CN102141616B - 基于干涉测量数据和其他类型数据之间的数据融合来生成机场障碍图的方法 - Google Patents

基于干涉测量数据和其他类型数据之间的数据融合来生成机场障碍图的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102141616B
CN102141616B CN201010602679.3A CN201010602679A CN102141616B CN 102141616 B CN102141616 B CN 102141616B CN 201010602679 A CN201010602679 A CN 201010602679A CN 102141616 B CN102141616 B CN 102141616B
Authority
CN
China
Prior art keywords
data
airport
dsm
obstacle
model
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201010602679.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102141616A (zh
Inventor
M·A·F·罗德里格斯
H·J·M·奥利韦拉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Baira Polytechnic Institute
Original Assignee
ANA Aeroportos de Portugal SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ANA Aeroportos de Portugal SA filed Critical ANA Aeroportos de Portugal SA
Publication of CN102141616A publication Critical patent/CN102141616A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102141616B publication Critical patent/CN102141616B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/89—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • G01S13/90—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging using synthetic aperture techniques, e.g. synthetic aperture radar [SAR] techniques
    • G01S13/9021—SAR image post-processing techniques
    • G01S13/9023—SAR image post-processing techniques combined with interferometric techniques

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Instructional Devices (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Processing Or Creating Images (AREA)

Abstract

本发明描述了一种基于干涉测量数据和其他类型数据之间的数据融合来生成机场障碍图的方法。其特征在于以下步骤：将预存的被调查区域的模拟数据转换为数字格式；将数据矢量化；分析已经是数字格式的数据；生成作为输入数据结构以便以光栅格式为陆地变化探测算法所使用的数字表面模型(MDS)；比较最初数字表面模型和在后续时期获得的新数据；比较基础数字表面模型(DSM)和高度测量数据结构，该高度测量数据结构源自置于空载平台中的合成孔径雷达获得的干涉测量数据；注册以及地理参照数字表面模型(DSM)；裁剪图像，以确保整个被调查区域被正确标识；对光栅模型进行再采样以与在最初和后续的时期之间获得的那些模型相比较，以在行或列上展示相同数量的像素，表征同样的被调查区域；探测陆地变化，比较从不同时期获得的两个数字表面模型(DSM)中的海拔，以生成第三光栅模型；用矢量格式的机场障碍图覆盖被认为是障碍物的物体的光栅图像；确认新的障碍物；以及向相关机关播报新的机场障碍图。

