摘 要:20世紀(jì)60年代以來,由于航天技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和空間探測(cè)技術(shù)及地面處理技術(shù)的發(fā)展,產(chǎn)生了一門新的學(xué)科—— 遙感技術(shù)。所謂遙感就是在遠(yuǎn)離目標(biāo)的地方,運(yùn)用傳感器將來自物體的電磁波信號(hào)記錄下來并經(jīng)處理后,用來測(cè)定和識(shí)別目標(biāo)的性質(zhì)和空間分布。從廣義上說,航空攝影是遙感技術(shù)的一種手段,而遙感技術(shù)也正是在航空攝影的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。
關(guān)鍵詞:攝影測(cè)量 遙感技術(shù)
中圖分類號(hào):P23 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2012)12(a)-0237-01
1 攝影測(cè)量及其發(fā)展
攝影測(cè)量的基本含義是基于像片的量測(cè)和解譯,它是利用光學(xué)或數(shù)碼攝影機(jī)攝影得到的影像,研究和確定被攝影物的形狀、大小、位置、性質(zhì)和相互關(guān)系的一門科學(xué)和技術(shù)。其內(nèi)容涉及被攝影物的影像獲取方法,影像信息的記錄和存儲(chǔ)方法,基于單張或多張像片的信息提取方法,數(shù)據(jù)的處理和傳輸,產(chǎn)品的表達(dá)與應(yīng)用等方面的理論、設(shè)備和技術(shù)。
攝影測(cè)量的特點(diǎn)之一是在影像上進(jìn)行量測(cè)和解譯,無需接觸被測(cè)目標(biāo)物體本身,因而很少受自然和環(huán)境條件的限制,而且各種類型影像均是客觀目標(biāo)物體的真實(shí)反映,影像信息豐富、逼真,人們可以從中獲得被研究目標(biāo)物體的大量幾何和物理信息。
到目前為止,攝影測(cè)量已有近170年的發(fā)展歷史了。概括而言,攝影測(cè)量經(jīng)歷了模擬法、解析法和數(shù)字化三個(gè)發(fā)展階段。表1列出了攝影測(cè)量三個(gè)發(fā)展階段的主要特點(diǎn)。
如果說從模擬攝影測(cè)量到解析攝影測(cè)量到解析攝影測(cè)量的發(fā)展是一次技術(shù)的進(jìn)步,那么從解析攝影測(cè)量到數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的發(fā)展則是一場(chǎng)技術(shù)的革命。數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量與模擬、解析攝影測(cè)量的最大區(qū)別在于:它處理的原理信息不僅可以是航空像片經(jīng)掃描得到的數(shù)字化影像或由數(shù)字傳感器直接得到的數(shù)字影像,其產(chǎn)品的數(shù)字形式,更主要的是它最終以計(jì)算機(jī)視覺代替人眼的立體觀測(cè),因而它所使用的儀器最終只有通用的計(jì)算機(jī)及其相應(yīng)的外部設(shè)備,故而是一種計(jì)算機(jī)視覺的方法。
2 遙感及其發(fā)展
遙感是通過非接觸傳感器遙測(cè)物體的幾何與物理特征性的技術(shù),這項(xiàng)技術(shù)主要應(yīng)用于資源勘探、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和其他規(guī)劃決策等領(lǐng)域,攝影測(cè)量是遙感的前身。遙感技術(shù)主要利用的是物體反射或發(fā)射電磁波的原理,在距離地物幾千米、幾萬米甚至更高的飛機(jī)、飛船、衛(wèi)星上,通過各種傳感器接收物體反射或發(fā)射的電磁波信號(hào),并以圖像膠片或數(shù)據(jù)磁帶記錄下來,傳送到地面。遙感技術(shù)主要由遙感圖像獲取技術(shù)和遙感信息處理技術(shù)兩大部分組成。
遙感技術(shù)的分類方法很多,按電磁波波段的工作區(qū)域,可分為可見光遙感、紅外遙感、微波遙感和多波段遙感等。按傳感器的運(yùn)載工具可分為航天遙感(或衛(wèi)星遙感)、航空遙感和地面遙感,其中航空遙感平臺(tái)又可細(xì)分為高空、中空和低空平臺(tái),后者主要是指利用輕型飛機(jī)、汽艇、氣球和無人機(jī)等作為承載平臺(tái)。按傳感器的工作方式可分為主動(dòng)方式和被動(dòng)方式兩種。
