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攝影測(cè)量與遙感技術(shù)發(fā)展展望
攝影測(cè)量與遙感技術(shù)發(fā)展展望【1】
摘 要:攝影測(cè)量與遙感技術(shù)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)中起到的作用顯而易見,其日后的發(fā)展隨著科技的進(jìn)步將越來越快,攝影測(cè)量與遙感技術(shù)理論日趨成熟,其發(fā)展方向?qū)⒅饕獓@傳感器的技術(shù)更新、承載平臺(tái)的發(fā)展、3S技術(shù)的結(jié)合等方面展開,目前攝影測(cè)量與遙感技術(shù)結(jié)合日趨緊密,其應(yīng)用手段及目的也相互融合,真正在朝一個(gè)方向發(fā)展,而不像以前一樣區(qū)分比較明顯。
結(jié)合目前已經(jīng)基本成型的技術(shù)及行業(yè)中討論比較熱的話題,就將來攝影測(cè)量與遙感技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行討論。
關(guān)鍵詞:攝影測(cè)量與遙感技術(shù) 高分辨率影像 無(wú)人機(jī) 3S技術(shù)
攝影測(cè)量與遙感技術(shù)發(fā)展迅速,尤其在近半個(gè)世紀(jì),已經(jīng)成為了測(cè)繪產(chǎn)業(yè)當(dāng)中最主要的力量。
攝影測(cè)量分為模擬攝影測(cè)量、解析攝影測(cè)量、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量,經(jīng)典的攝影測(cè)量基本理論技術(shù)已經(jīng)非常成熟,遙感技術(shù)近些年發(fā)展迅速,在各個(gè)行業(yè)當(dāng)中應(yīng)用廣泛,在這里就以后攝影測(cè)量與遙感技術(shù)的發(fā)展做以分析。
1 多線陣、多角度傳感器的應(yīng)用日益廣泛
以往攝影測(cè)量技術(shù)的主要任務(wù)是生產(chǎn)各種數(shù)字測(cè)繪產(chǎn)品,主要是4D數(shù)據(jù)的生產(chǎn),而遙感技術(shù)則主要以研究地物的非幾何信息為主,攝影測(cè)量技術(shù)及遙感技術(shù)雖然理論技術(shù)方法基本一致,但側(cè)重點(diǎn)不同,但是隨著攝影測(cè)量與遙感技術(shù)的發(fā)展,攝影測(cè)量用的攝影機(jī)及遙感傳感器的融合,現(xiàn)代攝影測(cè)量與遙感技術(shù)也發(fā)生了很大的變化,以目前的ADS數(shù)字航空攝影機(jī)為例,即具有獲取全色普通數(shù)字影像的功能,同時(shí)能獲取多光譜影像用于定性分析。
相對(duì)于傳統(tǒng)模擬航空攝影的產(chǎn)品單一性而言,ADS40數(shù)字航空攝影系統(tǒng)由于自身的多線陣、多角度的設(shè)計(jì)原理, 每一條線陣的CCD可以獲取一個(gè)波段的影像。
因此一次飛行可以獲取更多的產(chǎn)品, 可以滿足不同的需求。
其強(qiáng)大的幾何及光譜特性,具有同時(shí)獲取幾何及屬性信息的能力,必將代替?zhèn)鹘y(tǒng)的航空攝影傳感器,廣泛的應(yīng)用于攝影測(cè)量領(lǐng)域。
2 無(wú)人機(jī)低空遙感測(cè)繪技術(shù)日趨成熟
無(wú)人機(jī)低空遙感測(cè)繪技術(shù)集成傳統(tǒng)攝影測(cè)量技術(shù)、無(wú)人駕駛飛行器技術(shù)、遙感傳感器技術(shù)、GPS差分定位技術(shù)、通訊技術(shù)等,以無(wú)人機(jī)為承載平臺(tái),以遙感傳感器為基礎(chǔ)獲取地表的多光譜影像。
無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)發(fā)展快,相對(duì)于傳統(tǒng)的攝影測(cè)量與遙感技術(shù),最大的優(yōu)勢(shì)是反應(yīng)速度快、效率高、操作簡(jiǎn)單、場(chǎng)地要求靈活、環(huán)境要求不是很苛刻等,已廣泛的應(yīng)用于測(cè)繪生產(chǎn)當(dāng)中,尤其是的自然災(zāi)害的應(yīng)急處理工作中,起到不可替代的作用。
一架典型的無(wú)人機(jī)由飛行器、控制站、起飛發(fā)射、回收裝置及檢測(cè)系統(tǒng)等組成,無(wú)人機(jī)與航空模型的區(qū)別在于無(wú)人機(jī)通常具備自動(dòng)駕駛功能,其要按設(shè)定好的航線進(jìn)行飛行,有專門的飛控裝置。
