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學術動態

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深大地理空間信息研究團隊提出民航客機平臺遙感新方法 可滿足諸多常見的地球觀測任務要求

發布時間:2020-10-23


近日,深圳大學地理空間信息研究團隊取得最新研究進展,針對傳統遙感衛星獲取遙感數據方面存在的限制,提出了民航客機平臺遙感新方法,在洪澇制圖應用、夜光遙感經濟監測和夜光光污染監測等方面取得了初步研究成果。

目前的衛星遙感方式對獲取遙感數據仍然存在一定的限制,例如長觀測周期、云層干擾和昂貴衛星發射維護成本,這限制了對地面變化的快速響應和許多潛在應用。民航飛機由于具有高重訪率,密集覆蓋和低成本特性,成為遙感數據獲取的理想候選觀測平臺。對此,深圳大學地理空間信息研究團隊汪馳升研究員課題組借助此平臺提出一種新型的遙感數據采集方式,被形象地稱為“志愿者民航客機遙感VPARS”,該方法基于手持攝像機從靠窗座位拍攝的地球觀測圖像,通過計算機視覺處理算法生成正射影像,可以滿足許多常見的地球觀測任務的要求。

通過該方式獲取遙感數據具有顯著的三大優勢:重訪周期短:每天密集的飛行航班在航線覆蓋區,可以實現以小時為單位的數據獲取周期;獲取成本低:智能手機的極大普及、手機攝像技術的提升,以及民航客機手機使用的政策放寬,使得民航客機上靠窗乘客可容易獲取到質量較高的遙感圖片,極大降低數據獲取成本;抗云層干擾:與衛星相比,民航客機的飛行高度。不同觀測位置云層在影像上的遮擋范圍不一樣。較低通過對不同位置拍攝的影像進行疊加,可以消除部分云層的影響。

目前該團隊借助民航客機遙感獲取數據的方式,已經在洪澇制圖應用、夜光遙感經濟監測和夜光光污染監測等方面取得了初步研究成果。在洪澇制圖應用方面,以廣東省洪澇災害為例,洪澇期間,往往伴隨云層覆蓋,傳統的光學遙感,衛星很難獲取有效的遙感觀測數據。但使用民航客機遙感方法,經過一系列處理手段,能夠獲取拍攝區域三維點云和去除云層干擾的正射影像圖,達到很好的去云效果,有效監測洪澇災害情況;在夜光遙感經濟監測方面,以新冠疫情為例,通過在民航客機上獲取的研究區手機照片,生成夜光遙感影像,再與POI密度圖,疫情前獲取的珞珈一號夜光遙感影像對比,能夠快速評估疫情對經濟的影響,服務疫情后的城市精細管理和經濟恢復;在夜光光污染監測應用研究方面,以長沙市為例,利用民航客機遙感獲取高分辨率數據,結合POI數據,對光污染來源及特征進行分析,探索了VPARS方法的應用,結果表明民航客機遙感可以有效獲取高精度夜光遙感數據,在光污染監測方面具備很大潛力。民航客機作為一種新型的遙感平臺具有巨大的潛力。根據其具備的顯著優勢可以補充傳統遙感衛星的不足。

研究團隊獲得國家重點研發計劃、國家自然科學基金項目、深圳市孔雀技術創新項目等項目支持。

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