Description

基于干涉测量数据和其他类型数据之间的数据融合来生成机场障碍图的方法
技术领域
管理者对在国际民用航空组织(ICAO)制定的《航空国际标准和操作规程建议》中述及的为了管理航空基地并涉及到标准航空站覆盖区域的准确三维地理信息数据的需求成为航空安全管理委员会的主要需求之一。
当前的建议提出了与位于航空基地(机场或其他航空站)周边环境中的障碍物(特别是其位置和高度)相关的安全问题，这需要在机场障碍图(AOC)和精确进场地形图(PATC)中说明，以满足在ICAO的附录4、附录14和附录15中规定的要求。
这些图是由民用航空管理者或者管理航空站的管理者来管理的。其设计和技术说明书在世界范围内由ICAO规范，在葡萄牙由INAC(葡萄牙民用航空管理局)规范。
现今，由于涉及到航空运输市场的安全限制的增加，需要一种机场障碍物图的快速更新方法。从精密进场地形图(PATC)或机场障碍物图(AOC)的诞生时起至其更新时，涉及障碍物的大多数研究时断时续的持续进行了数年。即使是就在一个小的调查区域上获得的常规障碍物数据结构而言使用实际的达到最新技术发展水平的技术，即航空激光扫描与激光探测和测距(ALS/LiDAR)，那么，通常在前面的两个时刻之间也获得一年或更长的时间窗。这使得在数据结构完成时数据往往被废弃，并且也不能满足在ICAO的附录15第10章第10.6段规定的关于大型和特大型调查区域的地形和障碍物数据的可用性的截止期限。
背景技术
在机载激光雷达(迄今为止在这种应用类型的领域中使用的达到最新技术发展水平的技术)和空载合成孔径雷达平台之间的权衡分析，表明飞行器的航行高度明显低于卫星，因此，机载激光雷达的数据采集步骤总体上增加了几个不便之处，其经常地或者是系统地与数据采集步骤相关联：
·在用于数据采集的激光雷达航行时的机场操作中的严格限制由于所需飞行高度低而产生高危的操作；
·在航班起飞和抵达过程中，尤其是在交通量大的机场，也会由于必需机场操作的延迟而产生巨大延迟；
·在某些情况下，激光雷达数据采集被限制在白天的航班。
处理机载激光雷达数据花费的时间是极大的(一般对于很小的调查标准区域来说多于6个月，对于中到大型的调查标准区域来说几乎两年或更多)，即使对于小的覆盖区域也需要分析数十亿的点，并且修正它们全部的偏移误差，这是由于它是三维环境中基于点的应用，其对于在所有采集点之间的关于与飞机的飞行路径相关联的误差进行空间校正过程，并且现在在对于同一监控区域的不同时期内采集的的不同点带之间执行另一个校正步骤是必需的。虽然采集机载激光雷达数据的处理是使用先进的数字设备进行的，但是它几乎是一个点一个点的进行的，并且由于要处理大量数据该处理很慢，凸显了使用这种类型的远程传感器的另一个缺点，即其导致了数据生成的高成本。在SaksonoT.等人的《印度尼西亚地图的未来：先进边缘雷达干涉测量技术的优点》(″ThefutureofmapsofIndonesia：Benefitofleadingedgeradarinterferometrytechnology”)，《亚洲地图2003，技术趋势2003》中，提及了涉及在计算上付出的努力的局限性，从而暗示了在Oytawa(EUA)进行的对来自印度尼西亚的一个项目的数据的处理。
由于其核心区域是基于栅格结构(光栅模型)而不是基于点的结构，所以从空载平台采集的数据不需要特殊化的硬件来进行技术处理。因此，使用基于光栅的模型背后的目的是保证对于代表一小覆盖区域的每一像素，有其等于在该像素区域内最高物体的数位(该数位为其在当前聚焦区域的高度)。科学界中声称，大的或者巨大的覆盖区域(例如一个国家的整个领土)的调查在使用机载激光雷达技术时是不能实行的，而空载传感器代表了一种适当的替代，并且还有一种低成本解决方案，即，空载远程传感器提出一种关于数据采集过程的低成本解决方案。
ALS/LiDAR数据采集系统是近垂直遥感单元。空载合成孔径雷达平台为侧向扫描系统，从而将其本身呈现为用于这种具体的应用类型-用于航空目的的障碍物数据的一个优点。例如，任意具有大的高度发展的小区域物体，比如在源自激光雷达的数字表面模型DSM中的30米高的天线，显示很小的探测区域，而对于同样的扫描物体，当使用侧向扫描雷达系统时，由于其倾斜距离感测特性，就能得到大得多的探测区域。
另外，在激光雷达遥感技术中使用的能量的带宽通常很小(通常接近红外线)，这受到大气条件的严重影响，从而在高度数据中引起无法检测的误差，这与空载合成孔径雷达技术相反，因为其可以在所有天气条件下运行，不管是白天或者黑夜。
由于飞行器的航行高度频繁变化，因此激光雷达数据的精度沿着所研究的区域发生变化。而且，附连到飞行器上的用于携带激光雷达系统的硬件的惯性GPS系统，相比于源自太空交通工具的误差而言，难于精确计算源自飞行器沿着其纵轴的运动的误差(通常称为侧倾(roll)引起的误差)。加上由于湿度和悬浮在大气中的小颗粒物(悬浮尘粒)引起的返回信号的可变性，机载激光雷达系统精度以辐射测量精度而不是真实海拔精度来描述。