無(wú)人機(jī)技術(shù)的發(fā)展影響著整個(gè)無(wú)人機(jī)測(cè)繪的發(fā)展,近幾年,很多測(cè)繪單位都已經(jīng)掌握了無(wú)人機(jī)的生產(chǎn)技術(shù),可以自行生產(chǎn)無(wú)人機(jī),這樣大大的減少了生產(chǎn)成本,而且無(wú)人機(jī)控制技術(shù)也日趨成熟。
以天水三和數(shù)碼測(cè)繪院為例,近5年內(nèi),充分掌握了無(wú)人機(jī)的生產(chǎn)技術(shù)、控制技術(shù),成立飛行大隊(duì),不用再依靠去委托其他單位去拍攝航空影像,從而大大的提高了航空攝影的效率,減少了生產(chǎn)成本。
目前很多測(cè)繪單位都看到了無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)的優(yōu)勢(shì),未來幾年,無(wú)人機(jī)航空攝影技術(shù)無(wú)疑會(huì)得到更加廣泛的發(fā)展,普及到各個(gè)測(cè)繪單位。
3 高分辨率遙感衛(wèi)星影像的應(yīng)用
就生產(chǎn)成本而言,通過傳統(tǒng)的數(shù)字化測(cè)圖方法生產(chǎn)測(cè)繪數(shù)據(jù)成本肯定是最高的,效率也是最低的,采用攝影測(cè)量的方法,是現(xiàn)在測(cè)繪行業(yè)中生產(chǎn)數(shù)字化測(cè)繪產(chǎn)品的首選方法。
然而遙感傳感器也具備和數(shù)字?jǐn)z影機(jī)一樣的功能,也可以獲取地面的數(shù)字影像,甚至立體影像、多光譜影像。
那么遙感影像也可以用于生產(chǎn)數(shù)字測(cè)繪產(chǎn)品,關(guān)鍵問題在于遙感影像的分辨率問題,遙感影像分辨率能否滿足測(cè)圖要求。
對(duì)于中小比例尺的地形圖,使用遙感影像測(cè)圖完全能滿足測(cè)圖要求,以快鳥衛(wèi)星為例,能提供亞米級(jí)分辨率的商業(yè)衛(wèi)星。
高分辨率對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星可以劃分為軍用和民用兩類用途,而且二者都有廣闊的應(yīng)用市場(chǎng)。
軍用遙感衛(wèi)星和民用遙感衛(wèi)星在原理上并無(wú)二致,主要區(qū)別體現(xiàn)在衛(wèi)星所使用的譜段和對(duì)地面分辨率要求上的差異。
軍用遙感衛(wèi)星主要在可見光或近紅外譜段成像,分辨率優(yōu)于1米。
軍用遙感衛(wèi)星大部分都屬于高分辨率對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星,只有少數(shù)用于普查的軍用遙感衛(wèi)星為了提高時(shí)間分辨率,而選擇較高的運(yùn)行軌道,從而使得衛(wèi)星的空間分辨率有所減弱。
與之相比,民用遙感衛(wèi)星則主要在多光譜成像,以便識(shí)別地面各種特征,其分辨率高低差異參差不齊,但其總體水平普遍在軍用衛(wèi)星之下。
在軍用高分辨率光學(xué)成像遙感衛(wèi)星領(lǐng)域,美國(guó)鎖眼12號(hào)衛(wèi)星最為突出。
它采用了大面陣探測(cè)器、大型反射望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)、數(shù)字成像系統(tǒng)、自適應(yīng)光學(xué)成像技術(shù)、實(shí)時(shí)圖像傳輸技術(shù)等,鏡頭口徑3米,焦距27米,分辨率達(dá)0.1米。
可見厘米級(jí)精度的遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)獲取已經(jīng)不再是技術(shù)問題,能否商業(yè)化應(yīng)用只是時(shí)間問題。
4 數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量與遙感技術(shù)和GIS及GPS的結(jié)合
攝影測(cè)量與遙感技術(shù)屬于是服務(wù)于測(cè)繪與地理信息行業(yè)的主要技術(shù)工具,如何更好的與GIS及GPS技術(shù)結(jié)合,發(fā)揮好各自的優(yōu)勢(shì),是GIS發(fā)展要考慮的問題,也是攝影測(cè)量與遙感的發(fā)展要考慮的問題。
