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遥感技术具有能够大范围、可重复观测获取数据的特点，是进行动态监测的最佳技术手段，已广泛应用于土地利用、自然灾害、矿产资源开采、城市扩张等领域。今天，小编以昆明新国际机场遥感动态监测为例，介绍高分辨率遥感技术在城市变化/重大投资项目监测中发挥的作用。 利用无人机遥感技术监测大型机场建设在国内尚属首例。昆明长水新国际机场是我国在“十一五”期间唯一批准新建的大型枢纽机场，场址位于喀斯特地貌地区，地质条件复杂，对机场建成后地形的分析为机场建设管理提供了辅助手段，具有重要借鉴意义。 昆明新国际机场由于建设规模大、投资高、施工区地形变化大、地质构造复杂等特殊情况，给建设者带来了巨大的困难。为保证机场建设的顺利进行，对机场整个建设过程的变化监测具有重要的意义。而利用遥感技术能快速高效地获取和分析全面、系统、真实的地表空间动态变化信息，为资源和环境的监测、优化管理、规划发展提供完整的决策依据。 2009年，中国科学院遥感与数字地球研究所牛铮研究员团队，启动云南省科技计划专项“基于高分辨率卫星影像与无人机影像的昆明新国际机场遥感动态监测”。该项目主要建设内容包括：机场建设动态3D产品、实现机场三维虚拟漫游、无人机数据处理方法、建设过程的土石方遥感核算、建筑物结构变形、机场地面沉降监测、地质灾害（滑坡、泥石流）监测。项目最终利用高分辨率卫星影像和无人机航空遥感技术获取的机场建设的数字正射影像（DOM）、数字高程模型（DEM）和数字线划图，真实记录了机场建设的过程，为机场建设管理提供辅助手段，为机场建设信息化管理、机场形变监测及机场管线信息化管理提供了科技基础。 下面，我们来具体看看项目的研究内容： 多源高分辨率卫星遥感影像的自动配准及精度评价方法 图像匹配技术是图像融合、分类、变化检测、识别等处理工作不可缺少的步骤，特别是高精度的配准己经成为从遥感图像获取准确信息的必要条件。而图像匹配作为一项基础性工作，需要测量控制点的支持。传统的遥感图像配准都是通过人工在基准图像及待配准图像上选取同名控制点对，构建几何纠正模型，完成遥感图像几何纠正，这种方法效率低下，精度受主观影响较大。特别是对于遥感图像数据量大、时序性强的情况，传统方法根本不能满足要求，需要一种自动、稳健的图像自动配准方法。 不同时相Quickbird数据图像自动配准效果图 面向无人机数据处理的方法体系研究 低空无人机具有起降条件要求低，不受云层影响，数据获取成本低等优点，但由于无人机易受气流影响，数据获取的航偏角等较大、数据框副小、数据量大等特点，因而给后期数据处理增加了很多难度，采用一般的摄影测量系统会面临工作量大、工作效率低等问题。 因而研究专门针对无人机数据的数据处理方法和软件，对推动无人机的应用起决定性作用。该项目在国内外现有无人机数据处理软件基础上，对无人机影像配准技术进行改进，形成一整套无人机数据处理的技术流程。 无人机获取的一期航拍原始影像 基于无人机及高分遥感数据的3D产品制作方法 针对遥感数据信息丰富、具有地理坐标和数据量大等特点进行处理： 一是在利用无人机提取的DEM建立三维地形时，手动转换图像格式以便于添加图像的地理信息； 二是用多分辨率瓦片金字塔来组织和动态调度大量的高程和纹理数据，最终建立遥感航拍数据真彩色纹理覆盖的三维地形。 DOM叠加DEM三维地形浏览 基于多时期无人机遥感数据的机场建设地形变化监测 利用多期无人机航空影像，结合通过无人机影像提取的DEM数据对昆明长水国际机场建设前后的地形变化进行了定量化分析。 DEM数据是通过对机场无人机遥感数据进行空三计算得到，且利用无人机影像提取的建筑物情况消除建筑物对DEM数据造成的起伏影响，利用GIS对建设前后的机场地形进行了空间连续的坡度变化分析。 遥感影像（左图为施工前影像，中图为施工中期影像，右图为施工后期影像） 机场DEM地形图（a图为原始地形图，b图为施工中期地形图，c图为施工后期地形图） 基于面向对象技术的云南新机场施工变化监测报告 建筑施工过程中，建筑设备的数量直接与建设项目的规模及施工进度相关。该项目中，利用获取的高分辨率无人机遥感影像，建立基于光谱及几何特征的塔吊识别方法，主要是利用塔吊在遥感图像中的光谱信息以及几何特征将其从航空影像中提取出来并获取其坐标位置和数量。 常规的建筑物建设监测，仅通过建设前期和后期的影像，通过对完整建筑物的识别进行建设进程的估算。该项目采用了无人机进行高时间频率的航空拍摄，获取了多幅在建过程的建筑物影像。针对正在建设中的建筑工地，项目提出了一种非监督建筑工地自动提取方法。
基于无人机数据的建设过程地质灾害情况风险评估 以无人机在云南长水机场航拍数据资料为基础,开展了无人机航测遥感图像的处理、解译、外业复核等工作,建立了无人机航测遥感数据获取一处理一应用的完整作业流程，为无人机遥感地质灾害调查新方法的应用提供了技术支持。 2009年4月机场建设区域滑坡风险区解译 2009-2012机场北部滑坡风险区变化图 国外利用遥感技术对城市变化/重大（重点）投资项目监测的研究始于20世纪70年代。20世纪70年代美国发射第一颗人造陆地卫星，人们开始探讨利用遥感资料进行特定范围的城市变化/重大投资项目监测的可行性，发展了适用于遥感数据特点的城市变化/重大投资项目监测方法。 我国在“七五”期间对“三北防护林工程”进行遥感监测，拉开了我国对国家重大项目遥感监测的序幕，这一工作持续到“十一五”期间，采用多时相中高分辨率遥感数据综合监测了整个东北区防护林现状、农作物产量和水土流失、土地沙化面积，以及土地覆盖类型等。此外，1996年遥感地球所参与开展的三峡工程生态与环境监测工作，为三峡工程生态与环境保护和管理工作发挥了重要作用；在国土资源部组织的全国土地利用调查和全国重点城市变化的监测工作中，中科院从1985年以后，每5年监测一次全国的土地与城市变化；2007年，遥感地球所利用卫星和航空摄影数据完成了“奥运主场馆区工程环境高分辨率遥感监测与虚拟仿真研究”；近年来，国家测绘局与中科院开展了对城市建筑物三维的精细测量，取得了良好进展。 以上内容由遥感科学国家重点实验室牛铮、王力提供。 |
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从左到右分别是：