已经知晓一些生成机场障碍图的方法。例如：
在GarrityC.的《使用机载干涉测量合成孔径雷达(IFSAR)制作数字地图》，(“DigitalCartographicProductionUsingAirborneInterferometricSyntheticApertureRadar(IFSAR)”)，阿拉斯加北坡，2005和SaksonoT.等人的《印度尼西亚地图的未来：先进边缘雷达干涉测量技术的优点》(″ThefutureofmapsofIndonesia：Benefitofleadingedgeradarinterferometrytechnology”，)，在亚洲地图2003，技术趋势2003中，基于80年代以来科学界的描述，描述了合成孔径雷达技术的原理，其中展现了INTERMAP所做的一项关于为获得数据来生成数字表面模型(MDS)和数字地形模型(DTM)的服务的实现的工作，但是很难应用于航空目的。并且如果该服务在2003年实现，那么由于没有任何数据更新程序以合理的成本在一年或更少的时间内执行的事实，在2010年，使用该论文中所描述的技术获得的数据的时间分辨率就成本/收益比而言就不够高效。在GarrityC.的《使用机载干涉测量合成孔径雷达(IFSAR)制作数字地图》，阿拉斯加北坡，2005中，提到了在SAR传感器中反复出现的数据采集，从而显示了很好的空间分辨率，但是如果采集的数据被用于航空目的，在合理的时间窗内为一整个国家的全部领土收集信息将几乎是不能实行的，因为这篇论文提到了置于机载平台的合成孔径雷达的使用(IFSAR-机载干涉测量合成孔径雷达)。并且，由于不满足ICAO的附录15，第10章中的数字要求，在该论文中提出的方法不足以应用于航空目的，并且由于数据更新过程仅安排了5年，这难于与一些已存在的像TERRASAR-X或者RADARSAT的太空合成孔径雷达传感器或者甚至是像SENTINEL的那些未来系统所提供的调查相比较。同时，在同一篇论文中很短的篇幅涉及到Lansat7和AVHRR数据的使用，但是对于本发明的情况，主要目的是探测涉及新障碍物的存在的高度变化，而不是建立整个监测区域的数字表面模型(DSM)。
在Alves等人的“《Fundamentosdoprocessamentointerferometricodedadosderadardeaberturasintetica》，AnaisXIVSimposioBrasileirodeSensoriamentoRemoto，Natal，Brasil，INPE，7227-7234页，2009”中描述了合成孔径雷达的数学原理，并且虽然提到了在变形领域中的使用，但这里的主要目的与处理来自合成孔径雷达的图像所使用的技术无关，因为这些技术已经存在，而是只有由置于空载平台的合成孔径雷达捕获的数据以及其与远程采集的其他类型数据的融合的处理才在本发明的范围之内，其能够在很短的时间期间内生成和更新机场障碍图，这是使用所有前面的参考文献中提到的基于置于机载传感器中的合成孔径雷达的使用的技术所不可能实现的。
根据本发明，当与作为当前达到最新技术发展水平的技术的机载激光扫描和激光探测及测距(ALS/LiDAR)传感器的使用相比较时，除去其他优点不说，不需要停止或者暂停机场运行，这被认为是主要的优点之一。在第二阶段中分析地理信息系统(GIS)环境中的地理参考数据以有效地更新和提供机场障碍图AOC的自动化过程的实现，也是本发明的另一个技术优点。在这一阶段中，从PRISM-ALOS(用于立体测绘的全色遥感仪器-先进的陆地观测卫星)或SPOT-5(多遍扫描)得到的立体视法映象也能够与DSM的使用空载合成孔径雷达干涉测量生成的立体视法映象整合在一起，以增强在所产生的图中显示的障碍物的置信水平。
除了涉及到数据采集过程和机场障碍图的制作的问题之外，用于管理在本发明的范围内出现的数据结构而创建的工具将能够在任何机场在其他的活动中协助管理职员，特别是：计划、分区、以及甚至是对人造物体进行许可，其中所有提到的活动都仅仅基于ICAO的附录4、14和15。
由于其离地面的距离，空载传感器轨道远比飞行器航行轨道“稳定”得多，并且其数据采集能够被认为对于很广阔的区域而言几乎与在ICAO的附录15，第10章所提出的-eTOD即电子地形和障碍物数据-中的一样瞬时，这个广阔的区域通常包括在一单一图像中对于任意给定机场或者一个国家的整个领土所分析的整个区域。这一事实设想了任何表现在数据(图像)中的误差都在每条倾斜距离线扫描处均匀分布，从而在执行图像几何校正步骤时展现了巨大的优势。至于激光雷达，对于整个调查区域，时常是在一周之内的不同日子里获得数个点“带”或点“云”，并且这一事实能在那些点集合之间引入严重的几何误差，非常难以解决。
