遙感在攝影測量中的地位、作用及前景

　　1  前言
　　遙感是指應用探測儀器，不與探測目標相接觸，通過電磁波的能量變化來識別目標物，揭示目標物的幾何、物理特征性質和相互關系以及變化規(guī)律的現代科學技術。它自問世以來，就和“攝影”或“影像”有著密不可分的關系，1858年，法國人圖納利恩用系在氣球上的照相機拍攝了巴黎附近的一個小村莊成為了世界第一張航空相片，隨這張相片出現的航片判讀技術可以說是遙感技術的雛形。
　　作為測繪的重要手段之一，攝影測量是運用攝影機和膠片組合測量目標物的形狀、大小和空間位置的技術，它利用被攝物體影像來重建物體空間位置和三維形狀，從而獲得地面或其它物體的空間信息。當前蘇聯第一顆人造衛(wèi)星發(fā)射之后，攝影測量由航空攝影測量邁向了航天攝影測量的新階段，奠定了遙感技術在攝影測量中的地位基礎。遙感技術與攝影測量的不斷結合，形成了今天又一門學科——攝影測量與遙感，這足以說明遙感技術與攝影測量之間的關系，遙感也更應該在與其密切相關的攝影測量領域深入發(fā)展。
　　2  遙感在攝影測量中的地位
　　攝影測量測繪的一項重要手段，它在測繪中應用主要包括兩個方面：一是物體的空間三維特性與成像系統(tǒng)的投影關系，即二維圖像與對應的三維空間物體之間的關系；二是從單幅和多幅圖像中高精度自動提取、匹配圖像目標。攝影測量發(fā)展到現在，高精度、非接觸成是其首要特征。非接觸可以不對對目標的結構特性和運動特性帶來任何干擾，數字圖像分析中的各種亞像素方法使目標圖像的定位精度達到了十分之一甚至百分之一的圖像量級，有效的保證了測量結果的精度。而目前，攝影測量除了能夠實現傳統(tǒng)意義上地物目標三維信息的獲得，對物體對象在時間維上的運動和變形信息的獲取，成為了攝影測量新的優(yōu)勢。
　　然而，攝影測量自身的特點：比如航天飛機需要在設計好的航帶上飛行以拍攝照片，并且對航向重疊度、旁向重疊度、傾角都有要求；又如在一些云覆蓋、森林覆蓋、水下、雪原等特殊的區(qū)域不能夠有效測量出物體的三維信息，這使得攝影測量手段在測繪中存在一定的局限性。
　　而遙感技術，通過電磁波來獲得物體信息，它主要建立在物體反射和發(fā)射電磁波的基礎上。由于各種物體對電磁波的反射特性不同，并且一種物質對不同波長的電磁波反射也存在差異，遙感技術利用了這些物質與電磁波相互作用及關系來實現遙感對于傳統(tǒng)攝影測量的特殊效用。上面所提及的特殊區(qū)域如果能運用遙感技術，將會取得較好效果。比如對南極冰面地形地貌的測繪，由于在南極大陸，大片冰蓋，白茫茫一片，造成無論是航空照片還是衛(wèi)星照片，雪面的高強度反射使影像一片白，很難觀測立體。但用遙感技術在熱紅外區(qū)，影像的亮度值與地面溫度和發(fā)射率有關，雪面反射在這個波區(qū)很弱，因此利用熱圖像來提取南極冰蓋表面高程信息成為可能。所以說，遙感技術在攝影測量中的應用，補充了攝影測量技術，使之應用范圍更廣，變得更強大，同時擴大了攝影測量的視野。

　　3  遙感在攝影測量中作用
　　3.1遙感的特點
　　遙感能夠運用攝影測量除了它們有共同的起源外，遙感相對攝影有如下獨特性：

（1）宏觀性。遙感探測的范圍廣闊，尤其是衛(wèi)星遙感，探測范圍可以不受政治區(qū)域和地理條件的限制，遙感平臺位置越高，探測的范圍也就越大。比如，一副尺寸為23cm×23cm、比例尺為1:35000的航空像片覆蓋面積為65km2，而一景陸地衛(wèi)星影像覆蓋的區(qū)域為34225 km2。

（2）多波段性。傳感器可以從紫外、可見光、近紅外到微波各個不同波段進行探測和記錄信息，遠遠超過了攝影測量運用的可見光范圍。

（3）周期性。遙感衛(wèi)星具有周期性、重復獲取圖像的特點，可以在短時間內對同一地區(qū)進行重復觀測，從而能進行預測和預報。這比攝影測量從設計到完成圖片采集所需的時間要短很多。

（4）經濟性。基于遙感以上特性，歸納出在大范圍內，若想得到和與航片生產出的同樣精度的三維數據，遙感圖像獲取比航片獲取更經濟，它不需要花費太多人力物力。
　　3.2 遙感在攝影測量中的運用
　　遙感技術的發(fā)展和不斷加強，打破了攝影測量長期以來過分局限于測繪物體形狀與大小等數據的幾何處理，尤其是航空攝影測量長期以來只偏重測制地形圖的局面。遙感使得圖像數據大量涌現，通過圖片分析手段得到了為地圖越來越豐富。
　　遙感技術改變了攝影測量由大比例尺縮改小比例尺地圖的制圖模式，而可以直接編制小比例尺的專題地圖或地理圖，實現了先宏觀后微觀逐步深入的邏輯順序。它利用不同分辨率的衛(wèi)星影像進行地圖更新，加快了地圖更新的速度。還實現了準同步動態(tài)制圖，擺脫了攝影測量中時間差存在的困境。與此同時，遙感與攝影測量相結合，獲得其它星球的地理三維信息成為了可能。
　　3.3 遙感在攝影測量中的應用舉例
　　3.3.1 遙感與攝影測量結合制圖
　　遙感可測制小比例尺地圖，也可測制大比例尺地圖。采用攝影測量與遙感技術測繪大比例尺地形圖具有以下優(yōu)點：

（1） 采用了國家統(tǒng)一的平面坐標系和高程系，與國家基本圖或其他部門的地形圖可以溝通使用 。

（2） 航測圖片和遙感衛(wèi)星圖片覆蓋面積大、表達現場逼真、內容豐富 。在地物測量中，它不存在人工野外逐點跑尺，可以較快地在室內描繪出所需要的鐵路設備、周圍的建筑物等。

（3） 航測可獲得精度較高的大比例尺地形圖。

（4） 航測成圖可取消中線測量 。
　　3.3.2 無人飛機低空遙感監(jiān)測災區(qū)
　　傳統(tǒng)的地質災害遙感監(jiān)測主要采用航天衛(wèi)星影像和高空航空影像，以目視解譯為主，將災害重點區(qū)域遙感解譯成果與現場驗證想相結合，輔助其它資料綜合分析，進行地質災害的災情評估、救援計劃和災后重建規(guī)劃等。我國幅員遼闊，各地地形地貌和氣候條件千差萬別，而滑坡、泥石流等地質災害往往發(fā)生在地貌和氣象條件非常復雜的區(qū)域，這樣的地區(qū)獲得遙感影像數據非常困難，阻礙了普通遙感技術在地質災害中的應用。同時，受衛(wèi)星運行周期和災害突發(fā)性的影響，災害發(fā)生后實時獲得遙感數據更是困難，應用傳統(tǒng)的航空攝影，又受飛機起飛場地和氣象條件限制，成本高還無法保證數據的采集。

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