四川省地質(zhì)測繪院 四川成都 610017
摘要:隨著現(xiàn)代科學(xué)與技術(shù)的進(jìn)步,攝影測量與遙感也逐漸走上了快速發(fā)展的道路,其應(yīng)用范圍之廣,起到的效用之高,已對國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)生活做出了重大貢獻(xiàn),本文擬從攝影測量與遙感的發(fā)展歷程與其在各行業(yè)的相關(guān)運(yùn)用做出一系列的分析與介紹。
關(guān)鍵詞:攝影測量;遙感;發(fā)展;應(yīng)用
攝影測量與遙感學(xué)科隸屬于地球空間信息科學(xué)的范疇,它是利用非接觸成像和其他傳感器對地球表面及環(huán)境、其他目標(biāo)或過程獲取可靠的信息,并進(jìn)行記錄、量測、分析和表達(dá)的科學(xué)與技術(shù)。主要研究方向有數(shù)字?jǐn)z影測量、遙感技術(shù)應(yīng)用、3S技術(shù)應(yīng)用。攝影測量與遙感能夠用于多領(lǐng)域,例如土木工程勘察、國土資源調(diào)查、自然災(zāi)害與環(huán)境監(jiān)測及區(qū)域可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃等等。隨著國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展,對攝影測量與遙感的應(yīng)用與需求也越來越多。攝影測量與遙感為人類認(rèn)識(shí)宇宙與世界開辟了新的方法與方式,也為人類更好的認(rèn)知地球、利用地球、與地球和諧相處提供了新的方向。攝影測量與遙感可以為各項(xiàng)工作提供各種基本比例尺的地形圖,并且能夠據(jù)此建立基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫;攝影測量與遙感與大地測量、衛(wèi)星定位、地圖制圖、地理信息系統(tǒng)和工程測量一起,架構(gòu)了完整的測繪學(xué)科與技術(shù)系統(tǒng),是測繪行業(yè)與相關(guān)領(lǐng)域的支撐骨架。
1.攝影測量與遙感的發(fā)展
從攝影測量與遙感的發(fā)展來看,在近三十年來,攝影測量與遙感技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入了測繪、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水利、氣象、資源環(huán)境、城市建設(shè)、海洋、防災(zāi)減災(zāi)等各個(gè)行業(yè),在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著越來越重要的作用。從上世紀(jì)七十年代后半程起,攝影測量已經(jīng)開始從模擬攝影中跨越出來,已經(jīng)進(jìn)入了數(shù)字?jǐn)z影階段,攝影測量正在經(jīng)過傳統(tǒng)測繪技術(shù)向數(shù)字化測繪技術(shù)體系的轉(zhuǎn)變。
1.1攝影測量與遙感有利于推動(dòng)測繪技術(shù)的進(jìn)步
從二十世紀(jì)七十年代后期開始,我國的攝影測量經(jīng)過了一個(gè)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變。攝影測量逐漸從模擬攝影測量轉(zhuǎn)化到解析攝影測量,并最終進(jìn)入到了數(shù)字?jǐn)z影測量的發(fā)展階段,也標(biāo)志著我國的傳統(tǒng)測繪技術(shù)體系的解體,新的數(shù)字化的測繪技術(shù)體系的興起。
首先從數(shù)字影像的類型來說,我國目前已經(jīng)建立了數(shù)字正射影像(DOM,DigitalOrthophotoMap)、數(shù)字高程模型(DEM,DigitalElevationModel)、數(shù)字線劃圖(DLG,DigitalLineGraphic)、數(shù)字柵格圖(DRG,DigitalRasterGraphic),同時(shí)還有其他相應(yīng)的地名數(shù)據(jù)庫與土地利用數(shù)據(jù)庫,多樣化的數(shù)據(jù)庫與模型為攝影測量在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)生活中的應(yīng)用提供了可能性,推動(dòng)了測繪技術(shù)的發(fā)展。
