Please wait a minute...
 
国土资源遥感  2020, Vol. 32 Issue (2): 1-10    DOI: 10.6046/gtzyyg.2020.02.01
  综述 本期目录 | 过刊浏览 | 高级检索 |
三峡库区航空遥感地质调查技术发展综述
陈洁1,2, 高子弘1, 王珊珊1, 金鼎坚1
1.中国自然资源航空物探遥感中心,北京 100083
2.中国科学院空天信息研究院,北京 100101
A review on the development of aerial remote sensing geological survey technology in the Three Gorges Reservoir area
Jie CHEN1,2, Zihong GAO1, Shanshan WANG1, Dingjian JIN1
1. China Aero Geophysical Survey & Remote Sensing Center for Natural Resources, Beijing 100083, China
2. Aerospace Information Research Institute, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China
全文: PDF(3294 KB)   HTML  
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 

三峡库区是长江上游经济带的重要组成部分,对其开展全方位、多层次、定期化的系统地质调查工作是十分必要和重要的。回顾了近40 a来基于航空遥感技术的三峡库区地质调查的发展与进展情况,简要介绍了陆续出现的航空遥感技术原理及其特点,对利用不同技术方法取得的成果进行了梳理,肯定了航空遥感技术在地质调查领域的重要作用,并对实践生产中发现的问题进行了总结,最后展望了航空遥感技术在三峡库区地质调查中的应用前景。应用与研究成果表明,航空遥感技术通过其灵活高效、详实精准的优势,在三峡库区的灾害体识别、生态环境监测、资源勘查等地质调查领域发挥了重要作用。

服务
把本文推荐给朋友
加入引用管理器
E-mail Alert
RSS
作者相关文章
陈洁
高子弘
王珊珊
金鼎坚
关键词 航空遥感三峡库区地质灾害生态环境    
Abstract

The Three Gorges reservoir area is an important part of the the upper Yangtze River economic belt. It is very necessary and important to carry out comprehensive, multi-level and regular systematic geological survey. This paper gives a review on the development and progress of geological survey in the Three Gorges Reservoir area based on aerial remote sensing technology conducted in the past forty years, briefly describes the principle and characteristics of the aeronautical remote sensing technology that has been proved to be successive, and sorts out the results obtained by using different technical methods,affirms the important role of aerial remote sensing technology in the field of geological survey, summarizes the problems encountered in practice, and predicts the application prospects of aerial remote sensing technology in the geological survey of the Three Gorges reservoir area. The application and research results show that the aerial remote sensing technology has played an important role in geological surveys such as disaster body identification, ecological environment monitoring and resource exploration on the basis of its advantages such as flexibility, efficiency, detailed survey, and accuracy.

Key wordsaerial remote sensing    Three Gorges reservoir area    geological disaster    ecological environment
收稿日期: 2019-08-16      出版日期: 2020-06-18
ZTFLH:  TP79  
基金资助:中国地质调查项目“长江上游重大区航空遥感地质调查”(DD20190514)
作者简介: 陈 洁(1980-),男,高级工程师,主要从事航空遥感技术方法及遥感地质应用方面的研究。Email: 6592296@qq.com。
引用本文:   
陈洁, 高子弘, 王珊珊, 金鼎坚. 三峡库区航空遥感地质调查技术发展综述[J]. 国土资源遥感, 2020, 32(2): 1-10.
Jie CHEN, Zihong GAO, Shanshan WANG, Dingjian JIN. A review on the development of aerial remote sensing geological survey technology in the Three Gorges Reservoir area. Remote Sensing for Land & Resources, 2020, 32(2): 1-10.
链接本文:  
http://www.gtzyyg.com/CN/10.6046/gtzyyg.2020.02.01      或      http://www.gtzyyg.com/CN/Y2020/V32/I2/1
Fig.1  三峡库区DOM、DEM成果和三维仿真系统
Fig.2  秭归县消落带变形模式分布
航空摄影测量 机载LiDAR测量
测量方法 以立体像对的共轭像点匹配后,再以共线式计算 以雷达测距扫描,直接输出X,Y,Z坐标值
成果内容 仅有数字地表模型(digital surface model,DSM),若需DEM则需人工处理 利用雷达多重回波及软件滤波,可获得DSM和DEM
几何纠正 以地面控制点和空中三角平差,反求外方位元素 整合全球卫星导航系统(global navigation satellite system,GNSS)及惯性测量单元(inertial measurement unit,IMU)直接解算外方位元素
外业工作 地面控制点布设和测量 GNSS地面基站架设
作业连贯性 低(输入影像和控制点,以软件校正处理生成初步成果,再经过人工编辑输出) 高(飞行完毕后将点云数据与地面GNSS数据联合差分,完成匹配和检校后即可输出成果)
自动化程度 低(需人工检查和修编) 高(少量人工修正)
数字化程度 质检等环节未完全数字化 完全数字化
水平精度 0.3~0.5 m(地面分辨率0.5 m) 0.15~1.0 m(地面分辨率0.35 m)
高程精度 0.5~2.5 m(地面分辨率1.0 m) 0.10~1.5 m(地面分辨率0.15 m)
Tab.1  航空摄影与机载LiDAR测量方式对比
Fig.3  基于LiDAR技术识别出的研究区滑坡及不稳定斜坡分布
Fig.4  基于三维模型的地质灾害调查应用
[1] 廖瑞祥, 邹良超. 基于GIS的三峡L库区滑坡空间数据库设计[J].灾害与防治工程, 2010(01):28-32.
