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        攝影測量與遙感的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

        2018-10-19 22:16:15張翔
        視界觀·下半月 2018年9期
        關(guān)鍵詞:發(fā)展現(xiàn)狀發(fā)展趨勢應(yīng)用

        張翔

        摘要:文章就攝影測量與遙感進行了簡單地解釋分析,總結(jié)其發(fā)展現(xiàn)狀與應(yīng)用情況,并對其發(fā)展趨勢作了一些合理的預(yù)測。

        關(guān)鍵詞:攝影測量;遙感;發(fā)展現(xiàn)狀;應(yīng)用;發(fā)展趨勢

        一、攝影測量與遙感的內(nèi)涵

        1.攝影測量

        攝影測量指的是利用光學(xué)攝影機或者膠片組合來獲取影像圖片,通過處理圖片信息測算出被攝物體的形狀、大小甚至是空間位置的技術(shù)。其主要任務(wù)是通過攝影測量測制各種比例尺的地形圖,并建立地形數(shù)據(jù)庫,通過豐富的數(shù)據(jù)庫信息為地理信息系統(tǒng)、土地信息系統(tǒng)以及各種工程應(yīng)用提供所需的空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù),而且經(jīng)過不斷發(fā)展完善,已經(jīng)可以服務(wù)于非地形領(lǐng)域,比如工業(yè)、建筑、生物、醫(yī)學(xué)、考古等。

        2.遙感

        遙感有廣義和狹義之分,廣義的遙感泛指一切無接觸的、遠(yuǎn)距離的探測技術(shù),而狹義的遙感指的是利用對電磁波比較敏感的遙測儀器,在不接觸探測目標(biāo)的情況下,把遠(yuǎn)距離的探測目標(biāo)所反射、輻射或者散射的電磁波信息記錄下來,通過分析處理,獲取可以應(yīng)用的探測物體的特性及其變化的信息的綜合型探測技術(shù)。遙感不僅是一項技術(shù),更是一門專業(yè)的科學(xué)。一般是通過人造地球衛(wèi)星或者航空平臺上的遙測儀器對地球表面的土壤、水文、礦產(chǎn),或者草地、樹木、農(nóng)作物,甚至是魚類、野生動物等資源進行感應(yīng)遙測和監(jiān)視,以便能夠?qū)Φ厍虻乇淼男螒B(tài)及資源進行了解和資源管理。

        遙感需要以航空攝影技術(shù)為基礎(chǔ),其技術(shù)起源于上世紀(jì)60年代初,剛開始時只是航空遙感,隨著陸地衛(wèi)星的發(fā)射成功,發(fā)展為航天遙感,經(jīng)過了幾十年的發(fā)展與革新,現(xiàn)如今已經(jīng)成為一門極具實用性的先進的空間探測技術(shù)。遙感所形成的圖像可以應(yīng)用到繪圖、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、可持續(xù)發(fā)展、環(huán)境和全球監(jiān)測、不可再生資源和可再生資源以及土力學(xué)研究等許多領(lǐng)域,對于社會的發(fā)展具有重要的意義。

        3.攝影測量與遙感

        攝影測量和遙感是一門科學(xué),也是一項技術(shù),還可以看作是一門藝術(shù),是指利用無人操作的成像以及其他傳感器系統(tǒng)對探測目標(biāo)的信息進行記錄和測量,通過對記錄的數(shù)據(jù)信息進行分析和研究,從而獲取到關(guān)于地球及其自然地理環(huán)境以及其他自然物體的可靠信息的技術(shù)。其實,籠統(tǒng)來說攝影測量與遙感之間并沒有顯著的區(qū)別,所以一般都是放在一起來用,比如攝影測量與遙感學(xué)、攝影測量與遙感技術(shù)等。

        世紀(jì)之初,美國勞動部曾經(jīng)將地球空間信息技術(shù)、納米和生物技術(shù)稱之為當(dāng)今時代最具發(fā)展?jié)摿Φ娜蠹夹g(shù),其中地球空間信息技術(shù)就是以攝影測量與遙感學(xué)為核心的,由此可見攝影測量與遙感在當(dāng)今社會中的重要性及發(fā)展前景。

