西南石油大學(xué)土木工程與測繪學(xué)院智能時(shí)空信息和防災(zāi)減災(zāi)科研團(tuán)隊(duì)主要致力三維世界時(shí)空信息的獲取、處理與工程應(yīng)用和防災(zāi)減災(zāi)方面的研究工作。

智能時(shí)空信息和防災(zāi)減災(zāi)科研團(tuán)隊(duì)目前形成了以四川省學(xué)術(shù)和技術(shù)帶頭人后備人選、四川省海外高層次留學(xué)人才秦大輝教授為學(xué)術(shù)帶頭人，由2位具有博士學(xué)位、2位具有碩士學(xué)位的全職科研教師組成的研究團(tuán)隊(duì)，3人具有海外訪學(xué)經(jīng)歷。

西南石油大學(xué)智能時(shí)空信息和防災(zāi)減災(zāi)科研團(tuán)隊(duì)重視理論創(chuàng)新與工程應(yīng)用相結(jié)合。近年來，先后承擔(dān)了國家自然科學(xué)基金及省部級重點(diǎn)科研項(xiàng)目和企業(yè)項(xiàng)目等30余項(xiàng)；獲省部級科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)1項(xiàng)，行業(yè)協(xié)會獎(jiǎng)1項(xiàng)和省部級教學(xué)成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)。先后獲國家發(fā)明專利授權(quán)10余項(xiàng)、軟件著作權(quán)10余件。在各類學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表科研論文50余篇，其中SCI收錄論文20余篇，EI收錄論文40余篇，出版專著2部、教材3部，成果轉(zhuǎn)化1項(xiàng)。培養(yǎng)碩士研究生30余名。

團(tuán)隊(duì)目前的主要研究方向包括（1）計(jì)算機(jī)視覺和攝影測量三維重建理論、方法、技術(shù)和應(yīng)用研究；（2）環(huán)境遙感與防災(zāi)減災(zāi)研究；（3）三維管道空間數(shù)據(jù)模型、三維地理信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)及其在智慧管道中的應(yīng)用。具體如下：

一計(jì)算機(jī)視覺和攝影測量三維重建理論、方法、技術(shù)和應(yīng)用研究

團(tuán)隊(duì)完成了適用于工業(yè)測量的結(jié)構(gòu)光三維測量系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)和軟件實(shí)現(xiàn)，提出了多項(xiàng)原創(chuàng)性思想和算法，在相機(jī)標(biāo)定、圖像濾波、目標(biāo)識別、相位解纏、影像干涉測量和影像三維重建等方面，形成了獨(dú)創(chuàng)的核心算法和程序，建立了整套基于數(shù)字光柵投影的結(jié)構(gòu)光三維測量理論和關(guān)鍵技術(shù)體系，成功研制出高精度、低成本的影像干涉三維測量系統(tǒng)，線激光三維掃系統(tǒng)和視覺三坐標(biāo)測量系統(tǒng)，并在相關(guān)行業(yè)得到了推廣應(yīng)用。同時(shí)利用數(shù)字圖像處理理論和計(jì)算機(jī)視覺理論為能源系統(tǒng)提供基于影像的分析測試系統(tǒng)。授權(quán)相關(guān)發(fā)明專利3項(xiàng)，軟件著作權(quán)3項(xiàng)。

                                      二環(huán)境遙感與防災(zāi)減災(zāi)研究

1崩塌落石特征分析與運(yùn)動(dòng)學(xué)模擬

分析崩塌落石特征,并對落石進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)模擬對于災(zāi)害防治具有重大意義。以往的研究對于崩塌落石的運(yùn)動(dòng)學(xué)模擬大多基于二維模擬軟件,人為控制了運(yùn)動(dòng)方向,具有一定的干擾性,部分獨(dú)立的三維模擬軟件計(jì)算時(shí)考慮的參數(shù)較多,增加了模擬難度。運(yùn)用無人機(jī)技術(shù)進(jìn)行調(diào)查，結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查和三維傾斜攝影技術(shù),研究分析斜坡崩塌落石特征,通過三維模型獲取了巖體結(jié)構(gòu)面信息,分析巖體穩(wěn)定性;基于GIS環(huán)境下三維落石模擬軟件Rockfall Analyst,根據(jù)歷史崩塌軌跡采用參數(shù)反演的方法獲得研究區(qū)斜坡下墊面參數(shù),對物源區(qū)塊石進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)軌跡、速度和彈跳高度的數(shù)值模擬。

