集成倾斜航空摄影测量和地面移动测量技术的城市环境监测

集成倾斜航空摄影测量和地面移动测量技术的城市环境监测

王凯张正仙

昆明市土地开发整理中心

摘要：随着城市化进程的加快和人口不断增长，城市环境监测成为保障公众健康和城市可持续发展的重要手段。倾斜航空摄影测量和地面移动测量技术作为现代测绘和遥感技术的重要组成部分，具有高精度、广覆盖和多角度观测的优势。本文旨在探究如何集成倾斜航空摄影测量和地面移动测量技术，以提升城市环境监测的效果和能力。

关键词：集成倾斜航空摄影测量；地面移动测量技术；城市环境监测

引言

倾斜航空摄影测量技术可通过飞机或无人机在空中采集倾斜影像，具有精度高、信息量大的特点；地面移动测量技术则通过移动车辆或设备实时数据采集，在地面提供数据支持。本文将对倾斜航空摄影测量和地面移动测量技术的原理、方法及在城市环境监测中的应用进行系统研究，探索其集成应用的可行性和优势。通过结合两种技术的优势，可以全面、多维度地解决城市环境监测的挑战，促进城市管理与规划的科学化，打造更宜居、可持续的城市环境。

1城市环境监测的重要性

城市环境监测是指对城市环境进行动态观测、分析和评估的过程，其重要性体现在多个方面。城市作为人口聚集、经济活动频繁的地区，其环境质量直接关系到居民生活质量和健康水平。通过城市环境监测，可以实时获取城市空气质量、水质情况、噪音水平等数据，有助于及时预警和控制环境污染，保障公众健康。城市环境监测对于城市规划和管理具有重要意义，城市的可持续发展需要在充分了解城市环境状况的基础上进行规划，城市环境监测能够为城市规划者提供科学的依据和数据支持，帮助规划出更加环保、宜居的城市总体布局。同时，通过实时监测城市环境变化，政府部门可以及时制定调整政策，保障城市环境质量持续改善。城市环境监测也对于应对突发事件和灾害起到至关重要的作用，城市可能会面临各种挑战，如自然灾害、突发环境事件等，这些事件带来的环境变化会影响城市居民的生命安全和财产安全。通过城市环境监测系统，可以及时感知到环境异常情况，提前预警并采取相应的紧急措施，有效减少灾害带来的损失。城市环境监测还对推动城市可持续发展和实现绿色发展目标有着积极的促进作用，通过监测城市资源利用情况、碳排放水平等数据，可以为城市实施节能减排、建设生态城市、推动绿色出行等方面提供科学支持，促进城市走向更加可持续的发展路径。因此，城市环境监测的重要性在于保障公众健康、提升城市管理效率、应对突发事件和促进城市可持续发展，这些方面都彰显了城市环境监测在当代城市发展中的不可或缺的重要地位。

2现有技术存在的问题和局限性

现有的城市环境监测技术虽然在一定程度上提高了城市环境管理和保护水平，但仍存在一些问题和局限性。传统的环境监测设备通常需要固定安装在特定位置，监测信息局限于设备所覆盖的区域，难以全面、准确地反映城市整体环境质量，尤其对于城市内不同区域的环境差异和变化无法及时捕捉。传统手段采集的数据量大、频率低、数据类型单一，难以满足大数据时代对实时、多样化数据的需求。同时，数据处理过程中存在着信息冗余、数据噪声干扰等问题，影响了数据的准确性和可靠性，限制了数据的深度分析和挖掘。当前环境监测系统的智能化程度较低，缺乏自动化、智能化的数据处理和分析能力，导致数据解读效率低下和应用范围受限。与新兴技术的快速发展相比，传统技术在智能化方面的不足已经制约了环境监测的进一步发展。传统监测手段往往需要人工干预、数据传输周期长，导致监测反馈响应不够及时，无法有效应对突发事件带来的风险，这对城市环境管理和公共安全构成一定挑战。