Liao R X, Zou L C. GIS-based landslide spatial database design in the Three Gorges Reservoir aera[J].Disaster and Control Engineering, 2010(01):28-32.
[2] 刘尚忠 , 长江三峡水利枢纽(重庆-碚石段)灾害地质的航卫片解译及研究[R]. 四川省地质矿产局地质矿产科研所, 1985.
Liu S Z. Interpretation and research on the satellite geology of the disaster geology of the Three Gorges Water Conservancy Project(Chongqing-Beishi Section)[R]. Geological and Mineral Research Institute of Sichuan Province Geology and Mineral Resources Bureau, 1985.
[3] 郑学东, 谭德宝, 张治中. 三峡水库DEM制作技术线路与方法[J]. 长江科学院学报, 2005,(4):37-40.
Zheng X D, Tan D B, Zhang Z Z. Three Gorges Reservoir’s DEM producing procedure and method[J]. Journal of Yangtze River Scientific Research Institute, 2005,(4):37-40.
[4] 金鼎坚, 王建超, 吴芳, 等. 航空遥感技术及其在地质调查中的应用[J]. 国土资源遥感, 2019,31(04):1-10.doi: 10.6046/gtzyyg.2019.04.01.
Jin D J, Wang J C, Wu F, et al. Aerial remote sensing technology and its applications in geological survey[J]. Remote Sensing for Land and Resources, 2019,31(4):1-10.doi: 10.6046/gtzyyg.2019.04.01.
[5] 雷光宇. 三峡库区涉水土质滑坡稳定性分析及处治技术研究[D]. 徐州:中国矿业大学, 2009.
Lei G Y. Stability analysis and treatment technology of Wading soil landslide in the Three Gorges Reservoir area[D]. Xuzhou:China University of Mining and Technology, 2009.
[6] 赵瑞欣. 三峡工程库水变动下堆积层滑坡成灾风险研究[D].北京:中国地质大学(北京), 2016.
Zhao R X. Research on the colluvial landslide hazard risk during reservoir water level fluctuation in Three Gorges Reservoir[D].Beijing:China University of Geosciences(Beijing), 2016.
[7] 于宪煜. 三峡库区蓄水期间巴东段地质环境变化信息提取及分析[D]. 武汉:中国地质大学, 2012.
Yu X Y, Extraction and analysis of geological environment change information in Badong section of Three Gorges Reservoir area during water storage period[D]. Wuhan:China University of Geosciences, 2012.
[8] 姜晨光, 王辉, 王立新, 等. 长江三峡库区连续运行卫星定位服务系统构建问题的思考[J].南水北调与水利科技, 2008(3):38-42.
Jiang C G, Wang H, Wangdd L X, et al. Thought on building CORS at the Three Gorges Reservoir area[J].South-to-North Water Transfers and Water Science&Technology, 2008(3):38-42.
[9] 陈萍. 三峡库区滑坡稳定性分析[D]. 重庆:重庆大学, 2002.
Chen P. Stability Analysis of landslides in the Three Gorges Reservoir area[D]. Chongqing:Chongqing University, 2002.
[10] 杨静黎. 三峡库区滑坡岩土力学参数分区研究[D]. 重庆:重庆交通大学, 2014.
Yang J L. Study on rock and soil mechanics parameters partition of landslide in the Three Gorges Reservoir[D]. Chongqing:Chongqing Jiaotong University, 2014.
[11] 李海星, 惠守文, 丁亚林. 国外航空光学测绘装备发展及关键技术[J]. 电子测量与仪器学报, 2014,28(5):469-477.
Li H X, Hui S W, Ding Y L. Development and key techniques of optical mapping equipment in foreign airborne[J]. Journal of electronic measurement and instrumentation. 2014,28(5):469-477.
[12] 熊盛青, 聂洪峰, 杨金中. 遥感技术在地质灾害调查与监测中的应用[C].全国突发性地质灾害应急处置与灾害防治技术高级研讨会论文集. 2010.
Xiong S Q, Nie H F, Yang J Z. Application of remote sensing technology in geological hazard investigation and monitoring[C].Proceedings of the National Symposium on Emergency Response and Disaster Prevention Technology for Sudden Geological Disasters, 2010.
