摘 要：以遙感技術作為研究對象，重點分析了其數(shù)據(jù)處理過程及提升測繪精度的有效措施。采取理論分析方式，探討了遙感技術的基本原理及其在地理信息獲取中的優(yōu)勢，總結了遙感技術在測繪中的應用現(xiàn)狀及其存在的問題，指出了目前遙感技術下地理信息的獲取及處理方法，提出提升測繪精度的策略與方法。說明遙感技術作為測繪領域的新技術，無論在提高測繪效率、利用測繪數(shù)據(jù)方面都具有顯著優(yōu)勢。在各個領域的測繪工作中有關人員需準確把握遙感技術的操作原理，注意數(shù)據(jù)獲取及處理過程，嚴格根據(jù)測繪精度要求，優(yōu)化地理信息獲取及處理流程，采用諸多新型技術，完整統(tǒng)計、規(guī)范處理、細致分析數(shù)據(jù)，以數(shù)據(jù)為基準來開展其他工作。

關鍵詞：遙感技術；地理信息獲??；測繪精度；提升策略

中圖分類號：G201" " " " " " " " " " " " " " " " " 文獻標識碼：A" " " " " " " " " " " " " " " " "文章編號：2096-6903（2025）01-0087-03

1 遙感技術基本原理及其獲取地理信息的優(yōu)勢

1.1 觀測范圍廣泛

遙感技術可以實現(xiàn)大范圍的地理信息獲取，無論是城市還是鄉(xiāng)村，平原還是山區(qū)，都可以進行有效的觀測。這種廣泛的觀測范圍使得遙感技術在資源調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測、城市規(guī)劃等領域具有廣泛的應用前景。

1.2 時效性強

遙感技術可以快速獲取地理信息，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時更新。這對于那些需要快速響應的應用場景來說，具有極大的優(yōu)勢。例如，在災害監(jiān)測和應急管理中，遙感技術可以迅速提供受災地區(qū)的實時影像，為救援決策提供重要的信息支持。

1.3 信息豐富

遙感技術可以獲取多種類型的信息，包括地表的形態(tài)、紋理、色彩等視覺信息，溫度、濕度、植被指數(shù)等物理信息。這些信息為提供了全方位、多角度的地表特征描述，有助于更深入地了解地球表面的自然環(huán)境和人文現(xiàn)象。

1.4 受限制條件少

與傳統(tǒng)的地面觀測相比，遙感技術受地理條件、天氣條件等因素的限制較少。例如，對于那些難以到達的地區(qū)，如高山、沙漠、沼澤等，遙感技術仍然可以有效地進行觀測和數(shù)據(jù)獲取。

1.5 經(jīng)濟效益高

遙感技術可以大大提高地理信息獲取的效率和質(zhì)量，降低人力、物力和財力的投入。由于其觀測范圍廣泛、信息豐富，還可以為各種決策提供科學、準確的數(shù)據(jù)支持，從而帶來顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。

2 遙感技術的地理信息獲取及處理過程

2.1 數(shù)據(jù)獲取

為在各項工作中合理應用地理信息，在應用遙感技術時需注意數(shù)據(jù)獲取過程。遙感衛(wèi)星搭載各種傳感器，如光學傳感器、雷達傳感器、紅外傳感器等，可捕捉不同波段的電磁信號。傳感器在衛(wèi)星飛行的過程中對地表進行掃描，獲取多光譜、高分辨率的圖像數(shù)據(jù)。一般由遙感衛(wèi)星、航空攝影及其他專業(yè)設備來采集數(shù)據(jù)。一旦這些數(shù)據(jù)被采集，將被傳輸?shù)降孛嬲净蛘邤?shù)據(jù)處理中心。采集數(shù)據(jù)包含模擬數(shù)據(jù)與數(shù)字數(shù)據(jù)，對于模擬數(shù)據(jù)，需利用掃描儀對其進行A/D變換。因數(shù)據(jù)多記錄在特殊的數(shù)字記錄器中，必須將其變換到專用計算機中。

2.2 數(shù)據(jù)處理

2.2.1 數(shù)據(jù)預處理

數(shù)據(jù)預處理為數(shù)據(jù)處理的前期步驟，包含以下處理步驟：①處理遙感圖像的周期性噪聲，實現(xiàn)降噪。②通過傅里葉變換處理尖峰噪聲，處理濾波，去除或減弱條帶噪聲（壞線）。③減弱處理因天氣等影響而在遙感上的薄云。④利用比值法消除因太陽高度角而導致的山體陰影。

