攝影測量與遙感技術發展展望

時間：2022-10-07 19:08:09 研究生畢業論文我要投稿

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攝影測量與遙感技術發展展望

　　攝影測量與遙感技術發展展望【1】

　　摘要：攝影測量與遙感技術在社會經濟建設中起到的作用顯而易見，其日后的發展隨著科技的進步將越來越快，攝影測量與遙感技術理論日趨成熟，其發展方向將主要圍繞傳感器的技術更新、承載平臺的發展、3S技術的結合等方面展開，目前攝影測量與遙感技術結合日趨緊密，其應用手段及目的也相互融合，真正在朝一個方向發展，而不像以前一樣區分比較明顯。

　　結合目前已經基本成型的技術及行業中討論比較熱的話題，就將來攝影測量與遙感技術的發展進行討論。

　　關鍵詞：攝影測量與遙感技術高分辨率影像無人機 3S技術

　　攝影測量與遙感技術發展迅速，尤其在近半個世紀，已經成為了測繪產業當中最主要的力量。

　　攝影測量分為模擬攝影測量、解析攝影測量、數字攝影測量，經典的攝影測量基本理論技術已經非常成熟，遙感技術近些年發展迅速，在各個行業當中應用廣泛，在這里就以后攝影測量與遙感技術的發展做以分析。

　　1 多線陣、多角度傳感器的應用日益廣泛

　　以往攝影測量技術的主要任務是生產各種數字測繪產品，主要是4D數據的生產，而遙感技術則主要以研究地物的非幾何信息為主，攝影測量技術及遙感技術雖然理論技術方法基本一致，但側重點不同，但是隨著攝影測量與遙感技術的發展，攝影測量用的攝影機及遙感傳感器的融合，現代攝影測量與遙感技術也發生了很大的變化，以目前的ADS數字航空攝影機為例，即具有獲取全色普通數字影像的功能，同時能獲取多光譜影像用于定性分析。

　　相對于傳統模擬航空攝影的產品單一性而言，ADS40數字航空攝影系統由于自身的多線陣、多角度的設計原理，每一條線陣的CCD可以獲取一個波段的影像。

　　因此一次飛行可以獲取更多的產品，可以滿足不同的需求。

　　其強大的幾何及光譜特性，具有同時獲取幾何及屬性信息的能力，必將代替傳統的航空攝影傳感器，廣泛的應用于攝影測量領域。

　　2 無人機低空遙感測繪技術日趨成熟

　　無人機低空遙感測繪技術集成傳統攝影測量技術、無人駕駛飛行器技術、遙感傳感器技術、GPS差分定位技術、通訊技術等，以無人機為承載平臺，以遙感傳感器為基礎獲取地表的多光譜影像。

　　無人機遙感技術發展快，相對于傳統的攝影測量與遙感技術，最大的優勢是反應速度快、效率高、操作簡單、場地要求靈活、環境要求不是很苛刻等，已廣泛的應用于測繪生產當中，尤其是的自然災害的應急處理工作中，起到不可替代的作用。

　　一架典型的無人機由飛行器、控制站、起飛發射、回收裝置及檢測系統等組成，無人機與航空模型的區別在于無人機通常具備自動駕駛功能，其要按設定好的航線進行飛行，有專門的飛控裝置。

　　無人機技術的發展影響著整個無人機測繪的發展，近幾年，很多測繪單位都已經掌握了無人機的生產技術，可以自行生產無人機，這樣大大的減少了生產成本，而且無人機控制技術也日趨成熟。

　　以天水三和數碼測繪院為例，近5年內，充分掌握了無人機的生產技術、控制技術，成立飛行大隊，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，減少了生產成本。

