研究表明，联合多源传感的遥感观测系统可获取宏观、准确和连续多样的灾情数据，可为重大自然灾害的预防与应急救援起到基础性支撑作用。日本在卫星定位系统（Lee等，2008）、应急通信、数据共享和灾害预警方面发展迅速，建立了基于遥感和通信技术的灾害管理预警系统。北美和欧洲通过搭建包括太空观测站、卫星（Nichol等，2006；Tralli等，2005）、航天飞机、中大型无人机（Nagai等，2009）、地面遥感车、海洋观测船等多传感器遥感平台，实现了对全球范围内的陆地、大气、海洋等各类灾害全方位实时动态监测，建立了功能强大的灾害监测系统。我国已经初步建立了应对重大自然灾害的遥感监测和预警系统（吴立新和李德仁，2006）。其中，以卫星遥感、飞机巡护、视频监控、瞭望观察和地面巡视为主要监测手段，构建了立体式的灾害监测框架，形成了面向森林火险分级预警响应和森林火灾风险评估的技术体系。此外，随着我国环境减灾小卫星（HJ-A、HJ-B）的投入使用，形成了对地质灾害、生态破坏、环境污染进行大范围、全天候的动态监测，为紧急救援、灾害救助及恢复重建提供数据支持。然而，目前HJ-A、HJ-B卫星的空间分辨率较低（30 m），平均重访周期长（32 h），尚不能完全满足灾害应急监测的需要。低空无人机灾情观测遥感系统具有成本低、机动性强等优点（见图1.1），可快速获取高分辨率遥感影像，已成为灾害监测与灾情评估的重要手段（Douterloigne等，2010；Gademer等，2010；晏磊等，2004；臧克等，2010；Fernandez Galarreta等，2015；Francesco等，2019）。在过去的研究中，低空无人机搭载光学传感器多用于环境监测与灾害调查（Douterloigne等，2010；Gademer等，2010）。许志华等（2013）研究了联合低空无人机和有人飞机的空基多传感器协同地灾观测系统（见图1.2），实现了灾情增强观测的目的。近些年来，随着低空无人机系统的快速发展以及立体测量和计算机视觉重建技术的不断完善，基于三维数据的灾害监测与灾情评估系统逐步引起国内外学者的兴趣。然而，关于多源传感器协同的灾害立体测量研究成果尚少，该类研究中还存在多个关键问题需要解决。
图1.1 低空无人机灾情观测遥感系统(www.xing528.com)
图1.2 空基多传感器协同观测系统
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