前面所有的关于在本发明范围之内所使用的实际的达到最新技术发展水平的技术的局限性，增强了该所提出方法的优势，其为了与ICAO的附录4、附录14、附录15严格一致的航空目的即为了研制低成本方法以及快速获得障碍物数据结构，该方法基于空载合成孔径雷达干涉测量技术的使用来采集地形和障碍物数据。
使用与每年一次用激光雷达更新机场障碍图的相同的钱，本发明中可以完成常常是更可靠的在航空站周围的标准调查区域内的三维地理参考信息数据的更新，甚至几乎是按照需求的一年内数次或者根据任何航空站基地的管理人员决定的周期，而实际上不会影响机场运行。如果机场运行需要在数据采集过程中停止一段给定的时间，那么高成本将会间接的与当前达到最新技术发展水平的技术即机载激光雷达遥感系统的使用相关联。
将本发明与当前达到最新技术发展水平的技术相比较时，另一个毫无疑问的抵触的创新方面是，如果需要的话可进行障碍物数据每周一次的更新，这是一个根据地形障碍物数据数字要求对大多数要求调查区域应当克服垂直精度问题的话题。ICAO建议障碍物数据应当说明在给定的航空站周边区域内是“永久性”还是“暂时性”的障碍物(如前面提及的要求最高的区域)，例如，在机场周围的建筑场所摆放一天的起重机，其可能在机场障碍图中显示数年，直到安排另一项用于数据更新的激光雷达工作。因为采集数据的时间分辨率在使用空载SAR干涉测量遥感系统时被提高，本发明由于其较高的更新速度而在现实和说明的障碍物之间具有好得多的联系。
发明内容
本发明提到一种基于依据高度测量精确度和空间分辨率的数字表面模型(DSM)的存在的创新方法，该数字表面模型与第一反射表面即建筑物顶部、远程通信天线顶部、桥的顶部等相对应，该方法对于很广阔的覆盖区域(例如：一个国家的整个领土)在很短一段时间内(小于6个月)使用空载合成孔径雷达干涉测量技术，以及其与由远程传感器采集的其他类型的数据的融合，建立特别是高分辨率光学图像、多光谱和高光谱图像。在这个方法的第一步中，依据欧洲空中交通管制组织(EUROCONTROL)的WGS84实施手册(WGS84)，完成了保持在被监控区域内任何预先存在的数据从模拟到数字格式的转换。在第二步中，建立了光栅模型并且与新的数字表面模型(DSM)相比，新DSM是通过置于空载平台中的合成孔径雷达所获取的远程数据的干涉测量处理得到的，该光栅模型在应用了陆地变化检测协议之后标识出新的障碍物并在更新的机场障碍图中说明。在初始DSM之后得到的后来的DSM是使用从置于空载平台的合成孔径雷达的干涉测量处理中得到的数据和被认为将对该目的有用的其他类型的数据之间的数据融合建立的。在建立此精确的数字表面模型(DSM)之后，它将被整合进自动化陆地变化探测协议，从而以数字格式在很短的时间周期(根据要求为一个月或者更少)内更新和播报这些机场障碍图。此方法也将允许覆盖如在ICAO的附录15，第10章中说明的4个领土区域的电子地形和障碍物数据组的采集和持续更新，这对于适应航空驾驶员座舱或者基于地面的系统或功能是必要的。
此创新思想是基于应用置于空载平台的传感器的空载合成孔径雷达的使用，而不是基于机载激光扫描/和激光探测及测距传感器ALS/LiDAR的使用，后者是人们所知晓的用于此类型应用的目前达到最新技术发展水平的技术，是在根据ICAO的《航空国际标准和操作规程建议》的被称为《障碍物》的用于地形和障碍物数据采集的技术。被认为是障碍物的所采集的地形和障碍物数据集合需要在机场障碍图中说明，与ICAO的附录15，第10章中的《电子地形和障碍物数据》所规定的要求严格一致。在试图使用目前达到最新技术发展水平的技术来在很短时间周期(少于6个月)内执行这样的调查时，大型区域的监控(例如，对于区域1，需要调查一个国家的整个领土)被认为是不可行的，其要考虑到采集包含在同一覆盖区域内的所有必要航空信息。
从而，简言之，本发明呈现出下列优点：
·它大大减少了花费在采集地形和障碍物数据上的时间；
·它减少了生成新的机场障碍图(AOC)的时间；
·它减少了已存在机场障碍图(AOC)的更新时间；
·它避免了在地形和障碍物数据的远程采集期间对机场运行的中止；
·它满足在ICAO的附录15，第10章(eTOD)中所规定的对与调查区域1和2有关的地形和障碍物数据的数字要求；
·它使得地形和障碍物数据可在任意大气环境下进行；
·它降低了机场障碍图(AOC)的生成链/更新的复杂性；
·它使得将数据采集用于根据ICAO的附录15第10章第10.1节给出的列表中的涉及航空学的应用成为可能。
附图说明
本说明是关于附图作出的，其没有任何限制性地示出：
-图1是预存数据的转换的示图；
-图2是陆地变化探测的示图；
-图3a，b，c，d和e展现了典型光栅模型和必要的覆盖过程。
详细说明