　　目前很多測繪單位都看到了無人機航空攝影測量技術的優勢，未來幾年，無人機航空攝影技術無疑會得到更加廣泛的發展，普及到各個測繪單位。

　　3 高分辨率遙感衛星影像的應用

　　就生產成本而言，通過傳統的數字化測圖方法生產測繪數據成本肯定是最高的，效率也是最低的，采用攝影測量的方法，是現在測繪行業中生產數字化測繪產品的首選方法。

　　然而遙感傳感器也具備和數字攝影機一樣的功能，也可以獲取地面的數字影像，甚至立體影像、多光譜影像。

　　那么遙感影像也可以用于生產數字測繪產品，關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圖要求。

　　對于中小比例尺的地形圖，使用遙感影像測圖完全能滿足測圖要求，以快鳥衛星為例，能提供亞米級分辨率的商業衛星。

　　高分辨率對地觀測衛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用市場。

　　軍用遙感衛星和民用遙感衛星在原理上并無二致，主要區別體現在衛星所使用的譜段和對地面分辨率要求上的差異。

　　軍用遙感衛星主要在可見光或近紅外譜段成像，分辨率優于1米。

　　軍用遙感衛星大部分都屬于高分辨率對地觀測衛星，只有少數用于普查的軍用遙感衛星為了提高時間分辨率，而選擇較高的運行軌道，從而使得衛星的空間分辨率有所減弱。

　　與之相比，民用遙感衛星則主要在多光譜成像，以便識別地面各種特征，其分辨率高低差異參差不齊，但其總體水平普遍在軍用衛星之下。

　　在軍用高分辨率光學成像遙感衛星領域，美國鎖眼12號衛星最為突出。

　　它采用了大面陣探測器、大型反射望遠鏡系統、數字成像系統、自適應光學成像技術、實時圖像傳輸技術等，鏡頭口徑3米，焦距27米，分辨率達0.1米。

　　可見厘米級精度的遙感衛星數據獲取已經不再是技術問題，能否商業化應用只是時間問題。

　　4 數字攝影測量與遙感技術和GIS及GPS的結合

　　攝影測量與遙感技術屬于是服務于測繪與地理信息行業的主要技術工具，如何更好的與GIS及GPS技術結合，發揮好各自的優勢，是GIS發展要考慮的問題，也是攝影測量與遙感的發展要考慮的問題。

　　就三者的結合來說，很早就提出了3S技術GPS、GIS、RS，雖然三者相互結合，但是就測繪與地理信息行業來說，尤其對于攝影測量本身來說，其和GPS、GIS的一體化發展還是最近些年才付諸于實際，例如GPS/IMU配合數字攝影機進行攝影測量工作，可以大大的提高外業航攝的效率和精確度。

　　目前的GIS軟件及攝影測量軟件業在很大程度上進行了結合，已經有部分GIS軟件開始在其模塊中加入攝影測量與遙感數據處理的功能，直接用于攝影測量與遙感數據的獲取及處理，滿足GIS系統數據跟新的要求，不再像以前一樣，通過攝影測量與遙感系統獲取數據，然后數據轉換，再到GIS系統里錄入編輯數據。

　　簡化了這個繁瑣的過程，方便與用戶使用系統。

　　總之，攝影測量與遙感技術作為測繪與地理信息產業的主要技術工具，其發展是非常迅速的。

　　基于以上分析可知，攝影測量與遙感技術的發展，主要是傳感器的發展、承載平臺的發展及其與3S技術的結合。

　　影像是空間信息的主要承載，攝影測量與遙感技術的發展是社會發展的需求，攝影測量與遙感技術必然在社會發展的過程中扮演越來越重要的作用。

　　參考文獻

　　[1] 李德仁.攝影測量與遙感學展望.武漢大學學報，2008.12

　　[2] 劉先林.航空攝影科技發展成就與未來的展望.前沿科學，2007.3

　　[3] 萬幼川.我國攝影測量與遙感發展探討[M].測繪通報，2007.

　　[4] 吳正鵬.無人機低空遙感系統傳感器選型研究.城市勘測，2013.10.

　　攝影測量與遙感技術發展【2】

　　摘要：隨著經濟的不斷發展，科學的不斷進步，攝影測量與遙感技術因其運用范圍廣、作用大而走上了逐漸發展的道路，并且對國民經濟生活起著重要的影響。

　　主要通過對攝影技術與遙感技術的發展進行了分析，并對其在各個方面的運用進行了闡述。

　　關鍵詞：攝影測量;遙感技術;發展;應用

　　攝影測量與遙感技術被劃分在地球空間信息科學的范疇內，它在獲取地球表面、環境等信息時是通過非接觸成像傳感器來實現的，并對其進行分析、記錄、表達以及測量的科學與技術。

　　3S技術的應用、運用遙感技術以及數字攝影測量是其主要研究方向。

　　在多個領域內都可以運用遙感技術與攝影測量，比如：自然災害、勘查土木工程、監測環境以及國土資源調查等。

　　隨著我國經濟的不斷發展，運用到遙感技術與攝影測量的領域也在逐漸的增多。

　　在人類認識宇宙方面，遙感技術與攝影測量為人類提供了新的方式與方法，也為人類對地球的認知以及和諧共處提供了新的方向。

　　遙感技術和攝影測量可以提供比例不同的地形圖以服務于各種工作，并且還能實現基礎地理信息數據庫的建立;遙感技術與攝影測量與地圖制圖、大地測量、工程測量以及衛星定位等構成了一整套技術系統，是測繪行業的支柱。

　　一、攝影測量與遙感技術的發展

　　從攝影測量與遙感技術的發展來看，攝影測量與遙感技術在近30年的時間里已經涉及到城市建設、水利、測繪、海洋、農業、氣象、林業等各個領域，在我國的經濟發展中起著至關重要的作用。

