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        探究衛(wèi)星遙感影像的應(yīng)用

        2017-05-30 04:46:51于淼
        科技尚品 2017年5期
        關(guān)鍵詞:測繪應(yīng)用

        于淼

        摘 要:科技的全面發(fā)展,推動了工程測繪技術(shù)的發(fā)展,并呈現(xiàn)出多樣化與成熟化特性,涌現(xiàn)出了數(shù)字遙感影像等眾多技術(shù)。本文首先簡單介紹遙感影像技術(shù),然后探討衛(wèi)星遙感影像在測繪行業(yè)的綜合應(yīng)用,希望可為有關(guān)研究活動提供參考。

        關(guān)鍵詞:衛(wèi)星遙感影像;測繪;應(yīng)用

        在新世紀(jì),信息技術(shù)與傳感技術(shù)高度發(fā)展,與此同時(shí),遙感影像也從最初幾何測量能力低下、適用性不強(qiáng)上升到高分辨率,并取得了喜人的成績。衛(wèi)星遙感影像涉及時(shí)間、空間與光譜分辨率,其中空間分辨率最為可觀,具有廣闊的發(fā)展前景,這一技術(shù)的興起壯大為工程測繪帶來了新的生命力。

        1 衛(wèi)星遙感影像簡析

        (1)內(nèi)涵衛(wèi)星遙感影像,即衛(wèi)星圖。遙感,顧名思義,遙遠(yuǎn)地感知。簡單來說,衛(wèi)星遙感是利用衛(wèi)星于太空探究測量地球地表物體面向電磁波產(chǎn)生的反射與發(fā)射形成的電磁波,以此來提取上述物體的信息,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離識別。轉(zhuǎn)換和辨識電波信息,最終得到圖像便是衛(wèi)星圖。衛(wèi)星遙感圖像它區(qū)別于傳統(tǒng)層面上的地圖,衛(wèi)星地圖上呈現(xiàn)的地表面貌較為真實(shí),且是實(shí)時(shí)的,基于此,其得到了廣泛應(yīng)用,例如,可用來監(jiān)測地面信息,也可檢驗(yàn)地理位置和地形等,并可應(yīng)用在城鄉(xiāng)規(guī)劃和測繪等領(lǐng)域中。衛(wèi)星地圖為衛(wèi)星拍攝的可靠的地理面貌,因此,衛(wèi)星地圖能夠用于檢驗(yàn)地面信息,明確地理位置,掌握地形條件等。上述信息能夠應(yīng)用在城鄉(xiāng)規(guī)劃建設(shè)中,利用衛(wèi)星地圖內(nèi)部的導(dǎo)航系統(tǒng)將明確具體的路線信息。另外,實(shí)時(shí)監(jiān)測得到的衛(wèi)星地圖能夠用來開展軍事智指揮部署活動等,也可應(yīng)用在抗災(zāi)救災(zāi)活動中。

        (2)主要優(yōu)勢遙感技術(shù)的快速發(fā)展使得中、小比例尺的形圖數(shù)據(jù)得到了有效的收集,保證了城市基本地形圖的工程測量,其較高的全色光譜分辨率也達(dá)到了相當(dāng)大的提高,成為目前地觀測基礎(chǔ)地理信息的有效手段。這些優(yōu)勢的快速發(fā)展使得遙感技術(shù)在測繪中的比例越來越大,現(xiàn)代測繪技術(shù)的發(fā)展已離不開遙感技術(shù),測繪技術(shù)的發(fā)展也更離不開遙感技術(shù)的發(fā)展。近幾年,科技高度發(fā)展,信息技術(shù)全面進(jìn)步,這大大推動了科研發(fā)展。在我國,測繪生產(chǎn)和遙感影像息息相關(guān),緊密依靠。但遙感影像當(dāng)下仍然存在一定的不足,其測量范圍有限、圖形測量能力不強(qiáng)。然而,衛(wèi)星優(yōu)良分辨率遙感技術(shù)填補(bǔ)了上述不足,其適宜的精準(zhǔn)性發(fā)揮出了顯著功效,未來發(fā)展前景一片光明。影像技術(shù)的日益成熟,還會將衛(wèi)星遙感影像推向全新的高度。我國遙感系統(tǒng)從最早中低分辨率演變到高分辨率,并獲得了顯著的成績。高分辨影像具有顯著優(yōu)勢,其覆蓋范圍廣、光譜分辨率優(yōu)良、周期長,其與傳統(tǒng)遙感影像相比,在結(jié)合測量與精度中均得到了大幅度提高。另外,此技術(shù)能夠構(gòu)建三維結(jié)構(gòu)圖形,于地面測繪而言,三維空間自身的即視感能夠提高測量數(shù)據(jù)的可信度。