[13] 段福洲. 近地轻型数码航空摄影测量系统研究[D]. 北京:首都师范大学, 2007.
Duan F Z. Research on near-earth light digital aerial photogrammetry system[D]. Beijing:Capital Normal University, 2007.
[14] 王轶, 张晓坤, 童立强. 三峡库区遥感三维立体仿真系统及其应用[J]. 遥感信息, 2012,27(04):40-43.
Wang Y, Zhang X K, Tong L Q. Development and application of a 3D simulation system based on remotely sensed information within Three Gorges Reservoir area[J]. Remote sensing information, 2012,27(04):40-43.
[15] 刘威力, 张文春. ADS100航空摄影测量系统特点和应用[J].科学技术创新, 2015(08):18.
Liu W L, ZHANG W C. ADS100 aerial photogrammetry system features and applications[J].Scientific and Technological Innovation, 2015(08):18.
[16] 邓琼. 浅析ADS100数字航空摄影测量系统的经济效益研究[J].现代经济信息, 2015(16):340.
Deng Q. Analysis on the economic benefits of ADS100 digital aerial photogrammetry system[J].Modern Economic Information, 2015(16):340.
[17] 陈洁, 杜磊, 肖春蕾, 等. POS辅助机载LiDAR无地面控制点DEM,DOM制作[J]. 测绘与空间地理信息, 2015,38(3):50-53.
Chen J, Du L, Xiao C L, et al. DEM and DOM production without ground control points by POS-supported airborne LiDAR[J]. Geomatics & Spatial Infomation Technology, 2015,38(3):50-53.
[18] 刘圣伟, 郭大海, 陈伟涛, 等. 机载激光雷达技术在长江三峡工程库区滑坡灾害调查和监测中的应用研究[J]. 中国地质, 2012,39(2):507-517.
Liu S W, Guo D H, Chen W T, et al. The application of airborne lidar technology in landslide investigation and monitoring of Three Gorges Reservoir area[J]. Geology in China. 2012,39(2):507-517.
[19] 杜磊, 陈洁, 李敏敏, 等. 机载激光雷达技术在滑坡调查中的应用——以三峡库区张家湾滑坡为例[J]. 国土资源遥感, 2019,31(1):180-186.doi: 10.6046/gtzyyg.2019.01.24.
Du L, Chen J, Li M M, et al. The application of airborne LiDAR technology to landslide survey:A case study of Zhangjiawan Village landslides in Three Gorges Reservoir aera[J]. Remote Sensing for Land and Resources, 2019,31(1):180-186.doi: 10.6046/gtzyyg.2019.01.24.
[20] 李显巨. 基于LiDAR技术的复杂地质环境区滑坡识别研究[D]. 武汉:中国地质大学, 2012.
Li X J. Research of the landslide recognition based on LiDAR technology in the complex geological environment area[D]. Wuhan:China University of Geosciences, 2012.
[21] 陈洁, 李京, 杜磊, 等. 紧耦合直接地理定位技术精度分析与应用[J].测绘通报, 2017(1):93-96,111.
Chen J, Li J, Du L, et al. Application and precision analysis of tight coupling direct georeferencing method[J].Bulletin of surveying and mapping, 2017(1):93-96,111.
[22] 郭大海, 吴立新, 王建超, 等. IMU/DGPS辅助航空摄影新技术的应用[J].国土资源遥感, 2006(1):51-55,74.doi: 10.6046/gtzyyg.2006.01.12.
Guo D H, Wu L X, Wang J C, et al. The application of IMU /DGPS-Supported photogrammetry[J].Remote Sensing for Land and Resources, 2006(1):51-55,74.doi: 10.6046/gtzyyg.2006.01.12.
[23] 庞剑波, 郑雄伟. 三峡库区首获航空遥感数据[J].山东国土资源, 2009(5):57.
Pang J B, Zheng X W. The first acquisition of airborne remote sensing data in the Three Gorges reservoir area[J].Shandong Land and Resources, 2009(5):57.
[24] 郭大海, 王建超, 郑雄伟. 机载POS系统直接地理定位技术理论与实践[M]. 北京: 地质出版社, 2009.
Guo D H, Wang J C, Zheng X W. Theory and practice of direct geolocation technology for airborne POS systems[M]. Beijing: Geological Publishing House, 2009.
[25] 王峰, 吴云东. 无人机遥感平台技术研究与应用[J].遥感信息, 2010(2):114-118.
Wang F, Wu Y D. Research on application of UAS borne remote sensing[J].Remote sensing infomation, 2010(2):114-118.
[26] 杨娟. 多轴旋翼无人机航摄在三峡库区群发地质灾害应急调查监测中的应用探析[J]. 中国锰业, 2017,35(1):147-151.