2.2.2 幾何校正

經(jīng)此處理的地理數(shù)據(jù)，定位精度更高。主要采取以下方法：①圖像配準。將一種數(shù)據(jù)源地理坐標配準到另一種數(shù)據(jù)源的地理坐標上，促進兩種數(shù)據(jù)源的疊加顯示、數(shù)學計算。按照當下的技術情況，圖像配準包含影像對格柵圖像、影像對矢量圖形的配準[1]。②幾何精糾正。為提高定位精度，需將遙感數(shù)據(jù)準確定位到特定的地理坐標系中。此方法依賴于已經(jīng)具備精確地理坐標、投影信息的遙感影像，進而由有關軟件自動校正遙感影像，保障其地理坐標、投影數(shù)據(jù)準確。③圖像對地圖的校正。針對掃描的地形圖（柵格）或矢量地形圖，因其中已經(jīng)包含地理坐標、投影信息，應由專人負責校準原始遙感影像，使校正后的影像中地理坐標、投影信息完整，與實際情況高度匹配。④圖像對已知點的校正。已知坐標點或地面控制點，其中已經(jīng)囊括相對可用的地理坐標、投影數(shù)據(jù)，有關人員需參考這些點和數(shù)據(jù)，校正原始遙感影像，以提高影像中坐標、投影等的數(shù)據(jù)精度。⑤正射校正。此環(huán)節(jié)的工作中，有關人員需以已知的影像、地形圖、控制點等地理數(shù)據(jù)以及DEM等數(shù)字高程模擬數(shù)據(jù)作為前提條件，繼續(xù)校正原始遙感影像，去除其中的重復、錯誤等數(shù)據(jù)。

2.2.3 圖像增強

通過圖像增強可提高遙感影像中地物信息的可讀性，主要涉及以下處理：①彩色合成。利用此方法處理多光譜圖像，獲取彩色圖像。②直方圖變換。就是對圖像中不同亮度級別的像元數(shù)量進行統(tǒng)計的隨機分布圖。圖像的像元數(shù)量越多，其亮度越接近正態(tài)分布。當直方圖并非正態(tài)分布時，說明圖像亮度偏亮、偏暗或者亮度在整個圖像中的分布較為集中，圖像對比度小。③密度分割。為一種相對新型的圖像處理技術，該技術以像元灰度值為基準，可將灰度圖像劃分為多個級別，并為每個級別選定顏色，顏色種類及級別數(shù)量一一對應，不同級別下的顏色各有區(qū)別，可改善圖像的視覺效果。④灰度顛倒。這是目前較為常見的圖像處理方法，利用該方式處理圖像時，有關人員需將圖像亮度范圍拉伸到顯示設備的最大動態(tài)范圍直到達到飽和狀態(tài)。在上述操作后，反轉(zhuǎn)前期操作中得到的數(shù)值，互換正像、負像，使圖像便于識別及區(qū)分。⑤圖像間運算。此處理方式下包含對已經(jīng)過空間配準的兩幅或多幅單波段圖像進行算術運算，以通過多樣化的運算方式來突出圖像的某一種特點。⑥鄰域增強，也就是濾波處理，是在被處理像元周圍的像元參與下進行運算處理的過程。鄰域范圍與濾波器大小存在緊密聯(lián)系，實際的工作中需科學處理二者的這一關系。鄰區(qū)法處理用于去噪聲、圖像平滑、銳化及有關運算。⑦圖像融合。率先構建相對統(tǒng)一的地理坐標系，此后集成多源遙感數(shù)據(jù)，形成一組新信息或合成圖像。遙感數(shù)據(jù)如果有所不同，說明各自對應的空間分辨率、波譜分辨率、時相分辨率均有大小之別。借助圖像融合技術，能集中處理各種數(shù)據(jù)，保障單一圖像中所融合的數(shù)據(jù)類型、數(shù)量。

2.2.4 圖像裁剪

實際工作中，需要遙感影像中某一部分時，需率先鎖定該部分，精準裁剪。裁剪方法包含按照ROI裁剪（結合感興趣區(qū)域的范圍大小裁剪）、按照文件裁剪（根據(jù)指定影像文件的范圍大小進行裁剪）、按照地圖裁剪（依據(jù)地圖的地理坐標或經(jīng)緯度范圍來裁剪）等。每種裁剪方法的適用范圍不同，實際的工作中需要視情況來選擇裁剪方法。

2.2.5 圖像鑲嵌及勻色

圖像鑲嵌也即圖像拼接過程，指的是將兩幅或多幅數(shù)字影像拼在一起，構成一幅整體圖像的過程。這需要對每幅圖像進行幾何校正，規(guī)劃到統(tǒng)一的坐標系內(nèi)，按照要求進行裁剪，去掉重疊部分，將裁剪后的多幅影像相拼接。影像勻色指的是圖像鑲嵌環(huán)節(jié)，因遙感數(shù)據(jù)的來源不同，可能源自不同的傳感器或者時相，在此情況下色調(diào)并不完全一致。通過勻色處理可提高圖像色度的均勻性。

3 遙感技術在測繪中的應用場景及存在的問題

3.1 遙感技術的應用場景

遙感技術作為現(xiàn)代測繪領域的重要技術手段，其應用已經(jīng)滲透到測繪的各個環(huán)節(jié)。具體來說，遙感技術在測繪中的應用現(xiàn)狀主要體現(xiàn)在以下4個方面。