        2 衛(wèi)星遙感影像在測繪活動的綜合應(yīng)用

        衛(wèi)星遙感影像無論是在生產(chǎn)還是應(yīng)用發(fā)展?jié)摿χ校瑴y繪應(yīng)用均有所提升,尤其是在常規(guī)比例尺地圖中得到了廣泛應(yīng)用,同時(shí),取得了顯著發(fā)展。從測繪層面而言,針對影像源提出了具體的標(biāo)準(zhǔn),一般包含以下3方面:影像一定要能提出顯著、細(xì)小與具體的特征物質(zhì),且影像上一定要存在大量的地形信息與地形地貌存在關(guān)聯(lián)的高程信息。另外,對地面常規(guī)目標(biāo)進(jìn)行定位時(shí),要求影像一定要具備適宜的精度與幾何精度,一般要求如下:

        (1)地物提?。哼b感影像由于具有顯著的空間分辨率,進(jìn)而能夠有效展示地面上地物的具體細(xì)節(jié)與實(shí)際特征。一項(xiàng)研究報(bào)告顯示,毫米級影像符合1:1000比例尺制圖標(biāo)準(zhǔn),同時(shí),能夠完整展現(xiàn)目標(biāo)物體的基本特性,且具體特征還能夠有效識別?;谔厥馇闆r還能夠調(diào)整比例尺,以此來迎合標(biāo)準(zhǔn)。然而,也存在眾多問題,當(dāng)提取細(xì)長物體基本信息時(shí),例如,電線和圍墻等,此類東西一般無法確定,同時(shí),很難獲得具體信息。

        (2)高程信息能力提取:投影差應(yīng)用為準(zhǔn)確測取高程信息,常規(guī)的遙感影像中一定要具有地表較為起伏的信息,以此來真實(shí)展現(xiàn)和提煉高程信息。地面某事物高度為D米,利用H充當(dāng)飛行高度,且焦距是f,傳感器于地物距離正下方對應(yīng)的距離地面點(diǎn)是R,因高差作用得到地物地面自身的起伏投影差是d,其中d=Dh.f/H.R/(H-Dh),具體分析:①遙感衛(wèi)星的高度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過航攝飛機(jī)的高度,可是由于成像焦距非常大(如IKONOS的焦距為10m),使得影像的比例尺f/H的大小接近于航攝比例尺;②對于公式中的第3項(xiàng)R/(H-Dh)而言,航高H遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于地物高Dh,相比航攝影像,分母的值非常大。對于靠近星下點(diǎn)的地物而言,投影差很小,但是由于遙感影像覆蓋范圍較大,在影像的邊緣部分,分子R可以很大,從而使得此項(xiàng)值接近于航攝影像。由此可知,遙感影像中體現(xiàn)地表信息的這個投影差十分大,和航空影像水平較為接近。

        (3)立體像對模型自身的基高比與視差對于精確的制圖而言,影像立體像對模型的基高比是一個非常重要的參數(shù)。航空影像的基高比一般在0.6左右。IKONOS的3種立體相對模式的基高比分別為1.0,1.2和2,QuickBird的基高比為0.6,顯然高分辨率遙感影像的基高比是接近于航空影像的水平的。在所構(gòu)成的立體像對上,由于成像平臺的位置變化所產(chǎn)生的在飛行方向上的地物點(diǎn)的位置變化稱作視差。相比于單張影像上表征地貌信息的地面起伏投影差,視差也可以用來表征影像是否反映了足夠詳細(xì)的地貌信息。

        3 結(jié)語

        目前,高精度衛(wèi)星遙感影像在測繪方面得到了大面積應(yīng)用,并在某種層面上取代了航空影像技術(shù),沖破了測繪生產(chǎn)活動對航空影像的過度依賴。遙感技術(shù)正經(jīng)歷著從定性向定量從靜態(tài)向動態(tài)的發(fā)展變化。基于發(fā)展的需求,高精度遙感影像應(yīng)進(jìn)一步優(yōu)化創(chuàng)新,不斷增強(qiáng)獲取和傳送能力,全面增加測設(shè)精準(zhǔn)性,進(jìn)而推動測繪變革。

        參考文獻(xiàn)

        [1]馬海濤.遙感影像的校正與誤差來源探究——以雞西市為例[C].土地信息技術(shù)的創(chuàng)新與土地科學(xué)技術(shù)發(fā)展——2016年中國土地學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集[A].2016:287-292.

        [2]楊元征,常禹,胡遠(yuǎn)滿,等.環(huán)境災(zāi)害遙感小衛(wèi)星在遼河三角洲濕地景觀制圖中的應(yīng)用[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2017,22(6):1552-1558.

        (作者單位:山東省臨沂第一中學(xué))

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