由图1可知，通过数字化点、线和多边形，并确保任何现有图像被转化为光栅格式(例如：在其他类型图像之间的正校正图像)，将模拟格式的数据转换为数字格式。然而，由于已经以数字格式存在的数据元素通常对应在某一段时间上获取的具体数据，所以就需要对它们进行分析，这使得建立与要监控的区域相关联的全局数据结构成为必要。不管是在数字化模拟数据的情形中，还是在已经以数字格式存在的数据的分析中，所有的组合信息组成作为以光栅格式在陆地变化探测算法中输入的数据结构的数字表面模型(DSM)。所有这些数据文件涉及数字表面模型的初始时期(T0)，并且被用于与在新时期(T0+1或者后续时期)获取的新数据相比较。基于前面的转换过程，使用基础数字表面模型(DSM)来以光栅格式探测陆地变化，得到一矢量文件(矢量机场障碍图)，仅用于结果的覆盖目的。
该基础数字表面模型(DSM)与源自由置于空载平台的合成孔径雷达传感器采集的干涉测量数据的高度测量信息结构相比较(见图2)。而后，在合理地共同注册以及地理参照所有分析数据之后，应当裁剪图像，以确保被监控的整个区域被正确标识(对被监控区域的图像裁剪)。
一般来说，在T0和T0+1时期(或后续时期)获得的光栅数据可能会呈现出轻微的水平偏移量(亚像素水平)和不同的空间分辨率。为了在应用陆地变化探测协议时得到最佳结果，应当确保所比较的两个光栅模型都必须在行和列方向具有相同数量的像素，表征同样的被监控区域(所谓的再采样步骤)。
在实施再采样步骤之后，激活陆地变化探测步骤，比较两个数字表面模型(来自不同时期)中的高度(或海拔)。两个模型之间的算术差的结果在某一阈值内将生成第三光栅模型，其中与模型的每一像素相关联的数位表征不能穿透，或者是对障碍物表面新穿透的标识，以及在所分析的机场的三维障碍物表面之上的穿透量。如前所述，随后用矢量格式的机场障碍图覆盖被认为是障碍物的物体的光栅图像。
此覆盖之后，还确认了新的障碍物。如果它们表示在T0和T0+1时期(或后续时期)之间的新障碍物，那么该确认过程甚至可以简单地通过视觉验证得到(或者通过进一步的用于两季之间比较的数据融合技术确认)。例如，如果存在由新的建筑物引起的新穿透，该信息必须在机场障碍图中更新和说明。但如果无论任何原因这种现象与新的障碍物不对应，那么涉及到关注像素的信息就必须保持在T0时期内，并且进行评估，以了解在陆地变化探测协议中有这样的障碍物标识的原因。为了标识障碍物(其位置和高度)，对下列地理参照数据实施覆盖过程：
·根据在ICAO的附录4、附录14和附录15中的现有信息，为与航空基地有关的强制监控区域建立三维表面(参见图3顶部的例子)；
·如需要，通过合并数字表面模型(先前的和新的)和其他诸如PRISM-ALOS(用于立体测绘的全色遥感仪-先进对地观测卫星)或SPOT-5(多遍扫描)的其它立体图像获得三维表面。
最后，随着完全被确认的T0+1时期的新的机场障碍图数据，所有的障碍物数据就可以播报给所需要的机构。
预期的实验结果与在ICAO的附录15中提出的要求很接近，即，就垂直精度而言在10米和3米之间(可能与最低值、也就是3米更接近，该最低值被定义为本发明能达到的最大垂直精度，与在ICAO的附录15，第10章-eTOD-针对区域2中提出的要求最高的要求相一致)。在执行单独数据更新操作所需的时间(预期持续一周)和这个方法所确保的精度之间的权衡，将会是本申请的设想之一。这意味着涉及到与机场运行相关联的安全问题的巨大进步(不会被打断/中止和从障碍物得到更接近地面实际的数据)。即使只达到了5米的垂直精度，由于在机场运行安全性的提高，本申请相较于任何当前的方法也会有重大的优势，因为在机场障碍图中说明的障碍物数据库在很短的时间周期内更新。
使用早前描述的用于航空目的的该发明，通过置于空载平台的合成孔径雷达的干涉测量过程，获得数字表面模型(DSM)的质量的改进。有两个涉及到地形和障碍物的数据要求的不同区域(依据ICAO的附录14和15)，标注为区域1和区域2(在ICAO的附录15中有几何描述)。对于区域1，对于障碍物30米的数字垂直精度为该数字要求。对于区域2的情况，对于障碍物3米的数字垂直精度为规定的数字要求。考虑到熟知的使用空载合成孔径雷达传感器采集的数据时达到的估计精度，对区域2指示的精度值展现得多少有些野心勃勃。然而，3米的垂直精度是本发明要达到的目的之一，为了其在这些区域中的每一个上的合适标识，根据在ICAO的附录15中的指示，其也遵从了穿透涉及区域1和2的障碍物表面的障碍物数据的90％的置信水平。
对于在ICAO的附录15中所列的其余区域的情况，特别是区域3和区域4，虽然本发明的结果达不到关于依据ICAO的附录15所需绝对垂直精度所要求的置信水平，但是由于当来自空载合成孔径雷达传感器的数据沿着不同的连续时期被分析时得到较高的垂直相对精度(垂直毫米精度)，本发明也能对那些区域实施。

