遙感在攝影(yǐng)測量中的(de)地位、作用(yòng)及前景

　　1  前言
　　遙感是指應用(yòng)探測儀器，不與探測目标相接觸，通(tōng)過電磁波的(de)能量變化(huà)來(lái)識别目标物(wù)，揭示目标物(wù)的(de)幾何、物(wù)理(lǐ)特征性質和(hé)相互關系以及變化(huà)規律的(de)現代科學技術。它自問世以來(lái)，就和(hé)“攝影(yǐng)”或“影(yǐng)像”有著(zhe)密不可(kě)分(fēn)的(de)關系，1858年，法國人(rén)圖納利恩用(yòng)系在氣球上的(de)照(zhào)相機拍(pāi)攝了(le)巴黎附近的(de)一個(gè)小村(cūn)莊成爲了(le)世界第一張航空相片，随這(zhè)張相片出現的(de)航片判讀技術可(kě)以說是遙感技術的(de)雛形。
　　作爲測繪的(de)重要手段之一，攝影(yǐng)測量是運用(yòng)攝影(yǐng)機和(hé)膠片組合測量目标物(wù)的(de)形狀、大(dà)小和(hé)空間位置的(de)技術，它利用(yòng)被攝物(wù)體影(yǐng)像來(lái)重建物(wù)體空間位置和(hé)三維形狀，從而獲得(de)地面或其它物(wù)體的(de)空間信息。當前蘇聯第一顆人(rén)造衛星發射之後，攝影(yǐng)測量由航空攝影(yǐng)測量邁向了(le)航天攝影(yǐng)測量的(de)新階段，奠定了(le)遙感技術在攝影(yǐng)測量中的(de)地位基礎。遙感技術與攝影(yǐng)測量的(de)不斷結合，形成了(le)今天又一門學科——攝影(yǐng)測量與遙感，這(zhè)足以說明(míng)遙感技術與攝影(yǐng)測量之間的(de)關系，遙感也(yě)更應該在與其密切相關的(de)攝影(yǐng)測量領域深入發展。
　　2  遙感在攝影(yǐng)測量中的(de)地位
　　攝影(yǐng)測量測繪的(de)一項重要手段，它在測繪中應用(yòng)主要包括兩個(gè)方面：一是物(wù)體的(de)空間三維特性與成像系統的(de)投影(yǐng)關系，即二維圖像與對(duì)應的(de)三維空間物(wù)體之間的(de)關系；二是從單幅和(hé)多(duō)幅圖像中高(gāo)精度自動提取、匹配圖像目标。攝影(yǐng)測量發展到現在，高(gāo)精度、非接觸成是其首要特征。非接觸可(kě)以不對(duì)對(duì)目标的(de)結構特性和(hé)運動特性帶來(lái)任何幹擾，數字圖像分(fēn)析中的(de)各種亞像素方法使目标圖像的(de)定位精度達到了(le)十分(fēn)之一甚至百分(fēn)之一的(de)圖像量級，有效的(de)保證了(le)測量結果的(de)精度。而目前，攝影(yǐng)測量除了(le)能夠實現傳統意義上地物(wù)目标三維信息的(de)獲得(de)，對(duì)物(wù)體對(duì)象在時(shí)間維上的(de)運動和(hé)變形信息的(de)獲取，成爲了(le)攝影(yǐng)測量新的(de)優勢。
　　然而，攝影(yǐng)測量自身的(de)特點：比如航天飛(fēi)機需要在設計好的(de)航帶上飛(fēi)行以拍(pāi)攝照(zhào)片，并且對(duì)航向重疊度、旁向重疊度、傾角都有要求；又如在一些雲覆蓋、森林(lín)覆蓋、水(shuǐ)下(xià)、雪(xuě)原等特殊的(de)區(qū)域不能夠有效測量出物(wù)體的(de)三維信息，這(zhè)使得(de)攝影(yǐng)測量手段在測繪中存在一定的(de)局限性。
　　而遙感技術，通(tōng)過電磁波來(lái)獲得(de)物(wù)體信息，它主要建立在物(wù)體反射和(hé)發射電磁波的(de)基礎上。由于各種物(wù)體對(duì)電磁波的(de)反射特性不同，并且一種物(wù)質對(duì)不同波長(cháng)的(de)電磁波反射也(yě)存在差異，遙感技術利用(yòng)了(le)這(zhè)些物(wù)質與電磁波相互作用(yòng)及關系來(lái)實現遙感對(duì)于傳統攝影(yǐng)測量的(de)特殊效用(yòng)。上面所提及的(de)特殊區(qū)域如果能運用(yòng)遙感技術，将會取得(de)較好效果。比如對(duì)南(nán)極冰面地形地貌的(de)測繪，由于在南(nán)極大(dà)陸，大(dà)片冰蓋，白茫茫一片，造成無論是航空照(zhào)片還(hái)是衛星照(zhào)片，雪(xuě)面的(de)高(gāo)強度反射使影(yǐng)像一片白，很難觀測立體。但用(yòng)遙感技術在熱(rè)紅外區(qū)，影(yǐng)像的(de)亮度值與地面溫度和(hé)發射率有關，雪(xuě)面反射在這(zhè)個(gè)波區(qū)很弱，因此利用(yòng)熱(rè)圖像來(lái)提取南(nán)極冰蓋表面高(gāo)程信息成爲可(kě)能。所以說，遙感技術在攝影(yǐng)測量中的(de)應用(yòng)，補充了(le)攝影(yǐng)測量技術，使之應用(yòng)範圍更廣，變得(de)更強大(dà)，同時(shí)擴大(dà)了(le)攝影(yǐng)測量的(de)視野。

