[00120223]基于无人机遥感的城市建筑碳排放高分辨率估算方法与技术

本研究初步建立了基于无人机遥感的城市建筑碳估算框架。使用无人机获取了可见光和热红外影像,提取了土地覆盖、建筑几何和地表温度数据,相应解决了四个技术问题：（1）验证了CBERS-04一定程度上可以比Landsat 8更好地反演研究区地表温度状况的差异：不同土地利用类型的平均地表温度由高到低依次为：建设用地＞裸土＞农田＞植被＞水体,符合地物温度的一般规律,但是Landsat 8 数据反演的温度结果比CBERS-04的反演结果高出2℃左右,CBERS-04数据的反演结果和实际观测值更为接近;（2）实现了无人机高分辨率热红外影像的拼接并进行了精度验证：由于无人机影像具有数据量大、像幅小、航带多等特点,利用Pix4Dmapper软件和Agisoft Photoscan软件对无人机影像进行了拼接试验处理,对比分析了两种软件生成的结果影像的效果,并选择了适合研究区域的拼接方案;（3）基于面向对象、决策树和纹理特征的土地利用分类方法,解决了无人机高分辨率光学影像的分类,提取了建筑、道路、植被及裸土等土地覆盖类型：通过试验合适的分割参数,确定影像的颜色（光谱）和形状因子的权重,建立特征和分类体系,利用最近邻分类法本研究示范区面向对象分类的总分类精度为100%,Kappa系数为1,经过分层分类和优化调整之后,对地物信息的提取取得了极好的分类效果,表现出了面向对象分类方法的精确性和实用性;（4）基于无人机倾斜摄影实现了三维重建以及建筑单体化：基于上述土地覆盖、地表温度及建筑几何数据,对建筑能耗进行了建模及估算,最后得出单个建筑的碳足迹时空分布;本研究采用法国Acute3D公司开发的Smart3D Capture全自动三维建模系统作为倾斜三维建模系统。Smart3D通过对获取的不同数据源进行同名点选取、多视匹配、三角网（TIN）构建、自动赋予纹理等步骤,最后得到三维模型,这些过程无需人工干预,完全自动完成三维模型的构建。最后,为了进行案例验证,在广州三个不同地区（萝岗【中新居民区和科学城工业区】、番禺【万达广场商业区、新造工业区】）进行了无人机数据获取。使用了无人机携带光学相机和红外相机,并进行了地表温度等参数同步测量与应用。