　　攝影測量從20世紀70年代后期從模擬攝影中分離出來，并逐漸步入數字攝影階段，攝影測量正在逐漸的轉變為數字化測繪技術體系。

　　(一)攝影測量與遙感技術有利于推動測繪技術的進步

　　我國的攝影測量從上世紀70年代后期經歷一個系統的轉變。

　　在經歷了模擬攝影測量以及解析攝影測量階段之后，攝影測量終于步入了數字攝影測量的階段，這也成為我國傳統測繪體系解體，測繪技術新體系興起的標志。

　　首先，從數字影像的類型來看，當前我國已經建立了數字柵格圖、數字高程模型以及數字正射影像，土地利用與地名數據庫也隨之建立起來，攝影測量與數據庫的多樣性在一定程度上為生產運用提供了可能，從而進一步推動了測繪技術的發展。

　　其次，由于攝影測量與遙感技術的飛速發展，也逐漸被國家所重視，并利用這兩項技術來完成了各種地理比例尺地形圖的繪制。

　　此外，還推動了諸多具有全國界別的基礎地理信息數據庫的建立。

　　比如：比例尺級別為1：50000，1：1000000等的國家級地理信息數據庫;除開國家級的，還有省級、縣級等的地理信息數據庫等。

　　(二)攝影測量與遙感技術有利于提升空間數據的獲取能力

　　我國獲取空間數據的能力在經過五十年的發展，有了較大的提升。

　　對具有自主知識產權的處理遙感數據平臺進行了研發，從而推動了國產衛星遙感影像地面處理系統的建立，并在攝影測量方面積極進行研究和探索，為我國獨立處理信息、獲取觀測體系的建立提供了堅實的基礎。

　　首先，從獲取數據的能力方面來看，傳感器在國家863以及973計劃的支持上成功被研制出來，成功發射了對地觀測的包括通信衛星、海洋衛星、氣象衛星以及資源衛星等五十多顆衛星，并推動了資源、風云、環境減災以及海洋四大民用對地觀測衛星體系的建立，實現了從太陽和地球同步軌道對地球多傳感器、多平臺的觀測以及對地球表面分辨率不同的雷達和光學圖像的獲取，并將這些獲取的數據用于對海洋現象、大氣成分、自然災害以及水循環等各個方面的監測。

　　其次，從數據儲備方面來看，數據積累已經成功的覆蓋了全國海域、陸地以及我國周圍國家和地區的包括一千五百萬平方公里的地球表面數據。

　　二、攝影測量與遙感技術在國民經濟各項領域中的運用

　　(一)攝影測量與遙感技術在應對自然災害中的運用

　　在發生自然災害時，為了能夠第一時間了解災情的具體分布，獲取高分辨率災區遙感影像，可以采用低空無人遙感、航天、航空遙感等方式，對災區原有的地理信息以及尺度進行整合，推動地理信息服務平臺的建立，將多尺度影像地圖制作出來，及時、有效的提供地理信息以及地圖數據支持，為及時制定出應對自然災害的措施提供了依據。

　　比如在汶川地震時，在災區道路交通與通信嚴重受損的情況下，通過攝影測量與遙感技術在第一時間獲取了災區的詳細信息與資料，并利用航空遙感技術和無人機連續、動態的實現對災區的監測，并對道路交通以及房屋倒塌等情況進行分析，建立起災區地理信息綜合服務平臺，將災區的地理信息數據進行整合，比如水系、居民地以及交通等，為各級抗震救災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有效的災情信息。

　　在災區的救援工作中，發揮著至關重要的作用。

　　(二)攝影測量與遙感技術在氣象中的運用

　　在氣象方面中，攝影測量與遙感技術主要運用在對各種氣象災害的預報和監測兩方面。

　　在熱帶天氣系統的監測方面，氣象衛星發揮著極其重要的作用，尤其是對于臺風的預報和監測。

　　在我國的春、夏季中，雷雨、暴雨等作為多發性的災害性天氣，在監測和分析方面，如果運用常規的氣象觀測資料是非常困難的。

　　利用具有高空間分辨率和高時間密度特點的衛星云圖以及衛星產品，可以對對流系統的演變、發生、移動以及發展過程進行全方位的監測，從而為對流天氣的分析和提前預警提供了非常重要的信息。

　　三、結語

　　攝影測量與遙感技術的應用已經逐漸步入信息化階段。

　　隨著我國航空航天技術的不斷發展，如何將各行各業的發展與攝影測量和遙感技術相結合從而推動我國經濟的發展，已經成為未來攝影測量和遙感技術發展的主要方向。

　　【參考文獻】

　　[1]張景雄.地理信息系統與科學[M].武漢：武漢大學出版社，2010：108―114

　　[2]張劍清.潘勵.王樹根.攝影測量學[M].武漢：武漢大學出版社，2009：89―93