                                   落石軌跡模擬落石速度模擬落石三維軌跡模擬

2泥石流危險(xiǎn)性評價(jià)研究

泥石流危險(xiǎn)性評價(jià)是泥石流防災(zāi)減災(zāi)工作不可或缺的部分。以多元遙感數(shù)據(jù)和實(shí)地調(diào)查數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源，從致災(zāi)因子和孕災(zāi)環(huán)境入手，選取各類影響因子，利用分析模型確定各因子及其分類級別參與實(shí)驗(yàn)進(jìn)行危險(xiǎn)性劃分，或通過FLO-2D模擬泥石流泥深和流速等方面的的沖淤特征，確定泥石流強(qiáng)度并劃分危險(xiǎn)性分區(qū)，評估泥石流危險(xiǎn)性，為研究區(qū)泥石流防治提供輔助決策。

3 滑坡易發(fā)性評價(jià)研究

為了加強(qiáng)對滑坡災(zāi)害的防治和管理，從實(shí)地調(diào)查與統(tǒng)計(jì)學(xué)的角度出發(fā)，選取各類評價(jià)因子，統(tǒng)計(jì)滑坡在各因子屬性下的分布規(guī)律，并把相對滑坡點(diǎn)密度作為評價(jià)因子的量化值。在此基礎(chǔ)上，依據(jù)各類算法計(jì)算各因子的權(quán)值，并將數(shù)學(xué)思想用于隸屬度的計(jì)算，以綜合評價(jià)模型為基礎(chǔ)計(jì)算研究區(qū)的滑坡易發(fā)性分區(qū)結(jié)果。為滑坡的易發(fā)性評價(jià)提供可靠途徑，為防災(zāi)減災(zāi)工作提供參考。

                                 多種機(jī)器學(xué)習(xí)模型的易發(fā)性分區(qū)模型全局精度驗(yàn)證曲線

4 地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性評價(jià)精度研究

地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性評價(jià)是順利開展防災(zāi)減災(zāi)工作的重要參考依據(jù)。以給定區(qū)域?yàn)檠芯繉ο螅x取地形起伏度、土壤類型、地層巖性、坡度、降水強(qiáng)度等多種評價(jià)因素。采用量化數(shù)據(jù)模型為基礎(chǔ)構(gòu)建地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性評價(jià)模型，將機(jī)器學(xué)習(xí)算法與量化模型進(jìn)行耦合；使用耦合模型對研究區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行分析，從而提高地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性評價(jià)的精度。

                                 評價(jià)因子選取地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性分區(qū)圖精度提升驗(yàn)證結(jié)果

5氣候檢測與特征分析

綜合考慮大氣降水、植被指數(shù)、土壤溫度及高程海拔等因素，基于TRMM、MODIS等多源遙感數(shù)據(jù)計(jì)算了溫度植被干旱指數(shù)（ Temperature Vegetation Dryness Index ， TVDI）、 降 水 集 中 指 數(shù) （ Precipitation Concentration Index，PCI）、數(shù)字高程模型指數(shù)（Digital Elevation Model，DEM），以主成分分析（Principal Component Analysis，PCA）的方法建立了地區(qū)綜合干旱監(jiān)測模型，并利用標(biāo)準(zhǔn)化降水蒸散指數(shù)（Standardized Precipitation Evapotranspiration Index，SPEI）對模型進(jìn)行精度驗(yàn)證。

三維管道空間數(shù)據(jù)模型、三維地理信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)及其在智慧管道中的應(yīng)用

智慧管道為長輸油氣管道的建設(shè)和管理提供了新的手段、方法和理念。三維管道空間數(shù)據(jù)模型與三維地理信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)作為智慧管道建設(shè)與應(yīng)用的重要組成部分，在智慧管道的信息可視化、數(shù)據(jù)集成與共享、三維空間分析等方面起著重要作用?；诰W(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實(shí)和三維應(yīng)用技術(shù)，構(gòu)建一個(gè)面向網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的、統(tǒng)一語義表達(dá)的、支持三維空間數(shù)據(jù)互操作的、可擴(kuò)展的三維管道空間數(shù)據(jù)模型。并在此基礎(chǔ)上，建立三維管道構(gòu)件模型庫，建立三維管道多尺度細(xì)節(jié)層次模型，解決智慧管道網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下海量數(shù)據(jù)可視化的性能和空間分析問題，從而實(shí)現(xiàn)對管道進(jìn)行多分辨率、多尺度、多時(shí)空的三維描述，為智慧管道建設(shè)提供三維空間數(shù)據(jù)與技術(shù)集成支撐。在智慧管道的三維地理信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)框架、三維管道數(shù)據(jù)的開放性與互操作性、基于網(wǎng)絡(luò)的三維管道大場景渲染與優(yōu)化等方面取得了進(jìn)展。