就三者的結(jié)合來說,很早就提出了3S技術(shù)GPS、GIS、RS,雖然三者相互結(jié)合,但是就測(cè)繪與地理信息行業(yè)來說,尤其對(duì)于攝影測(cè)量本身來說,其和GPS、GIS的一體化發(fā)展還是最近些年才付諸于實(shí)際,例如GPS/IMU配合數(shù)字?jǐn)z影機(jī)進(jìn)行攝影測(cè)量工作,可以大大的提高外業(yè)航攝的效率和精確度。
目前的GIS軟件及攝影測(cè)量軟件業(yè)在很大程度上進(jìn)行了結(jié)合,已經(jīng)有部分GIS軟件開始在其模塊中加入攝影測(cè)量與遙感數(shù)據(jù)處理的功能,直接用于攝影測(cè)量與遙感數(shù)據(jù)的獲取及處理,滿足GIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)跟新的要求,不再像以前一樣,通過攝影測(cè)量與遙感系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù),然后數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,再到GIS系統(tǒng)里錄入編輯數(shù)據(jù)。
簡(jiǎn)化了這個(gè)繁瑣的過程,方便與用戶使用系統(tǒng)。
總之,攝影測(cè)量與遙感技術(shù)作為測(cè)繪與地理信息產(chǎn)業(yè)的主要技術(shù)工具,其發(fā)展是非常迅速的。
基于以上分析可知,攝影測(cè)量與遙感技術(shù)的發(fā)展,主要是傳感器的發(fā)展、承載平臺(tái)的發(fā)展及其與3S技術(shù)的結(jié)合。
影像是空間信息的主要承載,攝影測(cè)量與遙感技術(shù)的發(fā)展是社會(huì)發(fā)展的需求,攝影測(cè)量與遙感技術(shù)必然在社會(huì)發(fā)展的過程中扮演越來越重要的作用。
參考文獻(xiàn)
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攝影測(cè)量與遙感技術(shù)發(fā)展【2】
摘要:隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,科學(xué)的不斷進(jìn)步,攝影測(cè)量與遙感技術(shù)因其運(yùn)用范圍廣、作用大而走上了逐漸發(fā)展的道路,并且對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)生活起著重要的影響。
主要通過對(duì)攝影技術(shù)與遙感技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了分析,并對(duì)其在各個(gè)方面的運(yùn)用進(jìn)行了闡述。
關(guān)鍵詞:攝影測(cè)量;遙感技術(shù);發(fā)展;應(yīng)用
攝影測(cè)量與遙感技術(shù)被劃分在地球空間信息科學(xué)的范疇內(nèi),它在獲取地球表面、環(huán)境等信息時(shí)是通過非接觸成像傳感器來實(shí)現(xiàn)的,并對(duì)其進(jìn)行分析、記錄、表達(dá)以及測(cè)量的科學(xué)與技術(shù)。
3S技術(shù)的應(yīng)用、運(yùn)用遙感技術(shù)以及數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量是其主要研究方向。
在多個(gè)領(lǐng)域內(nèi)都可以運(yùn)用遙感技術(shù)與攝影測(cè)量,比如:自然災(zāi)害、勘查土木工程、監(jiān)測(cè)環(huán)境以及國(guó)土資源調(diào)查等。
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,運(yùn)用到遙感技術(shù)與攝影測(cè)量的領(lǐng)域也在逐漸的增多。
在人類認(rèn)識(shí)宇宙方面,遙感技術(shù)與攝影測(cè)量為人類提供了新的方式與方法,也為人類對(duì)地球的認(rèn)知以及和諧共處提供了新的方向。
遙感技術(shù)和攝影測(cè)量可以提供比例不同的地形圖以服務(wù)于各種工作,并且還能實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)的建立;遙感技術(shù)與攝影測(cè)量與地圖制圖、大地測(cè)量、工程測(cè)量以及衛(wèi)星定位等構(gòu)成了一整套技術(shù)系統(tǒng),是測(cè)繪行業(yè)的支柱。
一、攝影測(cè)量與遙感技術(shù)的發(fā)展
從攝影測(cè)量與遙感技術(shù)的發(fā)展來看,攝影測(cè)量與遙感技術(shù)在近30年的時(shí)間里已經(jīng)涉及到城市建設(shè)、水利、測(cè)繪、海洋、農(nóng)業(yè)、氣象、林業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域,在我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用。
攝影測(cè)量從20世紀(jì)70年代后期從模擬攝影中分離出來,并逐漸步入數(shù)字?jǐn)z影階段,攝影測(cè)量正在逐漸的轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字化測(cè)繪技術(shù)體系。
(一)攝影測(cè)量與遙感技術(shù)有利于推動(dòng)測(cè)繪技術(shù)的進(jìn)步
我國(guó)的攝影測(cè)量從上世紀(jì)70年代后期經(jīng)歷一個(gè)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變。
在經(jīng)歷了模擬攝影測(cè)量以及解析攝影測(cè)量階段之后,攝影測(cè)量終于步入了數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的階段,這也成為我國(guó)傳統(tǒng)測(cè)繪體系解體,測(cè)繪技術(shù)新體系興起的標(biāo)志。
首先,從數(shù)字影像的類型來看,當(dāng)前我國(guó)已經(jīng)建立了數(shù)字柵格圖、數(shù)字高程模型以及數(shù)字正射影像,土地利用與地名數(shù)據(jù)庫(kù)也隨之建立起來,攝影測(cè)量與數(shù)據(jù)庫(kù)的多樣性在一定程度上為生產(chǎn)運(yùn)用提供了可能,從而進(jìn)一步推動(dòng)了測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展。
其次,由于攝影測(cè)量與遙感技術(shù)的飛速發(fā)展,也逐漸被國(guó)家所重視,并利用這兩項(xiàng)技術(shù)來完成了各種地理比例尺地形圖的繪制。
此外,還推動(dòng)了諸多具有全國(guó)界別的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)的建立。
比如:比例尺級(jí)別為1:50000,1:1000000等的國(guó)家級(jí)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù);除開國(guó)家級(jí)的,還有省級(jí)、縣級(jí)等的地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)等。
(二)攝影測(cè)量與遙感技術(shù)有利于提升空間數(shù)據(jù)的獲取能力
我國(guó)獲取空間數(shù)據(jù)的能力在經(jīng)過五十年的發(fā)展,有了較大的提升。
對(duì)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的處理遙感數(shù)據(jù)平臺(tái)進(jìn)行了研發(fā),從而推動(dòng)了國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星遙感影像地面處理系統(tǒng)的建立,并在攝影測(cè)量方面積極進(jìn)行研究和探索,為我國(guó)獨(dú)立處理信息、獲取觀測(cè)體系的建立提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
首先,從獲取數(shù)據(jù)的能力方面來看,傳感器在國(guó)家863以及973計(jì)劃的支持上成功被研制出來,成功發(fā)射了對(duì)地觀測(cè)的包括通信衛(wèi)星、海洋衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星以及資源衛(wèi)星等五十多顆衛(wèi)星,并推動(dòng)了資源、風(fēng)云、環(huán)境減災(zāi)以及海洋四大民用對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星體系的建立,實(shí)現(xiàn)了從太陽(yáng)和地球同步軌道對(duì)地球多傳感器、多平臺(tái)的觀測(cè)以及對(duì)地球表面分辨率不同的雷達(dá)和光學(xué)圖像的獲取,并將這些獲取的數(shù)據(jù)用于對(duì)海洋現(xiàn)象、大氣成分、自然災(zāi)害以及水循環(huán)等各個(gè)方面的監(jiān)測(cè)。
其次,從數(shù)據(jù)儲(chǔ)備方面來看,數(shù)據(jù)積累已經(jīng)成功的覆蓋了全國(guó)海域、陸地以及我國(guó)周圍國(guó)家和地區(qū)的包括一千五百萬(wàn)平方公里的地球表面數(shù)據(jù)。
二、攝影測(cè)量與遙感技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各項(xiàng)領(lǐng)域中的運(yùn)用
(一)攝影測(cè)量與遙感技術(shù)在應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害中的運(yùn)用
在發(fā)生自然災(zāi)害時(shí),為了能夠第一時(shí)間了解災(zāi)情的具體分布,獲取高分辨率災(zāi)區(qū)遙感影像,可以采用低空無(wú)人遙感、航天、航空遙感等方式,對(duì)災(zāi)區(qū)原有的地理信息以及尺度進(jìn)行整合,推動(dòng)地理信息服務(wù)平臺(tái)的建立,將多尺度影像地圖制作出來,及時(shí)、有效的提供地理信息以及地圖數(shù)據(jù)支持,為及時(shí)制定出應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害的措施提供了依據(jù)。
比如在汶川地震時(shí),在災(zāi)區(qū)道路交通與通信嚴(yán)重受損的情況下,通過攝影測(cè)量與遙感技術(shù)在第一時(shí)間獲取了災(zāi)區(qū)的詳細(xì)信息與資料,并利用航空遙感技術(shù)和無(wú)人機(jī)連續(xù)、動(dòng)態(tài)的實(shí)現(xiàn)對(duì)災(zāi)區(qū)的監(jiān)測(cè),并對(duì)道路交通以及房屋倒塌等情況進(jìn)行分析,建立起災(zāi)區(qū)地理信息綜合服務(wù)平臺(tái),將災(zāi)區(qū)的地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行整合,比如水系、居民地以及交通等,為各級(jí)抗震救災(zāi)指揮部門作出正確的決策以及救援人員的搜救工作提供了及時(shí)有效的災(zāi)情信息。
在災(zāi)區(qū)的救援工作中,發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。
(二)攝影測(cè)量與遙感技術(shù)在氣象中的運(yùn)用
在氣象方面中,攝影測(cè)量與遙感技術(shù)主要運(yùn)用在對(duì)各種氣象災(zāi)害的預(yù)報(bào)和監(jiān)測(cè)兩方面。
在熱帶天氣系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方面,氣象衛(wèi)星發(fā)揮著極其重要的作用,尤其是對(duì)于臺(tái)風(fēng)的預(yù)報(bào)和監(jiān)測(cè)。
在我國(guó)的春、夏季中,雷雨、暴雨等作為多發(fā)性的災(zāi)害性天氣,在監(jiān)測(cè)和分析方面,如果運(yùn)用常規(guī)的氣象觀測(cè)資料是非常困難的。
利用具有高空間分辨率和高時(shí)間密度特點(diǎn)的衛(wèi)星云圖以及衛(wèi)星產(chǎn)品,可以對(duì)對(duì)流系統(tǒng)的演變、發(fā)生、移動(dòng)以及發(fā)展過程進(jìn)行全方位的監(jiān)測(cè),從而為對(duì)流天氣的分析和提前預(yù)警提供了非常重要的信息。
三、結(jié)語(yǔ)
攝影測(cè)量與遙感技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)逐漸步入信息化階段。
隨著我國(guó)航空航天技術(shù)的不斷發(fā)展,如何將各行各業(yè)的發(fā)展與攝影測(cè)量和遙感技術(shù)相結(jié)合從而推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,已經(jīng)成為未來攝影測(cè)量和遙感技術(shù)發(fā)展的主要方向。
【參考文獻(xiàn)】
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