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深大地理空间信息研究团队提出民航客机平台遥感新方法 可满足诸多常见的地球观测任务要求

发布时间:2020-10-23


近日,深圳大学地理空间信息研究团队取得最新研究进展,针对传统遥感卫星获取遥感数据方面存在的限制,提出了民航客机平台遥感新方法,在洪涝制图应用、夜光遥感经济监测和夜光光污染监测等方面取得了初步研究成果。

目前的卫星遥感方式对获取遥感数据仍然存在一定的限制,例如长观测周期、云层干扰和昂贵卫星发射维护成本,这限制了对地面变化的快速响应和许多潜在应用。民航飞机由于具有高重访率,密集覆盖和低成本特性,成为遥感数据获取的理想候选观测平台。对此,深圳大学地理空间信息研究团队汪驰升研究员课题组借助此平台提出一种新型的遥感数据采集方式,被形象地称为“志愿者民航客机遥感VPARS”,该方法基于手持摄像机从靠窗座位拍摄的地球观测图像,通过计算机视觉处理算法生成正射影像,可以满足许多常见的地球观测任务的要求。

通过该方式获取遥感数据具有显著的三大优势:重访周期短:每天密集的飞行航班在航线覆盖区,可以实现以小时为单位的数据获取周期;获取成本低:智能手机的极大普及、手机摄像技术的提升,以及民航客机手机使用的政策放宽,使得民航客机上靠窗乘客可容易获取到质量较高的遥感图片,极大降低数据获取成本;抗云层干扰:与卫星相比,民航客机的飞行高度。不同观测位置云层在影像上的遮挡范围不一样。较低通过对不同位置拍摄的影像进行叠加,可以消除部分云层的影响。

目前该团队借助民航客机遥感获取数据的方式,已经在洪涝制图应用、夜光遥感经济监测和夜光光污染监测等方面取得了初步研究成果。在洪涝制图应用方面,以广东省洪涝灾害为例,洪涝期间,往往伴随云层覆盖,传统的光学遥感,卫星很难获取有效的遥感观测数据。但使用民航客机遥感方法,经过一系列处理手段,能够获取拍摄区域三维点云和去除云层干扰的正射影像图,达到很好的去云效果,有效监测洪涝灾害情况;在夜光遥感经济监测方面,以新冠疫情为例,通过在民航客机上获取的研究区手机照片,生成夜光遥感影像,再与POI密度图,疫情前获取的珞珈一号夜光遥感影像对比,能够快速评估疫情对经济的影响,服务疫情后的城市精细管理和经济恢复;在夜光光污染监测应用研究方面,以长沙市为例,利用民航客机遥感获取高分辨率数据,结合POI数据,对光污染来源及特征进行分析,探索了VPARS方法的应用,结果表明民航客机遥感可以有效获取高精度夜光遥感数据,在光污染监测方面具备很大潜力。民航客机作为一种新型的遥感平台具有巨大的潜力。根据其具备的显著优势可以补充传统遥感卫星的不足。

研究团队获得国家重点研发计划、国家自然科学基金项目、深圳市孔雀技术创新项目等项目支持。