Yang J. Investigation and monitoring of multi axis unmanned aerial vehicle(UAV) with photographies in mass geological disasters in Three Gorges Reservoir region[J]. China’s Manganese Industry, 2017,35(1):147-151.
[27] 李伟哲. 基于ContextCapture实景建模及应用[J].西北水电, 2018(03):27-31.
Li W Z. Scenic modeling and application based on context capture[J].Northwest Hydropower, 2018(03):27-31.
[28] 陈洁, 郑雄伟, 孙秉钊.航空摄影DG法若干问题探讨和实践研究[J].地理空间信息, 2015, 13(2):83-85,97,12.
Chen J, Zheng X W, Sun B Z. Some problems of direct georeferencing and practice research[J].Geospatial Information, 2015, 13(2):83-85,97,12.
[29] 张小红, 李星星, 李盼. GNSS精密单点定位技术及应用进展[J]. 测绘学报, 2017,46(10):1399-1407.
Zhang X H, Li X X, Li P. Review of GNSS PPP and its application[J]. Acta Geodaetica et Cartographica Sinica, 2017,46(10):1399-1407.
[30] 孙超. PPP后处理中卫星钟差内插方法研究[D]. 青岛:山东科技大学, 2011.
Sun C. Research on interpolation method of satellite clock error in PPP post processing[D]. Qingdao:Shandong University of Science and Technology, 2011.
[1] 金鼎坚,王建超,吴芳,高子弘,韩亚超,李奇. 航空遥感技术及其在地质调查中的应用[J]. 国土资源遥感, 2019, 31(4): 1-10.
[2] 张晓东,刘湘南,赵志鹏,武丹,吴文忠,褚小东. 基于层次分析法的盐池县地质灾害危险性评价[J]. 国土资源遥感, 2019, 31(3): 183-192.
[3] 董立新. 三峡库区森林叶面积指数多模型遥感估算[J]. 国土资源遥感, 2019, 31(2): 73-81.
[4] 王祥,王新新,苏岫,孟庆辉,邹德君,伊晓东,王林,文世勇,赵建华. 无人机平台航空遥感监测核电站温排水——以辽宁省红沿河核电站为例[J]. 国土资源遥感, 2018, 30(4): 182-186.
[5] 陈凯,房成法,李儒. 航空遥感灾害应急区域协同优化研究[J]. 国土资源遥感, 2018, 30(3): 55-59.
[6] 张晓东,刘湘南,赵志鹏,赵银鑫,马玉学,刘海燕. 基于像元二分法的盐池县植被覆盖度与地质灾害点时空格局分析[J]. 国土资源遥感, 2018, 30(2): 195-201.
[7] 张洪敏, 张艳芳, 田茂, 吴春玲. 基于主成分分析的生态变化遥感监测——以宝鸡市城区为例[J]. 国土资源遥感, 2018, 30(1): 203-209.
[8] 高慧, 张景华, 张建龙. 基于资源一号02C卫星的县域生态环境遥感调查——以普格县为例[J]. 国土资源遥感, 2017, 29(s1): 144-150.
[9] 范敏, 孙小飞, 苏凤环, 蒋华标, 韩磊. 国产高分卫星数据在西南山区地质灾害动态监测中的应用[J]. 国土资源遥感, 2017, 29(s1): 85-89.
[10] 李健强, 韩海辉, 高婷, 杨敏, 梁楠. 资源三号卫星在地质灾害调查评价中的应用——以宝鸡黄土区为例[J]. 国土资源遥感, 2017, 29(s1): 73-80.
[11] 李海鹰. 国产高分辨率遥感数据在环境地质调查中的应用[J]. 国土资源遥感, 2017, 29(s1): 46-51.
[12] 詹雅婷, 朱叶飞, 苏一鸣, 崔艳梅. 基于国土资源卫星的盐城海岸带生态环境变化调查[J]. 国土资源遥感, 2017, 29(s1): 160-165.
[13] 何超. 地质灾害体遥感变化信息检测及趋势分析[J]. 国土资源遥感, 2017, 29(s1): 27-33.
[14] 陈明叶, 陈磊, 周询. 闪电河上游生态环境时空变化遥感研究[J]. 国土资源遥感, 2017, 29(4): 166-172.
[15] 李儒, 朱博勤, 童晓伟, 岳跃民, 甘华阳, 万思达. 2002—2013年海南东寨港自然保护区湿地变化分析[J]. 国土资源遥感, 2017, 29(3): 149-155.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
京ICP备05055290号-2
版权所有 © 2015 《自然资源遥感》编辑部
地址:北京学院路31号中国国土资源航空物探遥感中心 邮编:100083
电话:010-62060291/62060292 E-mail:zrzyyg@163.com
本系统由北京玛格泰克科技发展有限公司设计开发