　　3  遙感在攝影(yǐng)測量中作用(yòng)
　　3.1遙感的(de)特點
　　遙感能夠運用(yòng)攝影(yǐng)測量除了(le)它們有共同的(de)起源外，遙感相對(duì)攝影(yǐng)有如下(xià)獨特性：

（1）宏觀性。遙感探測的(de)範圍廣闊，尤其是衛星遙感，探測範圍可(kě)以不受政治區(qū)域和(hé)地理(lǐ)條件的(de)限制，遙感平台位置越高(gāo)，探測的(de)範圍也(yě)就越大(dà)。比如，一副尺寸爲23cm×23cm、比例尺爲1:35000的(de)航空像片覆蓋面積爲65km2，而一景陸地衛星影(yǐng)像覆蓋的(de)區(qū)域爲34225 km2。

（2）多(duō)波段性。傳感器可(kě)以從紫外、可(kě)見光(guāng)、近紅外到微波各個(gè)不同波段進行探測和(hé)記錄信息，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了(le)攝影(yǐng)測量運用(yòng)的(de)可(kě)見光(guāng)範圍。

（3）周期性。遙感衛星具有周期性、重複獲取圖像的(de)特點，可(kě)以在短時(shí)間内對(duì)同一地區(qū)進行重複觀測，從而能進行預測和(hé)預報。這(zhè)比攝影(yǐng)測量從設計到完成圖片采集所需的(de)時(shí)間要短很多(duō)。

（4）經濟性。基于遙感以上特性，歸納出在大(dà)範圍内，若想得(de)到和(hé)與航片生産出的(de)同樣精度的(de)三維數據，遙感圖像獲取比航片獲取更經濟，它不需要花費太多(duō)人(rén)力物(wù)力。
　　3.2 遙感在攝影(yǐng)測量中的(de)運用(yòng)
　　遙感技術的(de)發展和(hé)不斷加強，打破了(le)攝影(yǐng)測量長(cháng)期以來(lái)過分(fēn)局限于測繪物(wù)體形狀與大(dà)小等數據的(de)幾何處理(lǐ)，尤其是航空攝影(yǐng)測量長(cháng)期以來(lái)隻偏重測制地形圖的(de)局面。遙感使得(de)圖像數據大(dà)量湧現，通(tōng)過圖片分(fēn)析手段得(de)到了(le)爲地圖越來(lái)越豐富。
　　遙感技術改變了(le)攝影(yǐng)測量由大(dà)比例尺縮改小比例尺地圖的(de)制圖模式，而可(kě)以直接編制小比例尺的(de)專題地圖或地理(lǐ)圖，實現了(le)先宏觀後微觀逐步深入的(de)邏輯順序。它利用(yòng)不同分(fēn)辨率的(de)衛星影(yǐng)像進行地圖更新，加快(kuài)了(le)地圖更新的(de)速度。還(hái)實現了(le)準同步動态制圖，擺脫了(le)攝影(yǐng)測量中時(shí)間差存在的(de)困境。與此同時(shí)，遙感與攝影(yǐng)測量相結合，獲得(de)其它星球的(de)地理(lǐ)三維信息成爲了(le)可(kě)能。
　　3.3 遙感在攝影(yǐng)測量中的(de)應用(yòng)舉例
　　3.3.1 遙感與攝影(yǐng)測量結合制圖
　　遙感可(kě)測制小比例尺地圖，也(yě)可(kě)測制大(dà)比例尺地圖。采用(yòng)攝影(yǐng)測量與遙感技術測繪大(dà)比例尺地形圖具有以下(xià)優點：

（1） 采用(yòng)了(le)國家統一的(de)平面坐(zuò)标系和(hé)高(gāo)程系，與國家基本圖或其他(tā)部門的(de)地形圖可(kě)以溝通(tōng)使用(yòng) 。

（2） 航測圖片和(hé)遙感衛星圖片覆蓋面積大(dà)、表達現場(chǎng)逼真、内容豐富 。在地物(wù)測量中，它不存在人(rén)工野外逐點跑尺，可(kě)以較快(kuài)地在室内描繪出所需要的(de)鐵路設備、周圍的(de)建築物(wù)等。

（3） 航測可(kě)獲得(de)精度較高(gāo)的(de)大(dà)比例尺地形圖。

（4） 航測成圖可(kě)取消中線測量 。
　　3.3.2 無人(rén)飛(fēi)機低空遙感監測災區(qū)
　　傳統的(de)地質災害遙感監測主要采用(yòng)航天衛星影(yǐng)像和(hé)高(gāo)空航空影(yǐng)像，以目視解譯爲主，将災害重點區(qū)域遙感解譯成果與現場(chǎng)驗證想相結合，輔助其它資料綜合分(fēn)析，進行地質災害的(de)災情評估、救援計劃和(hé)災後重建規劃等。我國幅員(yuán)遼闊，各地地形地貌和(hé)氣候條件千差萬别，而滑坡、泥石流等地質災害往往發生在地貌和(hé)氣象條件非常複雜(zá)的(de)區(qū)域，這(zhè)樣的(de)地區(qū)獲得(de)遙感影(yǐng)像數據非常困難，阻礙了(le)普通(tōng)遙感技術在地質災害中的(de)應用(yòng)。同時(shí)，受衛星運行周期和(hé)災害突發性的(de)影(yǐng)響，災害發生後實時(shí)獲得(de)遙感數據更是困難，應用(yòng)傳統的(de)航空攝影(yǐng)，又受飛(fēi)機起飛(fēi)場(chǎng)地和(hé)氣象條件限制，成本高(gāo)還(hái)無法保證數據的(de)采集。

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