攝影測量與遙感遠觀發展論文

發布日期：2018-05-03 00:00 瀏覽量：14449

　　伴隨著各種新興的科學技術特別是計算機技術、空同技術的迅猛發展，攝影測量步人全數字階段，同時，隨著全球定位系統(GPS)和地理信息系統(GIS)技術的發展，它們之間的關系愈來愈密不可分，成為支撐現代測繪生產技術的“3S”技術。“3S”技術的集成與發展，使得一門綜合的新興科學技術一地球空間信息學應運而生。地球空間信息學是指以GPS、GIS、RS等空間信息技術為主要內容，并以計算機技術和通訊技術為主要技術支撐，用于采集、量測、分析、存儲、管理、顯示、傳播和應用與地球及空間分布有關的一門綜合、集成的信息科學和技術。這無疑為攝影測量和遙感學科進行了很好的定位，即地球空間信息學是數字地球的數學基礎，是數字地球的空問信息框架，為數字地球提供技術支撐；而攝影測量和遙感學科作為“地球空間信息學”的有機組成部分，是為數字地球提供實時、動態、全球、廉價和其他方法難以取代的空間框架圖像數據，及從中導出語義與非語義信息的惟一技術手段。在實現數字地球的過程中，攝影測量和遙感學科必將得到更大的發展。

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　　現如今攝影測量與遙感的主要技術有：
　　1.基于序列影像的飛機姿態測量技術對運動物體的姿態測量和研究是目前航空、航天領域比較熱門的一個課題。因為通過分析運動目標各個時刻的空間位置（X，Y，Z)和運動姿態(α，ω，K)可以對飛行器控制系統的性能做出評估，為飛控系統的設計改造提供重要的參考數據。
　　2.基于短基線多影像數字攝影測量的快速三維重建技術可廣泛應用于古建筑重建、醫學重建、工業量測、人體重建及工程勘察等方面。基于多基線立體匹配的短基線、多影像數字近取一序列具有短基線且多度重疊的相片，然后通過多基線的立體匹配以及多片平差計算獲取可靠性較高的模型點數據。重建過程包括手持相機拍攝多基線相片、相片參數解算、多基線立體匹配、數據預處理以及三維表面重建五部分。基于短基線、多影像數字攝影測量的三維重建技術由于采用量測數碼相機以及無任何控制的手持拍攝方式，因此，具有簡單快速和高度自化的特點，適用于室內外各類三維模型的表面重建。
　　3.攝影測量與遙感數據處理趨向自動化和智能化。在已取得影像匹配成果的基礎上，影像目標的自動識另町技術主要集中在影像融合技術、基于統計和基于結構的目標識別與分類，處理的對象既包括高分辨率影像，也包括高光譜影像。隨著遙感數據量的增大，數據融合和信息融合技術愈漸成熟。壓縮倍率高、速度快的影像數據壓縮方法也已商業化。隨著各類空間數據庫的建立和大量新的影像數據源的出現。實時自動化檢測已成為研究的—個熱點。自動變化檢測研究包括利用新舊影像(DOM)的對比、新影像與舊數字地圖(DLS)的對比來自動發現變化和更新數據庫。目前的方法是將影像目標三維重建與變化檢測一起進行，實現三維變化檢測和自動更新。迸一步的發展則是利用智能傳感器，將數據處理在軌完成，而發送回來的直接為信息，而不一定為影像數據。
　　4.遙感自動定位技術確定影像目標的實地位置(三維坐標)，解譯影像屬性是攝影測量與遙感主要任務之一。在GPS空中三角測量的基礎上，利用DGPS和INS慣性導航系統的組合，可形成航空航天影像傳感器的位置與姿態自動測量和穩定裝置(POS)，從而可實現定點攝影成像和無地面控制的高精度對地直接定位。在航空攝影條件下精度可達到分米級，在衛星遙感條件下精度可達到米級。該技術的推廣應用，將改變目前攝影測量和遙感的作業流程，從而實現實時測圖和實時數據庫更新。根據實驗結果，1：5萬比例尺航測成圖可無需地面控制點和空三加密，1：5～1：1萬比例尺航測成圖可省去地面控制，建議加測少量控制點參與平差，提高整體精度，并檢核成圖精度；1：1000和1：2000比例尺航測成圖可大大減少野外像控測量工作量。現代測繪業的各學科在吸收應用其他領域高新技術的同時也在相互滲透、走向綜合集成，攝影測量與遙感的發展同樣如此。它將集成GPS、GIS技術于一體并接人數字影像接收設備，形成一個實時接收、處理、分析的空間基礎地理信息系統，可以隨時對其中的信息進行實時更新。具體有以下幾方面：
　　1）GPS技術得到更廣泛的應用。GPS技術將隨著美國政府對民用限制政策的放寬，將得到更加廣泛的應用，如在航空攝影導航中可以實現航向、旁向控制的自動化；GPS輔助空中三角測量可以極大地減少野外實測的地面控制點或者實現無地面控制的空中三角測量。
　　2) 實現真正的全數字化和自動化。獲取目標信息的方式將由過去的感光成像方式轉化為目標信息數字化記錄方式，從而實現目標圖像信息的實時傳輸、快速顯現、數字化處理；數字攝影測量工作站實現自動化，幾乎無須人工干預，并且可處理各種傳感器的圖像信息。
　　3) 多時空的、多源目標景像綜合應用。獲取目標信息的遙感設備、航攝相機(包括數字相機)性能進一步改進，航攝膠片達到更高分辨率、更細顆粒，使得目標的影像質量進一步提高。近景攝影將在工程測量、形變測量等方面得到更多的應用j航空攝影將全面應用于大比例尺地理信息的采集；航天攝影(遙感)也將廣泛地用于中小比例尺地理信息的獲取和更新；多源遙感信息的數據融合技術普遍采用，來自各種系統的影像信息豐富多彩、互為補充。
　　4) 3S技術的高度集成。日新月異的計算機技術、多媒體技術、網絡技術以及3s技術的發展，使空間數據快速采集和管理。建立空同基礎地理信息數據庫變為可能。隨著這些高新技術的開發和應用，以及3S技術的信息集成可以建立—個超級GIS工作系統總站。形成與政府各部門辦公系統聯接的網絡系統。實現全國范圍的GIS數據共享。如此信息量大，使用靈活方便的地理信息系統將完全打破以往測繪產品的使用局限性，被宏觀用于全球氣候變化研究、海平面變化研究、荒漠化研究、社會生態與環境保護研究、土地動態監測、自然災害預測防治以及大量用于城市規劃管理、土地、交通、林業、農業、水利等方方面面。
　　5) 服務范圍將更寬、更廣。隨著所獲取的信息向多領域、多平臺、多渠道、多光譜、多數據源方面發展，真正實現信息的快速、綜合、集成獲取，并且其精度和可靠性更高，尤其是計算機動態仿真、虛擬現實、人工智能專家系統技術的迸一步發展，我們將能夠建立智能空間決策支持系統，使其中的信息不但能用于提供技術支持服務，而且也完全能夠提供決策支持和全程調控服務。實現從工程建設的設計、規劃施工、管理和使用各個階段的全程調控，到區域規劃、環境監測、自然災害監控、社會可持續發展等宏觀方面的決策支持，可以說，服務范圍將是無限的。