突发事件严重危害国家及人民生命财产安全，建立长效的突发事件监控预警机制事关重大。视频监控是突发事件应急处置的有效技术手段之一，是政府应急决策的重要信息来源。针对地面监控相机网络的局部单模态感知等缺陷，本技术引入空基广域传感器和地面音频侦测网络，并与地面相机监控网络协同，对平方公里级敏感区域构建一个空地一体化的全方位、多模态、立体组网式协同监控体系，实时感知整个区域内的态势变化，实现突发事件的实时检测和追踪，为突发事件预警和应急处置提供长效可靠的手段，为决策者和现场行动人员提供更丰富的辅助决策信息来源。该项技术为公共安全急需核心技术之一，还可推广应用于空地协同的军事侦察等应用。

图1 多通道天地协同城市监控系统

        与地面监控系统相比，空基相机也有一些特有的弱点，主要是由于观测距离远，图像的地面分辨率低，造成所观察的目标解析度低，不易实现目标的识别。为解决空基观测系统这一弱点，实验室利用空地协同组网观测手段，将空中目标跟踪与地面相机的目标识别相结合，实现广域多目标的识别与跟踪，使整个系统拓展为一个基于网络的多通道天地协同一体化区域监控系统（如图1所示），为随后的目标行为分析和事件检测提供有力的支持。利用这种空地相机的协同组网和多角度信息融合，能将已有的不连续的小视场地面固定相机群联络起来，达到全方位、多角度的区域动态监测。在有障碍物的情况下，利用声音不存在死角、可以跨越障碍的特点提高监控系统效率；在光线无法满足摄像的情况下，利用音频监控系统进行补漏。

在这个监视网络中，空中大视场相机将利用广域视场的优势提供全局目标观测和跟踪。通过与卫星图片的匹配，目标信息能够正确投影到不同的地面相机和音频传感器进行目标融合；地面相机和音频采集系统则从不同方位和角度观测和监听各种人车目标，并可有效实施诸如车牌检测、外形特征识别、声纹识别等目标标识提取手段。这些信息能够借助地理坐标映射的时空唯一性与广域跟踪轨迹关联，使系统不但能够跟踪视场中的每一个目标，而且知道他们的标识信息（如车牌信息）。同时对于同一目标，分布在多个地点的固定相机则能够在不同时刻提供多方位的细节视频图像，这也有利于进一步提高目标特征识别准确率和优化目标全程轨迹。

借助于这种空地组网广域一体化协同监控手段，可以实现对整个敏感区域中的所有动、静目标及目标群的全面持久的跟踪及监视，实时感知整个区域内的态势变化，实现对各类突发事件的实时检测和追踪。该技术同时可以为指挥决策者提供一份类似电子沙盘的实时敏感区域人流、车辆的运动态势地图，所有地面目标的运动及流向情况将在地图上实时显示，使指挥员能够清楚地了解当前突发事件状况，进而实施更为准确的决策指挥。特别是当突发事件发生后的应急处理中，广域控制的中央指挥机构和现场工作人员的互动交流中，语音是最有力的工具。利用语音可以和视觉并用的特点，提高应急处置的及时性和机动性，构建新型的空地协同监控系统。