Claims (7)

1.一种基于置于空载平台中的合成孔径雷达和由远程传感器获得的其他数据的数据融合来生成和更新机场障碍图的方法，其特征在于以下步骤：
-将位于被监控区域中的预存数据从模拟格式转换为数字格式；
-将数据矢量化；
-分析已经是数字格式的数据；
-建立作为以光栅格式在算法中输入以探测陆地变化的数据结构的数字表面模型(DSM)；
-比较关于最初时期的数字表面模型和之后及时得到的新数据；
-比较基础数字表面模型(DSM)和高度测量信息的结构，该高度测量信息源自置于空载平台中的合成孔径雷达传感器获得的干涉测量数据；
-共同注册以及地理参照数字表面模型(DSM)；
-裁剪图像，以确保待监控的整个区域被正确识别；
-对光栅模型进行再采样以与最初和后续的时期作比较，以使其在行与列上展示相同数量的像素，从而表征同样的被监控区域；
-探测陆地变化，以比较源自不同时期的两个数字表面模型(DSM)中的海拔，从而生成第三矩阵模型；
-用机场障碍图覆盖被认为是障碍物的物体的光栅图像；
-确认新的障碍物来更新机场障碍图；以及
-向主管机关播报新的机场障碍图。
2.根据权利要求1所述的生成和更新机场障碍图的方法，其特征在于，数据矢量化的是点到点、每一行和每一多边形地保持的，从而将现有的图像转化为光栅格式。
3.根据权利要求1或2所述的生成和更新机场障碍图的方法，其特征在于，对图像进行正校正。
4.根据权利要求1或2所述的生成和更新机场障碍图的方法，其特征在于，第三光栅模型是先前模型之间的高度测量差的结果，其中与这个第三模型的每一像素相关联的数位表示不能穿透，或者是在障碍物表面中的新穿透的标识，以及在所分析机场的三维障碍物表面之上的穿透量。
5.根据权利要求1或2所述的生成和更新机场障碍图的方法，其特征在于，在最初(T0)和之后(T0+1)的时期之间的新障碍物的确认是通过使用其他补充数据融合技术来视觉验证或核查而实现的，用于比较两个时期。
6.根据权利要求1或2所述的生成和更新机场障碍图的方法，其特征在于，标识障碍物，其位置和高度通过使用下列地理参照数据的覆盖过程获得：
-根据在ICAO的附录4，附录14和附录15的现有信息，为与航空基地有关的强制监控区域建立三维表面；
-通过合并先前的和新的这两个数字表面模型(DSM)和立体图像来获得三维表面，所述立体图像来自用于立体测绘的全色遥感仪—先进对地观测卫星PRISM-ALOS或者来自多遍扫描SPOT-5。
7.根据权利要求1或2所述的生成和更新机场障碍图的方法，其特征在于，就垂直精度而言结果的精度固定在10米和3米之间。
CN201010602679.3A 2009-10-23 2010-10-25 基于干涉测量数据和其他类型数据之间的数据融合来生成机场障碍图的方法 Expired - Fee Related CN102141616B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PT10479809A PT104798B (pt) 2009-10-23 2009-10-23 Método gerador de cartas aeroportuárias de obstáculos baseado na fusão de dados de interferometria por radares de abertura sintética assentes em plataformas espaciais com outros dados captados por sensores remotos
PT104798 2009-10-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102141616A CN102141616A (zh) 2011-08-03
CN102141616B true CN102141616B (zh) 2016-01-27