        二、攝影測量與遙感的發(fā)展現(xiàn)狀

        1.攝影測量的發(fā)展現(xiàn)狀

        攝影測量的發(fā)展若從攝影術(shù)的發(fā)明算起,距今已有近180年的發(fā)展歷史,而真正將攝影術(shù)應(yīng)用于測量還要從法國陸軍上校勞塞達(dá)特那里算起,也有近160年的歷史了,但是攝影測量真正獲得迅速發(fā)展還要從20世紀(jì)末期算起,這一時期計算機及自動控制技術(shù)發(fā)展迅速,為攝影測量提供了發(fā)展基礎(chǔ),隨著全數(shù)字自動測圖軟件的成功,數(shù)字?jǐn)z影測量工作站開始普遍應(yīng)用到測量工作中,并獲得了快速的發(fā)展。到了21世紀(jì),進入了數(shù)字化與信息化的時代,科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進步也使得攝影測量進入了數(shù)字化發(fā)展時代,攝影測量技術(shù)與計算機科學(xué)進行了深入地融合,攝影測量獲得了一次革命性的變革,數(shù)字?jǐn)z影測量進入了一個全新的發(fā)展階段,并開始廣泛應(yīng)用于測量工作中,目前全國范圍內(nèi)的測繪局都已經(jīng)在使用數(shù)字?jǐn)z影測量,并建立了許多數(shù)字化測繪生產(chǎn)基地,促成了數(shù)字化攝影測量與全球定位系統(tǒng)之間的有機融合,使攝影測量真正應(yīng)用到了實際的測量工作中。

        2.遙感技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

        遙感技術(shù)已經(jīng)慢慢發(fā)展成為從地面到空中、甚至是空間范疇,從信息數(shù)據(jù)的收集、處理到研究分析以及應(yīng)用,對全球進行不同層次、視角以及領(lǐng)域的探測和監(jiān)測,也成為了獲取地球資源與環(huán)境信息的重要科技手段。

        遙感技術(shù)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于多個領(lǐng)域之中,在地理數(shù)據(jù)的獲取、資源信息的獲取、獲取應(yīng)急災(zāi)害資料、對自然災(zāi)害進行遙感、對農(nóng)業(yè)以及林業(yè)進行遙感監(jiān)測、監(jiān)測水質(zhì)等工作中發(fā)揮著重要作用,甚至已經(jīng)開始應(yīng)用到了地質(zhì)、海洋、氣象、軍事、環(huán)保等相關(guān)領(lǐng)域,可以在天氣預(yù)報、土地利用與城市規(guī)劃以及環(huán)境保護方面發(fā)揮其獨特的作用。在未來的幾年中,遙感技術(shù)還將迎來一個快速發(fā)展的時期,進入一個及時準(zhǔn)確地提供多種對地觀測數(shù)據(jù)的新的歷史階段,而且遙感圖像的空間、光譜及時間分辨率都會得到極大的發(fā)展,技術(shù)將持續(xù)提高,隨著空間技術(shù)的不斷發(fā)展,尤其是在地理信息系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)技術(shù)不斷發(fā)展融合的背景下,其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)絹碓綇V泛。

        3.攝影測量與遙感的應(yīng)用現(xiàn)狀

        (1)攝影測量與遙感技術(shù)在地籍測量工作中的應(yīng)用

        利用衛(wèi)星遙感技術(shù)可以對土地資源狀況進行調(diào)查,也可以對土地利用的動態(tài)情況實施監(jiān)測,可以為快速而及時地變更地籍測量提供依據(jù),使地籍線畫圖的測繪工作順利完成,在完成地籍測量工作的同時還可以順帶衍生出正射影像地籍圖、三維立體數(shù)字地籍圖等附屬產(chǎn)品。通過數(shù)字?jǐn)z影測量與遙感技術(shù)進行地籍測量工作,一是所獲得的地籍圖信息更加豐富,具有更強的實時性;二是不需要人工到野外去測量,在室內(nèi)就可以完成絕大部分工作,可以極大地降低勞動強度,節(jié)省人工成本,更可以大幅度提高工作效率,是非常實用、方便且具有經(jīng)濟效益的測量方式。

        (2)攝影測量在三維重建技術(shù)中的應(yīng)用

        三維物體的重建技術(shù)是一項專業(yè)性要求極高的技術(shù),可以廣泛地應(yīng)用于古建筑的重建和文物保護、醫(yī)學(xué)重建以及人臉和人體重建、工業(yè)測量以及工程勘察等領(lǐng)域,將數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)應(yīng)用到三維重建中,可以解決傳統(tǒng)重建技術(shù)中很多無法同時兼顧的問題,在操作過程中使用量測數(shù)碼相機,還可以通過手持拍攝的方式,使這項技術(shù)變得簡單快速,而且其高度自動化的操作模式還可以解放人工的繁重工作,效率更高。

        (3)遙感技術(shù)在自動定位技術(shù)中的應(yīng)用

        將遙感技術(shù)與GPS技術(shù)相結(jié)合不僅可以確定影像目標(biāo)的實際位置,而且還可以準(zhǔn)確地分析獲取影像的屬性,通過衛(wèi)星遙感進行定位,其精確度可以達(dá)到米級。而將遙感應(yīng)用到自動定位技術(shù)中,可以進行實時測圖,并實時進行數(shù)據(jù)更新,能夠最大程度上減少野外測量的工作量,節(jié)省人力成本,提高工作效率。

        三、攝影測量與遙感的發(fā)展趨勢

        L攝影測量與遙感的整體發(fā)展趨勢

        攝影測量與遙感技術(shù)在歷經(jīng)了長時間的獨立發(fā)展之后,各方面都獲得了不同程度的進步,而隨著科學(xué)技術(shù)的進一步發(fā)展和創(chuàng)新,攝像測量與遙感的數(shù)據(jù)獲取裝備將持續(xù)更新,數(shù)據(jù)處理及分析系統(tǒng)也會不斷提高其自動化程度,航空攝影測量軟件也將逐步實現(xiàn)模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化,從而使內(nèi)外一體化的航空攝影測量方法得以實現(xiàn),遙感影像的信息管理能力也將得到極大地增強,測繪領(lǐng)域也將加快全球化的發(fā)展進程。

        2.真正實現(xiàn)攝影測量與遙感的全數(shù)字化和自動化

        隨著社會數(shù)字化與信息化程度的加深,攝影測量與遙感獲取目標(biāo)信息的方式也會從傳統(tǒng)的感光成像的方式發(fā)展為全數(shù)字化的記錄方式,目標(biāo)圖像的信息可以實現(xiàn)實時地傳輸,顯示將更加快速實時,而且可以實現(xiàn)數(shù)字化處理方式;隨著自動化技術(shù)的發(fā)展,人工將被進一步解放出來,數(shù)字?jǐn)z影測量工作站可以實現(xiàn)高度的自動化。

        3.推動數(shù)字地球的發(fā)展與完善

        在數(shù)字化地球概念不斷被提及的今天,航天遙感技術(shù)是其發(fā)展的重要推動力量,航天遙感簡單來說就是利用衛(wèi)星進行遙感,從而獲取各種信息的方法,衛(wèi)星遙感技術(shù)是實現(xiàn)數(shù)字地球的重要環(huán)節(jié)。數(shù)字地球的發(fā)展與實現(xiàn)將是一個龐大的工程體系,其所需的信息數(shù)據(jù)用海量都不足以形容,而這龐大的信息量的更新以及信息的獲取工作都需要通過衛(wèi)星遙感技術(shù)來實現(xiàn),也就是說在未來很長的一段時間內(nèi),衛(wèi)星遙感技術(shù)都要為實現(xiàn)數(shù)字地球而努力。

        4.服務(wù)范圍及領(lǐng)域?qū)⒊掷m(xù)增加

        隨著社會的進步和科技的發(fā)展,攝像測量與遙感獲取信息的渠道不斷拓展,能夠獲取的信息也更加豐富和多領(lǐng)域化,可以實現(xiàn)信息的集成化處理,而且信息的準(zhǔn)確度也將大大提升。隨著攝影測量與遙感技術(shù)的不斷發(fā)展更新,所能夠服務(wù)的范圍和領(lǐng)域也將大大增加,不僅僅可以實現(xiàn)對特定目標(biāo)的全程監(jiān)控,還可以通過建立數(shù)據(jù)庫為多領(lǐng)域的管理、決策,甚至是問題的解決提供信息支持。

        四、結(jié)論

        攝像測量與遙感都是獲取信息的一種特殊手段,其在不同領(lǐng)域的應(yīng)用都獲得了很好的效果,隨著科技的發(fā)展與進步,其應(yīng)用的領(lǐng)域也將更加廣泛,將創(chuàng)造更大的社會經(jīng)濟效益。

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