軟件著作權(quán)名稱單位完成人申報時間1基于點(diǎn)云影像的點(diǎn)云拼接軟件武漢大學(xué)陳茂霖，2014-09-15 2點(diǎn)云預(yù)處理與三維可視化系統(tǒng)武漢大學(xué)王思穎2014-10-233基于特征和分類的遙感影像變化檢測系統(tǒng)軟件武漢大學(xué)王思穎2014-10-234激光掃描點(diǎn)云自動化三維建模軟件武漢大學(xué)楊必勝2015-05-03（2） 村鎮(zhèn)災(zāi)害風(fēng)險評價模型（1）論文（含錄用待刊）：1 沈簡，邱子鋒，徐曉瑜基坑開挖對坡頂建筑物沉降及穩(wěn)定性影響J巖土工程學(xué)報，2014（S2）：337-342.2 沈簡，饒軍，羅浩威基于模糊聚類識別法的邊坡穩(wěn)定性分析C工業(yè)建筑2015年（S1），2015：1198-1201.3 沈簡，饒軍，傅旭東基于模糊綜合評價法的泥石流風(fēng)險評價J災(zāi)害學(xué)，2016，31（2）：172-175.4 邱子鋒，沈簡，傅旭東，等基于最優(yōu)加權(quán)組合預(yù)測的隧道監(jiān)控量測數(shù)據(jù)分析J長江科學(xué)院院報，2016（5）：53-57.5 饒軍，深簡，傅旭東基于信息熵的模糊評價法的滑坡危險度研究J長江科學(xué)院院報（已錄用待刊）.6 邱子鋒鋼塑帶加筋土擋墻模型試驗(yàn)研究C第五屆全國土工合成材料加筋土學(xué)術(shù)研討會論文集，2015.7 何亞伯，汪洋，李祎琛，周又又基于改進(jìn)DEA交叉效率模型的洪水災(zāi)害區(qū)域脆弱性評價J中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2016，12（5）：86-90.8何亞伯，常秀峰，徐冰山區(qū)村鎮(zhèn)洪災(zāi)承災(zāi)能力評估-以神農(nóng)架林區(qū)為例J中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2016，12（6）；96-101.（2）專利及軟件著作版權(quán)：1）一種可適應(yīng)自由剪切變形的活動板疊環(huán)剪切儀，專利申請?zhí)朇N201510285570.4（中通回案實(shí)審，預(yù)計2016年9月授權(quán)）；2）初步完成了神農(nóng)架林區(qū)地震災(zāi)害損失預(yù)測系統(tǒng)的研制，目前正進(jìn)行軟件著作版權(quán)的申請。（3） 村鎮(zhèn)防災(zāi)規(guī)劃方法及評價本子課題小組所取得研究成果，發(fā)表（含錄用待刊）學(xué)術(shù)論文共5篇：1張婭薇,李軍. 引導(dǎo)低碳出行的空間策略與設(shè)計原則J.華中建筑,2015(12): 114-117.2張婭薇,李軍. 低碳出行導(dǎo)向的城市街道空間模式J.現(xiàn)代城市研究,2016(04): 60-67.3張翰卿. 耐災(zāi)理念導(dǎo)向的城市空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法J. 城鄉(xiāng)規(guī)劃（錄用待刊）4李軍, 葉勇. 我國村鎮(zhèn)綜合防災(zāi)規(guī)劃的問題與對策研究J. 西部人居環(huán)境學(xué)刊（錄用待刊）（4）村鎮(zhèn)綜合防災(zāi)減災(zāi)規(guī)劃支持系統(tǒng)本子課題發(fā)表論文（含錄用待刊）共3篇：1詹慶明,郭華貴. 基于GIS和RS的遺產(chǎn)廊道適宜性分析方法J, 規(guī)劃師, 2015(S1): 318-322.2呂敏慧,詹慶明,郭華貴. 大數(shù)據(jù)視角的城市規(guī)劃智慧管理途徑探索C, 新常態(tài)：傳承與變革2015中國城市規(guī)劃年會論文集（04城市規(guī)劃新技術(shù)應(yīng)用）3鄒芳，詹慶明.防災(zāi)視角下的村鎮(zhèn)規(guī)劃建設(shè)研究以神農(nóng)架為例收錄在中國小城鎮(zhèn)和村莊建設(shè)發(fā)展報告2015-2016，中國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部村鎮(zhèn)建設(shè)司和中國城市科學(xué)研究會編制，2016年10月出版（二）成果應(yīng)用及已取得或預(yù)期的效益1基于無人機(jī)系統(tǒng)平臺以及 LiDAR 技術(shù)面向村鎮(zhèn)地區(qū)的空間數(shù)據(jù)智能獲取技術(shù)（1）案例1黃海某段海岸線，由于過度采石開發(fā)導(dǎo)致山體滑坡的潛在危險，海洋一所利用地面站激光掃描儀和無人機(jī)航攝手段得到區(qū)域數(shù)據(jù)，如圖1（a）所示。從圖1（a）中可以看到，區(qū)域坡度陡、陡崖多，所含地物有建筑物、植被等。其中，植被區(qū)域基本沒有穿透給濾波處理帶了極大的困難。利用本項(xiàng)目研發(fā)濾波算法得到區(qū)域地面點(diǎn)云并生成保特征地形模型，如圖1（b、c）所示，便于后期滑坡變形檢測。（a）黃海某海岸線滑坡監(jiān)測數(shù)據(jù)(a)(b)圖7 濾波結(jié)果及其地形模型1.2 案例2圖2是某海島及淺海區(qū)域，區(qū)域范圍3.75平方公里，高程分布-11.5m6.4m。區(qū)域內(nèi)存在地面點(diǎn)云、海表面點(diǎn)云和海底地形點(diǎn)云，經(jīng)過一定預(yù)處理和本研究濾波方法，濾波結(jié)果如圖2（b），圖2（c）為生成的地形模型，模型高精度、高質(zhì)量地反映了區(qū)域內(nèi)的陸海地形變化。 (a)(b)(c)圖8 某區(qū)域淺海和島礁數(shù)據(jù)及其濾波和DEM結(jié)果1.3案例3利用本研究的建筑物提取方法對下面區(qū)域(圖3、4)進(jìn)行處理，下面區(qū)域包含多層建筑物，且建筑物和植被混合，對方法是一種考驗(yàn)。如圖3、4（b）是本研究建筑物提取結(jié)果，區(qū)域內(nèi)的絕大部分建筑物都已提取，其中圖中的建筑物都已提取，且其邊界保持較好。 (a)(b)圖9 （a）原始數(shù)據(jù)；（b）提取結(jié)果，灰色為地面，綠色主要為植被，咖啡色為雜點(diǎn)，其余顏色為提取的各棟建筑物。 (a)(b)圖10 （a）原始數(shù)據(jù)；（b）提取結(jié)果，灰色為地面，綠色主要為植被，其余顏色為提取的各棟建筑物。無人機(jī)影像采集與處理方面測試區(qū)域湖北省神農(nóng)架林區(qū)柏鎮(zhèn)和木魚鎮(zhèn)像控測量和空中三角測量，測試 1:2000數(shù)字正射影像圖，面積12.72平方公里。小型數(shù)碼相機(jī)系統(tǒng)類型為SONYA7R數(shù)碼相機(jī)，相機(jī)焦距為35mm及28mm，相幅大小為736