Family

ID=43858293

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201010602679.3A Expired - Fee Related CN102141616B (zh) 2009-10-23 2010-10-25 基于干涉测量数据和其他类型数据之间的数据融合来生成机场障碍图的方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20110098986A1 (zh)
EP (1) EP2330435B1 (zh)
JP (2) JP2011090309A (zh)
KR (1) KR20110044716A (zh)
CN (1) CN102141616B (zh)
PT (1) PT104798B (zh)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009030672B3 (de) * 2009-06-25 2010-08-19 Eads Deutschland Gmbh Verfahren zur Bestimmung der geographischen Koordinaten von Bildpunkten in SAR Bildern
CN102521818B (zh) * 2011-12-05 2013-08-14 西北工业大学 一种基于nsct的sar图像和可见光图像的融合方法
WO2014060876A1 (en) * 2012-10-18 2014-04-24 Gil Zwirn Acquiring information regarding a volume using wireless networks
CN103514333B (zh) * 2013-10-14 2016-08-10 中国人民解放军空军工程大学 一种机场飞行场地位置优化设计系统
JP6303764B2 (ja) * 2014-04-23 2018-04-04 日本電気株式会社 データ融合装置、土地被覆分類システム、方法およびプログラム
US10871561B2 (en) 2015-03-25 2020-12-22 Urthecast Corp. Apparatus and methods for synthetic aperture radar with digital beamforming
WO2017044168A2 (en) 2015-06-16 2017-03-16 King Abdulaziz City Of Science And Technology Efficient planar phased array antenna assembly
CN105260714B (zh) * 2015-10-10 2018-09-28 中国资源卫星应用中心 一种可见光遥感图像信息提取性能变化检测方法
CA3044806A1 (en) 2015-11-25 2017-06-01 Urthecast Corp. Synthetic aperture radar imaging apparatus and methods
CN107038755A (zh) * 2017-05-09 2017-08-11 北京四维空间数码科技有限公司 矢量数据叠加dsm自动批量生成三维模型的方法
EP3646054A4 (en) 2017-05-23 2020-10-28 King Abdulaziz City for Science and Technology APERTURE SYNTHESIS RADAR IMAGING APPARATUS FOR MOBILE TARGETS
EP3631504B8 (en) 2017-05-23 2023-08-16 Spacealpha Insights Corp. Synthetic aperture radar imaging apparatus and methods
US11525910B2 (en) 2017-11-22 2022-12-13 Spacealpha Insights Corp. Synthetic aperture radar apparatus and methods
CN111507454B (zh) * 2019-01-30 2022-09-06 兰州交通大学 一种用于遥感影像融合的改进交叉皮质神经网络模型
CN110361749A (zh) * 2019-07-23 2019-10-22 武昌理工学院 一种基于激光测距地图制图方法
CN112165165A (zh) * 2020-09-24 2021-01-01 贵州电网有限责任公司 一种面向配电自动化设备检测数据的多源信息融合方法
CN114385712B (zh) * 2022-01-11 2023-03-28 东南大学 一种基于gnss的乡村生态景观多源数据空间融合方法
WO2023149963A1 (en) 2022-02-01 2023-08-10 Landscan Llc Systems and methods for multispectral landscape mapping