3城市环境监测中的集成应用

3.1数据采集和处理流程

在城市环境监测中，数据的采集和处理流程至关重要。通过倾斜航空摄影测量技术，在航空器上安装倾斜摄影系统，快速、高效地获取大面积城市环境影像数据，涵盖建筑物、道路、绿化等细节信息。同时，地面移动测量技术可以通过车载传感器或移动设备进行实时采样，获取城市环境的多维数据，如空气质量、噪音水平等。这些数据需要经过整合、清洗、处理和分析，利用遥感图像处理算法和地理信息系统技术，以确保数据的准确性和可靠性。数据的处理过程不仅包括对图像数据进行地理校正、配准和重构，还需结合实地采样数据进行验证和修正，最终形成可视化的城市环境信息图。

3.2监测指标和数据分析

城市环境监测涉及众多监测指标，如空气质量、水质情况、土壤污染、绿化覆盖率等。通过集成应用的技术手段，可以实现多维度、多尺度的环境指标监测，为城市环境保护提供精准数据支持。倾斜摄影影像数据具有高分辨率的特点，可以提供详细的地表信息，实现对城市绿化覆盖率、建筑物密度等指标的自动提取和分析。地面移动测量数据则能够实时获取空气质量、噪音水平等信息，为城市环境监测提供全面的数据支持。监测指标的数据分析是城市环境监测的重要环节。通过空间统计分析、时空数据挖掘等方法，可以深入理解城市环境变化规律，发现环境问题的根源并提出相应改进建议。例如，通过分析倾斜摄影影像数据提取的绿化覆盖率信息，可以评估城市绿化水平，及时发现绿地缺失或绿化覆盖不足的区域，为城市绿化规划提供科学依据。同时，结合地面移动测量数据的空气质量监测结果，可以分析空气污染源的分布规律，指导相关部门采取有效的减排措施。数据驱动的方法可以帮助城市管理部门更好地制定环境保护政策、规划城市发展以及改善居民生活质量。通过监测指标和数据分析的综合应用，城市环境监测可以更加科学、精准地了解城市环境状况，为城市可持续发展提供重要支持。

3.3实时监测和预警系统

建立实时监测和预警系统对于保障城市环境安全至关重要，随着物联网技术的发展，各类传感器可以实时传输数据至监测中心，实现数据的实时更新和监测。这种集成应用技术的发展使得监测变得更加便捷高效。结合人工智能算法，预警系统能够在监测数据出现异常时迅速识别并发出警报，通知相关部门和公众采取应对措施。通过建立高效的实时监测和预警系统，城市可以提前发现环境异常情况，有效预防和应对环境灾害，保障城市居民的生命安全和财产安全。实时监测和预警系统的建立不仅可以帮助城市管理部门及时发现环境问题，还能推动城市环境保护工作向更高水平发展。监测中心可以基于实时数据对城市环境状况进行全面评估，及时发现异常情况并采取措施，提高城市环境管理的应急处置能力。预警系统的快速响应能力可以有效减少环境灾害对城市的影响，保障居民的生活质量和安全。

结束语

随着城市环境问题日益突出，倾斜航空摄影测量和地面移动测量技术的集成应用为城市环境监测带来新的可能性和发展机遇。通过充分发挥两种技术的优势，可以实现全方位、多尺度的城市环境数据获取和分析，为城市规划、管理和环境保护提供科学依据。未来，随着技术的不断发展和应用的深入推广，集成技术在城市环境监测领域有着广阔的应用前景，并将为构建更加智慧、宜居的城市做出贡献。

参考文献

[1]赵云昌.倾斜航空摄影技术在矿山地质环境调查中的应用[J].测绘通报,2020,(09):119-122.

[2]杜磊.倾斜航空摄影技术在地质灾害集中分布区的应用研究[D].中国地质大学(北京),2020.

[3]庞岩,孙国强,解全波.移动测量技术在城市绿化普查中的应用[J].北京测绘,2020,34(04):518-522.

[4]张清龙.移动测量技术在道路工程中的应用研究[J].江西建材,2019,(01):43-44.

[5]袁国辉,基于空地移动测量技术的多源数据融合平台建设及行业应用.广东省,广州市房地产测绘院,2019-01-17.