其次,國家利用攝影測量與遙感技術(shù)繪制了大量各種比例尺地形圖。除此之外,還建立了大量的全國級別的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫。例如1∶1,000,000、1∶250,000、1∶50,000比例尺級別的地理信息數(shù)據(jù)庫;除了國家級外,省一級的1∶10000比例尺級別的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫、市縣級1∶500至1∶2000比例尺級別的地理信息數(shù)據(jù)庫等等。另外,我國應(yīng)用陸地衛(wèi)星TM數(shù)據(jù)、中巴衛(wèi)星數(shù)據(jù)等,于上世紀(jì)80年代中期、90年代中期和末期完成了全國土地利用調(diào)查,并建立了業(yè)務(wù)運(yùn)行系統(tǒng),具有每年耕地?cái)?shù)據(jù)動(dòng)態(tài)更新和每五年土地利用數(shù)據(jù)全面更新的能力?,F(xiàn)正在利用高分辨率遙感數(shù)據(jù),開展第二次全國土地詳查工作。我國還利用彩色紅外遙感數(shù)據(jù)開展地質(zhì)找礦應(yīng)用研究,并成功地在新疆博羅霍樂北山地區(qū)發(fā)現(xiàn)礦藏。
1.2攝影測量與遙感有利于提升空間數(shù)據(jù)的獲取能力
經(jīng)過近50年的發(fā)展,我國在空間數(shù)據(jù)獲取能力方面有了巨大的提升。研發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的遙感數(shù)據(jù)處理平臺(tái),以此為核心建立了國產(chǎn)衛(wèi)星遙感影像地面處理系統(tǒng),并開展了定量遙感反演研究,為形成我國獨(dú)立自主的對地觀測數(shù)據(jù)獲取、信息處理與分發(fā)服務(wù)體系奠定了基礎(chǔ)。
2攝影測量與遙感在國民經(jīng)濟(jì)各項(xiàng)事業(yè)中的應(yīng)用
2.1攝影測量與遙感在應(yīng)對自然災(zāi)害中的應(yīng)用
在面對自然災(zāi)害時(shí),可以通過航空、航天遙感以及低空無人遙感平臺(tái),獲取災(zāi)區(qū)高分辨率遙感影像,解譯災(zāi)情分布,快速整合原有多尺度、多類型基礎(chǔ)地理信息資源,及時(shí)構(gòu)建地理信息服務(wù)平臺(tái),制作多尺度影像地圖,及時(shí)提供了地圖、地理信息數(shù)據(jù)及技術(shù)支持,最大限度地滿足了急需。例如,面對玉樹大地震后災(zāi)區(qū)通信與交通嚴(yán)重?fù)p壞的狀況,攝影測量與遙感是快速獲取和了解災(zāi)區(qū)情況的最佳途徑,通過衛(wèi)星遙感與航空遙感技術(shù)實(shí)現(xiàn)。在玉樹大地震時(shí),測繪工作人員利用無人機(jī)和航空遙感技術(shù)對災(zāi)區(qū)進(jìn)行了連續(xù)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測,開展了災(zāi)區(qū)房屋倒塌、道路交通等基礎(chǔ)設(shè)施損毀和地質(zhì)災(zāi)害等次生災(zāi)害解譯分析工作,建立了災(zāi)區(qū)綜合服務(wù)地理信息平臺(tái),整合了震前、震后遙感影像,災(zāi)區(qū)三維數(shù)字高程模型,居民地、交通、水系等基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù),以及地質(zhì)災(zāi)害專題信息、人口等社會(huì)經(jīng)濟(jì)信息,為各級抗震救災(zāi)指揮部門的決策和救災(zāi)人員提供了及時(shí)準(zhǔn)確的災(zāi)情信息。
2.2攝影測量與遙感在各類專項(xiàng)調(diào)查中的應(yīng)用
遙感對地觀測在森林與植被類型調(diào)查、土地利用與土地覆蓋變化、陸地和海洋環(huán)境調(diào)查及地質(zhì)與礦產(chǎn)調(diào)查中得到廣泛運(yùn)用。