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6047234A (en) * 1997-10-16 2000-04-04 Navigation Technologies Corporation System and method for updating, enhancing or refining a geographic database using feedback
GB0117541D0 (en) * 2001-07-19 2003-08-06 Bae Systems Plc Automatic registration of images in digital terrain elevation data
JP4174559B2 (ja) * 2001-10-26 2008-11-05 独立行政法人 宇宙航空研究開発機構 衛星画像を利用した高度視界情報提供システムとその方法及び飛行障害認識システムとその方法
US7783612B2 (en) * 2005-09-21 2010-08-24 The Boeing Company Creation of optimized terrain databases
JP2008016153A (ja) * 2006-07-07 2008-01-24 Toshiba Corp 記録再生装置
JP5438263B2 (ja) * 2006-07-21 2014-03-12 株式会社パスコ レーダ画像処理装置及びレーダ画像処理方法
JPWO2008016153A1 (ja) * 2006-08-03 2009-12-24 株式会社パスコ 災害対策支援方法
JP2008164481A (ja) * 2006-12-28 2008-07-17 Mitsubishi Electric Corp 標高モデル生成装置、標高モデル生成方法および標高モデル生成プログラム
CN103003818B (zh) * 2010-05-28 2016-12-21 吉奥斯特拉股份有限公司 用于广阔地域上的多样化资源基础的测绘建模的系统和方法

Also Published As

Publication number Publication date
PT104798B (pt) 2018-12-31
EP2330435A9 (en) 2012-04-11
US20110098986A1 (en) 2011-04-28
EP2330435B1 (en) 2015-09-16
PT104798A (pt) 2011-04-26
KR20110044716A (ko) 2011-04-29
EP2330435A1 (en) 2011-06-08
JP2016006696A (ja) 2016-01-14
JP2011090309A (ja) 2011-05-06
CN102141616A (zh) 2011-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102141616B (zh) 基于干涉测量数据和其他类型数据之间的数据融合来生成机场障碍图的方法
Casagli et al. Spaceborne, UAV and ground-based remote sensing techniques for landslide mapping, monitoring and early warning
Laliberte et al. Acquisition, orthorectification, and object-based classification of unmanned aerial vehicle (UAV) imagery for rangeland monitoring
US9535158B1 (en) Weather radar system and method with fusion of multiple weather information sources
Karila et al. Tandem-X interferometry in the prediction of forest inventory attributes in managed boreal forests
KR102118802B1 (ko) 무인 항공기를 이용한 하천 건천화 모니터링 방법 및 시스템
Calantropio et al. UAV strategies validation and remote sensing data for damage assessment in post-disaster scenarios
Pesci et al. Multitemporal laser scanner-based observation of the Mt. Vesuvius crater: Characterization of overall geometry and recognition of landslide events
Mazzanti Displacement monitoring by terrestrial SAR interferometry for geotechnical purposes
Strząbała et al. Determining changes in building tilts based on UAV photogrammetry
Cigna et al. Updating landslide inventory maps in mountain areas by means of Persistent Scatterer Interferometry (PSI) and photo-interpretation: Central Calabria (Italy) case study
Zhang et al. Application of the method for prediction of the failure location and time based on monitoring of a slope using synthetic aperture radar
Esposito et al. Performance evaluation of lightweight LiDAR for UAV applications
Comert et al. Object based building extraction and building period estimation from unmanned aerial vehicle data
Teza et al. Ground‐based monitoring of high‐risk landslides through joint use of laser scanner and interferometric radar
Jóźków et al. Monitoring terrain deformations caused by underground mining using UAV data
Domenikiotis et al. GIS-based weather radar siting procedure in mountainous terrain
Xu et al. Applications of Remote Sensing Technology in Aerodrome Full Life Cycle Management
Ruttner-Jansen et al. Monitoring snow depth variations in an avalanche release area using low cost LiDAR and optical sensors
Ciccarese et al. Rapid Assessment of Landslide Dynamics by UAV-RTK Repeated Surveys Using Ground Targets: The Ca’Lita Landslide (Northern Apennines, Italy)
CN112902823B (zh) 桥梁星空地多源观测协同动态监测与安全预警技术
Rombach et al. Newest technology of mapping by using airborne interferometric synthetic aperture radar systems
Zhang et al. Possibility of Cloudless Optical Remote Sensing Images Acquisition Study by Using Meteorological Satellite Observations
EP3477250B1 (en) System and method for monitoring civil engineering works and infrastructures particularly in urban areas
McIntosh et al. Utilization of Lidar Technology—When to Use It and Why

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20180521

Address after: Portuguese Bah

Patentee after: Baira Polytechnic Institute

Address before: Portugal Lisbon

Patentee before: ANA Aeroportos de Portugal S. A.

TR01 Transfer of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160127

Termination date: 20201025

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee