彭玲
(廣東中科遙感技術有限公司)
探討攝影測量與遙感的發(fā)展應用
彭玲
(廣東中科遙感技術有限公司)
近些年來,隨著科學技術的不斷進步,攝影測量與遙感技術也得到了長足進步,其測量的準確性和快速性得到了大幅度提高,使其被廣泛運用到各種實際測量當中,對社會經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的提高起到了重要作用。本文就對攝影測量與遙感的發(fā)展和應用進行了探討,以進一步促進其在社會生活中的廣泛運用。
攝影測量;遙感;發(fā)展;應用
攝影測量和遙感是通過利用傳感器實現(xiàn)對地球表面或測量目標的信息獲取的一種技術,是一個非接觸成像的過程,主要包括數(shù)字攝影測量、3S技術和遙感技術等方面。在實際應用當中,攝影測量和遙感應用的范圍相當廣泛,比如國土資源測量、土木工程勘察以及自然災害的監(jiān)測等,對于整個社會的穩(wěn)定發(fā)展有著不可替代的作用。
1.1攝影測量與遙感的發(fā)展的技術
在近三十年來,隨著科學技術的迅猛發(fā)展,給攝影測量與遙感的發(fā)展提供了良好的條件,也使其應用領域不斷擴大,進入到氣象、資源、城市建設和自然災害監(jiān)測以及農(nóng)業(yè)等各個行業(yè)之中,其所發(fā)展出來的先進技術主要有:
1.1.1飛機姿態(tài)測量技術
飛機姿態(tài)測量技術的攝影原理是序列影像,通過對運動目標在空間位置中不同時刻的空間坐標(X,Y,Z)和運動姿態(tài)(a,w,k)變化情況的測量與分析,判斷動態(tài)測量目標的具體情況,此技術目前主要被應用于航空、航天領域[1]。
1.1.2數(shù)字攝影技術
數(shù)字攝影技術依賴的是短基線多影像原理,其是通過利用數(shù)碼相機獲取測量對象的有一定序列、短基線、能夠在維度上實現(xiàn)重疊的相片,然后再借助立體匹配和計算等措施,來得出測量對象的相應模型數(shù)據(jù),最后根據(jù)數(shù)據(jù)進行測量對象的三維重建。數(shù)字攝影技術的優(yōu)點在于操作簡單快捷、自動化程度高,對于室內(nèi)外各種三維立體物體的測量有著廣泛的適用性,因此,被應用于工業(yè)測量、醫(yī)學重建和古建筑重建等多個領域當中。
1.1.3遙感自動定位技術
遙感自動定位技術是通過確定測量目標的三維坐標的一種技術,此方法能夠使用的基礎在于GPS的高空三角測量,通過組合DGPS和INS系統(tǒng),來直接對選定的測量點進行精確定位,其精度在航空攝影和衛(wèi)星遙感的不同條件下,分別可以達到分米和米級,對于精度要求較高、地面控制點較少的測量有著重要意義。而隨著GPS/IMU技術的不斷進步,攝影測量和遙感的工藝也在不斷改進,加快了測量成圖的速度和數(shù)據(jù)庫更新頻率,在一些相關的實驗中,通過綜合運用空三加密與GPS/IMU技術,能夠?qū)崿F(xiàn)無控制點的1: 50000航測地圖的直接測定,而1:5000~1:10000的航測地圖也僅需要少量的控制點就可完成,其測量的精度、平差誤差等都有著足夠保證。
1.1.4數(shù)據(jù)處理的自動智能化
隨著各方面測量對于精度、準確性要求的不斷提高,攝影測量與遙感數(shù)據(jù)所得到的監(jiān)測數(shù)據(jù)越來越多,這就對數(shù)據(jù)處理的水平提出了更高要求。近些年來,攝影測量與遙感數(shù)據(jù)處理的自動化、智能化程度有了很大提高,具體表現(xiàn)為:①在原有的影像匹配基礎上,發(fā)展出了影像融合、目標識別和分類等技術,能夠快速完成高分辨率、多光譜影像的處理;②遙感數(shù)據(jù)有了更快、更高倍率的影像數(shù)據(jù)壓縮技術,還出現(xiàn)了自動變化檢測技術,通過新影像與舊影像、舊數(shù)字地圖之間的自動對比,來發(fā)現(xiàn)原有數(shù)據(jù)庫中存在的缺陷并進行補充和更新[2]。
1.2攝影測量與遙感的發(fā)展的趨勢
隨著GPS、GIS等各種高新科技的出現(xiàn),給攝影測量與遙感技術的發(fā)展提供了更廣闊的空間,使其向著綜合集成的方向不斷發(fā)展,其具體表現(xiàn)為:
1.2.1全方位、多角度目標影像的多種資源綜合
隨著攝影測量與遙感等獲取目標影像設備性能的提高,給航空攝影和遙感影像的分辨率、波段數(shù)帶來了極大的促進作用,使其目標獲取影像的質(zhì)量有了很大提高,如此以來,通過對更多高精確度圖像信息的綜合分析,能夠進一步提高目標測量數(shù)據(jù)的精準度。
1.2.2 3S/GPS/GIS等技術的高度集成與應用
計算機技術、網(wǎng)絡技術和多媒體技術等的日新月異,3S/GPS/ GIS等技術也有了長足進步,給空間數(shù)據(jù)的收集和處理提供了良好條件,如此以來,就可以通過GIS工作站與國家部門網(wǎng)絡系統(tǒng)之間的聯(lián)合,實現(xiàn)更大范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)共享,給攝影測量與遙感技術突破以往的局限,借助龐大的數(shù)據(jù)共享平臺,與目標影像數(shù)據(jù)之間進行對比研究,從而得到目標影像時間和空間維度上的更多信息,為分析目標的特點和問題提供幫助,從而促進其在土地動態(tài)監(jiān)測、城市規(guī)劃管理和農(nóng)業(yè)水利等各個領域的應用力度。
1.2.3數(shù)據(jù)處理的數(shù)字自動化和服務范圍的擴大
數(shù)字技術的記錄方式相對原來的影像信息無論是數(shù)據(jù)準確性、傳輸便捷性和比較分析上都有著巨大的優(yōu)勢,而攝影測量與遙感目標獲取內(nèi)容的不斷擴大,提高數(shù)據(jù)處理效率是高效時代的必然要求,數(shù)據(jù)的數(shù)字化、自動化自然也就無可避免;同時,隨著攝影測量與遙感獲取信息精準度和可靠性的提高,加上各種新技術的不斷發(fā)展與支持,攝影測量與遙感數(shù)據(jù)的功能也不再局限于通過信息搜集提供技術支持,也向著決策和全程調(diào)控等多個方面擴展,其服務范圍有了巨大改變。
2.1在國家大型測繪領域的應用
近些年來,隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,地域之間的不平衡、各項資源利用的不協(xié)調(diào)等問題也逐漸顯現(xiàn)出來,國土資源、山脈地形等大型測繪工作也日益重要,為實現(xiàn)對社會發(fā)展的宏觀調(diào)控,國家也投入了大量的資金和精力進行各種大型測繪工程。
在這些大型測繪工程中,就應用了攝影測量與遙感技術,比如我國西部1:50000比例尺的地形圖空白區(qū)測繪,其應用的攝影測量與遙感技術有:航空攝影、衛(wèi)星遙感、衛(wèi)星導航定位以及其衍生的全天候全時段雷達影像、數(shù)據(jù)高速獲取等相關技術,對于最終測繪圖的制作提供了重要支持,保障了國家西部大開發(fā)戰(zhàn)略、生態(tài)保護等各項政策的順利開展[3]。
2.2在自然災害預防應對的應用
自然災害對于人們的生命安全有著重大威脅,許多自然災害在發(fā)生后,地形地貌等都會發(fā)生大范圍的改變,給事后的及時搶救造成了阻礙,所以,自然災害后地理信息的高效收集有著重要意義。攝影測量與遙感技術能夠通過低空無人遙感、航空航天遙感等平臺,得到災區(qū)范圍內(nèi)地理目標的多角度影像,通過信息的整合分析,還原災害后的地理信息情況,從而為急救贏得了時間。以汶川地震為例,地震導致災害區(qū)域內(nèi)的道路、通信等都無法正常運行,災害信息無法第一時間傳遞出來,通過攝影測量與遙感技術的應用,實現(xiàn)了災區(qū)內(nèi)道路毀壞、地形變化等地理信息的測量分析,為抗震救災的順利開展提供準確的數(shù)據(jù)支持。