在遙感技術(shù)中除了使用可見光的框幅式黑白攝影機(jī)外,還使用彩色攝影、彩虹外攝影、全景攝影、紅外掃描儀、多光譜掃描儀、成像光譜儀、CCD線陣列掃描和面陣攝影機(jī)以及合成孔徑側(cè)視雷達(dá)等手段,它們以空間飛行器作為平臺(tái),能為土地利用、資源和環(huán)境監(jiān)測(cè)及相關(guān)研究提供大量多時(shí)相、多光譜、多分辨的影像信息。
3 攝影測(cè)量與遙感的結(jié)合
遙感技術(shù)的興起,促使攝影測(cè)量發(fā)生了革命性的變化。但由于測(cè)制地形圖對(duì)攝影成果有著特別嚴(yán)格的要求,除必須的影像分辨率外,其關(guān)鍵環(huán)節(jié)是實(shí)現(xiàn)立體影像覆蓋,以及構(gòu)成立體交會(huì)的幾何條件和攝像的幾何精度,因此,雖然各類遙感影像的獲取越來越快捷、分辨率越來越高,而真正滿足定位測(cè)圖的資料并不多。
航天遙感具有視野開闊、不受地理位置和疆界限制、可重復(fù)觀測(cè)、能快速獲取大面積甚至全球性地面動(dòng)態(tài)信息等優(yōu)點(diǎn),但由于衛(wèi)星攝影高度在幾百公里以上,采用較長(zhǎng)的攝影焦距,作為立體量測(cè)的交會(huì)條件差,立體效應(yīng)不好,影響高程量測(cè)精度;另外衛(wèi)星只能按預(yù)定軌道飛行和攝影,要真正實(shí)現(xiàn)全球性動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和立體影像覆蓋,必須擁有一個(gè)衛(wèi)星組群。目前航天攝影測(cè)量多用于特殊困難地區(qū)的測(cè)繪或中小比例尺成圖。
攝影測(cè)量與遙感的結(jié)合,還體現(xiàn)在解析攝影測(cè)量尤其是數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量對(duì)遙感技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)作用。遙感圖像的高精度幾何定位和幾何糾正就是解析攝影測(cè)量現(xiàn)代理論的重要應(yīng)用;數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量中的影像匹配理論可用來實(shí)現(xiàn)多時(shí)相、多傳感器、多種分辨率遙感圖像的復(fù)合和幾何配準(zhǔn);自動(dòng)定位理論可用來快速、及時(shí)地提供具有“地學(xué)編碼”的遙感影像;攝影測(cè)量的主要成果,如DEM、地形測(cè)量數(shù)據(jù)庫(kù)和專題圖數(shù)據(jù)庫(kù),乃是支持和改善遙感圖像分類效果的有效信息;像片判讀和影像分類的自動(dòng)化和智能化則是攝影測(cè)量和遙感技術(shù)共同研究的課題。一個(gè)現(xiàn)代的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)與一個(gè)現(xiàn)代的遙感圖像處理系統(tǒng)已看不出什么本質(zhì)差別了,兩者有機(jī)結(jié)合已成為地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)中數(shù)據(jù)采集和更新的重要手段。
4 結(jié)語(yǔ)
當(dāng)前,我國(guó)信息化測(cè)繪體系的建設(shè)工作正如火如荼地開展起來,信息化測(cè)繪體系的建設(shè)內(nèi)容包括很多方面,其中技術(shù)體系建設(shè)是非常重要的一項(xiàng)。信息化測(cè)繪技術(shù)體系建設(shè)將主要圍繞地理空間信息的獲取、處理、管理與服務(wù)這一信息流程來展開,攝影測(cè)量與遙感技術(shù)無疑將會(huì)得到新的發(fā)展,技術(shù)的應(yīng)用與服務(wù)也將呈現(xiàn)新的景象。
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