國家每年會(huì)對全國進(jìn)行一次耕地變更調(diào)查,以確保全國的耕地必要的擁有率;其他的如農(nóng)作物估產(chǎn)、疾病控制等等都是這一類運(yùn)用中重要的部分。
2.3攝影測量與遙感在國家大型測繪中的應(yīng)用
國家每年都會(huì)投入大量的資金與資源進(jìn)行一些必要的測繪工程,以對國土資源進(jìn)行更好的認(rèn)識(shí)與利用。
在2006年到2010年五年間,由國家測繪局組織實(shí)施的我國西部1∶5萬比例尺地形圖空白區(qū)測圖工程,就是一項(xiàng)國家大型測繪工程。西部測圖工程主要采用了衛(wèi)星遙感、航空攝影、航空航天合成孔徑雷達(dá)、衛(wèi)星導(dǎo)航定位等最新攝影測量與遙感技術(shù)、數(shù)據(jù)快速獲取技術(shù)、高分辨率立體測圖衛(wèi)星應(yīng)用技術(shù)、稀少控制點(diǎn)遙感影像地形測量技術(shù)、全天時(shí)全天候雷達(dá)影像地形測量技術(shù)等,形成了西部測圖困難地區(qū)高精度地形測量技術(shù)體系,為西部測圖工程的順利實(shí)施提供了有力的技術(shù)支撐。
國家西部1∶5萬空白區(qū)測圖工程對于實(shí)施國家西部大開發(fā)戰(zhàn)略、國情地理監(jiān)測、資源合理開發(fā)與利用、生態(tài)環(huán)境保護(hù)及國家安全等具有十分重要的意義。
2.5攝影測量與遙感在資源調(diào)查與管理中的應(yīng)用
及時(shí)準(zhǔn)確掌握土地利用變化情況,是加強(qiáng)國土資源管理、切實(shí)保護(hù)耕地的必要前提。為此,原國家土地管理局自1996年開始進(jìn)行了17個(gè)重點(diǎn)城市土地利用動(dòng)態(tài)遙感監(jiān)測試驗(yàn),1999年國土資源部將其列入新一輪國土資源大調(diào)查項(xiàng)目計(jì)劃,首次大范圍大批量應(yīng)用高分辨率衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù),對全國66個(gè)50萬人口以上城市進(jìn)行了監(jiān)測,面積達(dá)71.4萬平方公里,占全國土地面積的7.4%。監(jiān)測數(shù)據(jù)在城市建設(shè)及國土資源管理方面發(fā)揮了重要作用。這項(xiàng)工作目前已納入全國土地資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測業(yè)務(wù),每年都對重點(diǎn)城市開展土地變化監(jiān)測。
2.6攝影測量與遙感在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用
攝影測量遙感形成的地形圖與地理信息數(shù)據(jù)庫對于環(huán)境保護(hù)有著至關(guān)重要的作用,首先為環(huán)境保護(hù)提供了第一手資料,其次作為資料能夠進(jìn)行進(jìn)一步的分析,為環(huán)境保護(hù)措施的制定提供依據(jù)。
2.7攝影測量與遙感在其他方面的應(yīng)用
攝影測量與遙感除了上述一系列在國民經(jīng)濟(jì)中的運(yùn)用以外,還在城鄉(xiāng)規(guī)劃與發(fā)展、沙塵暴監(jiān)測與控制、草原自然災(zāi)害、海洋監(jiān)測與控制等等許多涉及國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)與生活方面發(fā)揮了不可替代的作用。
3結(jié)束語
攝影測量與遙感技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)步入信息化階段,攝影測量與遙感技術(shù)的發(fā)展對于國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國防建設(shè)貢獻(xiàn)率也越來越高。隨著我國航空航天技術(shù)的發(fā)展,如何促進(jìn)攝影測量與遙感技術(shù)跟國民經(jīng)濟(jì)各行各業(yè)相結(jié)合并促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,是攝影測量與遙感技術(shù)未來發(fā)展的主要方向。
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