2.3在農(nóng)林等專項調(diào)查中的應用
農(nóng)林業(yè)是我國社會穩(wěn)定的重要基礎,對農(nóng)林業(yè)情況進行跟蹤了解,對于文件政策等的制定有著重要的作用,這就需要利用攝影測量與遙感技術,通過監(jiān)測農(nóng)作物的長勢來對其產(chǎn)量進行估算,從而為糧食的調(diào)配、收購或農(nóng)業(yè)政策的制定、農(nóng)業(yè)災害的預防等提供支持;同時,利用攝影測量與遙感技術對森林進行監(jiān)測,利用衛(wèi)星遙感、計算機網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)庫和地理信息系統(tǒng)等技術綜合各方面信息,能夠?qū)崿F(xiàn)對森林火災的實時監(jiān)控,達到防治和降低火災損失的功能[4]。
2.4在生態(tài)環(huán)境保護方面的應用
隨著近些年來人們環(huán)保意識的逐漸增強與可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的提出,生態(tài)環(huán)境保護已經(jīng)引起人們的廣泛關注,然而生態(tài)環(huán)境變化是一個大范圍的、動態(tài)的過程,保護工作需要根據(jù)生態(tài)環(huán)境變化的具體情況而采取針對性措施方能事半功倍。所以,生態(tài)環(huán)境變化信息的收集就成為保護工作的重點內(nèi)容,這就需要借助攝影測量與遙感技術,實現(xiàn)對整個區(qū)域內(nèi)生態(tài)環(huán)境的持續(xù)監(jiān)測,并利用收集的數(shù)據(jù)建立相應的生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)庫,通過對各種數(shù)據(jù)的分析來了解生態(tài)環(huán)境變化情況,進而做出正確的應對。
2.5在氣象變化調(diào)查中的應用
氣象變化是暴雨、大雪、冰雹、臺風等自然災害的重要成因,這些氣候性的自然災害也會給人們帶來巨大傷害,所以,對氣象變化進行監(jiān)測十分重要。攝影測量與遙感在氣象變化中的應用是通過衛(wèi)星遙感測量的云圖,分析氣流的發(fā)展變化,根據(jù)得到的結果做出相關預測,有效避免了氣象災害造成的損失。
綜上所述,攝影測量與遙感在現(xiàn)實生活中有著廣泛運用,其應用的領域包括自然災害、國家資源測繪、森林等專項調(diào)查、航空航天以及氣象監(jiān)測等多個方面。隨著社會發(fā)展過程中各方面對于數(shù)據(jù)測量要求的不斷提高,給攝影測量與遙感的發(fā)展提供了良好的基礎,同時,隨著科學技術的不斷進步,為攝影測量與遙感技術使用的高效性、準確性提供了保障。
[1]胡駿紅.攝影測量與遙感的發(fā)展趨勢評述[J].地理信息世界,2011,02:6.
[2]王巖威.攝影測量與遙感技術在現(xiàn)代科技影響下的發(fā)展前景[J].中國新技術新產(chǎn)品,2011,11:5.
[3]劉超祥.淺談攝影測量與遙感領域的發(fā)展趨勢[J].中國新技術新產(chǎn)品,2011,18:9.
[4]竇超,李兆鈞.淺談攝影測量與遙感的發(fā)展應用[J].青海國土經(jīng)略,2011,06:29~31.
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1673-0038(2015)09-0141-02
2015-1-10
彭玲(1988-),女,助理工程師,本科,主要從事航空攝影測量與遙感工作。