1．机场净空保护区
机场净空保护区是指为保障航空器在机场安全起飞和降落，按照机场净空障碍物限制图的要求划设一定空间范围。按照《民用机场净空保护区域内建设项目净空审核管理办法》和《运输机场净空保护管理办法》要求，运输机场净空保护区域是指以机场基准点为圆心、水平半径55km的空间区域，分为净空巡视检查区域和净空关注区域。净空巡视检查区域为机场障碍物限制面区域加上适当的面外区域，一般为机场跑道中心线两侧各10km、跑道端外20km以内的区域。净空关注区域为净空巡视检查区域之外的机场净空保护区域（图1）。
目前，机场净空环境巡查监测主要依靠人工巡查和部分自动化监测设备。人工巡查存在效率低、成本高、易受天气和地形条件限制等问题，难以实现对机场周边空间环境的全面、实时监测。部分自动化监测设备虽然能够提高监测效率，但存在监测范围有限、数据精度不高等问题。因此，急需一种高效、精准的监测手段来满足现代机场对净空环境巡查监测的需求。
2．高分遥感卫星技术发展现状
国内外高分遥感卫星技术近年来均取得显著进展，呈现出高分辨率、多模态、智能化的发展趋势。国内方面，以高分系列、吉林一号和四维高景一号等为代表，技术突破显著。高分系列卫星实现了从亚米级到百米级的全天候、全天时、全球观测能力；吉林一号高分05B卫星成像分辨率优于0.5m；四维高景一号03、04星采用“动静分离式”双超技术，实现超高分辨率成像，达到国际先进水平。国际方面，美国世界观测卫星（WorldView）系列提供0.3m超高分辨率影像，欧洲哨兵（Sentinel）卫星系列实现多光谱免费共享，美国行星公司（Planet）的鸽群星座实现全球每日覆盖。这些卫星的发射和应用，为高分遥感卫星在机场净空环境巡查监测中的应用提供了坚实的技术基础。
1．总体技术路线
高分遥感技术应用于机场净空保护区空间环境巡查监测业务主要技术路线如图2所示。机场净空管理整体技术路线，以民航局顶层规章制度文件及相关法律法规为依托开展巡查保护，按一定频次对净空巡视与关注区域采集高分遥感、基础测绘、建筑物/构筑物实际观测等高分辨率多源数据，经融合后，利用立体像对数据三维建模反演建筑海拔高程、构建白模，基于两期卫星影像对比识别新增建筑，最后结合障碍物限制面等模型，叠加判断超高建筑，为净空管理提供全流程技术支撑。
2．数据采集与预处理
高分遥感卫星数据采集是监测工作的基础。根据机场周边净空环境巡查监测的需求，主要使用亚米级的立体拍摄光学影像和普通光学推扫影像数据，数据采集完成后，需要进行预处理，包括辐射定标、大气校正、正射校正、图像裁剪和镶嵌等步骤，以提高数据的质量和可用性。
3．多源数据融合
机场净空环境涉及多种数据源，包括高分遥感卫星数据、基础测绘数据、建筑物/构筑物的实际观测数据等。多源数据融合技术能够将不同来源的数据信息进行优化组合，突出有用信息，消除或抑制无关信息，提高监测结果的准确性和可靠性。常用的多源数据融合方法包括像素级融合、特征级融合和决策级融合等。
4．变化检测
变化检测是监测机场周边空间环境要素动态变化的重要手段。通过对比不同时期的高分遥感卫星数据，识别出新增建筑物/构筑物、道路等变化信息。常用的变化检测方法包括代数运算法、分类法、变换法、深度学习法等。其中，深度学习法在遥感影像变化检测中表现出色，能够自动提取影像特征，提高变化检测的精度和效率。
5．三维建模
三维建模技术能够直观地展示机场周边空间环境的立体形态，为监测工作提供更加丰富的信息。基于高分遥感卫星数据的三维建模方法主要包括立体像对数据获取、匹配和生成三维点云、数字地形模型（DTM）和数字表面模型（DSM）生成等步骤。通过三维建模，可以更加准确地识别超高/异常建筑物，评估其对机场运行安全的影响。
6．超高/异常建筑物识别
超高/异常建筑物识别是监测工作的重点。通过将障碍物限制面、飞行程序保护面等三维模型与包含建筑物高程信息的数字地表模型进行运算处理，可以识别出超高的区域。同时，结合反演了高程信息的建筑物白模，可以确定具体的超高建筑物及超高的相关信息。此外，通过对变化检测识别出来的新增建筑物进行定向现场确认，可最终判断新增建筑物是否为超高建筑物。
1．系统总体架构
系统采用B/S开发模式，基于WebGIS发布网络地图服务，建立运输机场高分影像数据库、机场障碍物信息管理数据库、机场建筑物信息管理数据库等。采用微服务架构，面向机场净空管理部门、机场净空业务部门等，提供障碍物信息查询管理、遥感数据管理及监测、GIS地图及相关操作、APP巡检等功能（图3）。
2．系统功能模块
结合机场净空管理实际业务需求，系统主要包括障碍物信息查询管理、遥感数据管理及监测、障碍物限制面建模及空间操作、巡查APP及用户管理五大功能模块。障碍物信息查询管理模块实现障碍物的录入、查询定位和管理；遥感数据管理及监测模块实现遥感数据的载入、查询、超高建筑物识别和变化图斑识别及查询；障碍物限制面建模及空间操作模块提供净空限制面渲染、建筑物高度查询、图层管理、GIS小工具和二三维展示等功能；巡查APP模块实现障碍物管理、净空巡查、核查统计和基础地图等功能；用户管理模块针对不同角色用户设置不同的权限，提供功能定制化开发（图4）。
3．系统应用
系统先后在北京大兴国际机场、上海虹桥国际机场、银川河东国际机场、大理凤仪机场等多个机场开展了实际应用。针对上海虹桥国际机场，项目采用高分七号立体测绘卫星，对核心空间区域进行了数据采集，开展了三维建模，并结合机场周边建筑物信息，对9万个关键建筑物进行了单体建模，并结合净空限制面模型进行超高判别，提升了机场净空的巡查效率和保护水平（图5、图6）。