3.1.1 地形測繪

遙感技術通過獲取地表的高程、坡度、坡向等信息，為地形測繪提供了高效、準確的數(shù)據(jù)支持。在山區(qū)、沙漠等復雜地形區(qū)域，遙感技術能夠克服傳統(tǒng)測繪方法的局限性，實現(xiàn)大范圍、高精度的地形測繪。

3.1.2 土地資源調(diào)查

利用遙感技術，可以對土地資源進行快速、準確的調(diào)查。通過解譯遙感影像，可以獲取土地利用類型、分布范圍等信息，為土地規(guī)劃和管理提供決策依據(jù)。

3.1.3 城市規(guī)劃與監(jiān)測

遙感技術在城市規(guī)劃中發(fā)揮著重要作用。通過對城市區(qū)域的遙感影像進行分析，可以獲取城市的建筑布局、交通狀況、綠化程度等信息，為城市規(guī)劃提供數(shù)據(jù)支持。同時，遙感技術還可以用于城市發(fā)展的動態(tài)監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)和處理違建、非法占地等問題。

3.1.4 環(huán)境監(jiān)測與保護

遙感技術在環(huán)境監(jiān)測與保護方面也有著廣泛的應用。通過監(jiān)測地表植被、水體、大氣等環(huán)境要素的變化，可以及時發(fā)現(xiàn)環(huán)境污染和生態(tài)破壞問題，為環(huán)境保護提供科學依據(jù)。

3.2 遙感技術存在的問題

盡管遙感技術在測繪領域的應用已經(jīng)取得了顯著成果，但在實際應用中，遙感技術仍存在一些問題。

3.2.1 數(shù)據(jù)處理復雜

遙感數(shù)據(jù)具有海量、多源、高維等特點，數(shù)據(jù)處理過程復雜，需要專業(yè)的技術和設備支持。數(shù)據(jù)處理過程中涉及的算法和模型也需要不斷更新和優(yōu)化，以適應不同應用場景的需求[2]。

3.2.2 信息提取精度受限

由于地表覆蓋類型的多樣性和復雜性，遙感信息提取的精度受到一定限制。尤其是在城市區(qū)域，由于建筑物密集、遮擋嚴重，導致遙感信息提取的難度加大。大氣條件、傳感器性能等因素也可能影響信息提取的精度。

3.2.3 缺乏統(tǒng)一標準和規(guī)范足

目前，遙感技術在測繪領域的應用尚缺乏統(tǒng)一的標準和規(guī)范。不同單位、不同項目在遙感數(shù)據(jù)獲取、處理、分析等方面存在差異，導致數(shù)據(jù)質(zhì)量和成果精度參差不齊。這不利于遙感技術的推廣和應用，也影響了測繪成果的可靠性和可比性。

3.2.4 成本和技術門檻較高

遙感技術的應用需要專業(yè)的技術和設備支持，成本較高。對于一些中小型測繪單位來說，難以承擔高昂的設備購置和維護費用。遙感技術的應用還需要具備一定的專業(yè)知識和技能，技術門檻較高，限制了其在測繪領域的廣泛應用。

4 提升測繪精度的策略與方法

4.1 優(yōu)化數(shù)據(jù)處理流程

遙感數(shù)據(jù)處理是提升測繪精度的關鍵環(huán)節(jié)。優(yōu)化數(shù)據(jù)處理流程，采用先進的算法和技術，可以有效提高數(shù)據(jù)處理的效率和精度。例如，可以利用濾波技術去除遙感影像中的噪聲和干擾，提高影像質(zhì)量。采用高精度的配準和校正方法，消除影像幾何畸變和輻射畸變，提高數(shù)據(jù)的準確性。

4.2 融合多源遙感數(shù)據(jù)

不同遙感數(shù)據(jù)源具有不同的特點和優(yōu)勢，融合多源遙感數(shù)據(jù)可以獲取更加全面、準確的地表信息。通過集成光學、紅外、雷達等多種遙感數(shù)據(jù)，可以彌補單一數(shù)據(jù)源在測繪中的不足，提高測繪精度。多源數(shù)據(jù)的融合還可以增強對復雜地表覆蓋類型的識別能力，提高信息提取的精度。

4.3 引入人工智能與機器學習技術

人工智能和機器學習技術在遙感數(shù)據(jù)處理和信息提取中具有重要作用。通過訓練深度學習模型，可以實現(xiàn)對遙感影像的自動分類和識別，提高信息提取的精度和效率。此外，機器學習算法還可以用于優(yōu)化遙感參數(shù)反演和地表特征提取過程，進一步提高測繪精度。

4.4 加強遙感平臺與傳感器研發(fā)

遙感平臺和傳感器的性能直接影響到遙感數(shù)據(jù)的獲取質(zhì)量和測繪精度。因此，加強遙感平臺與傳感器的研發(fā)，提高平臺的穩(wěn)定性和傳感器的靈敏度、分辨率等性能參數(shù)，是提升測繪精度的有效途徑。針對不同應用場景和需求，研發(fā)定制化的遙感平臺和傳感器，可以更好地滿足測繪工作的實際需求[3]。

4.5 完善質(zhì)量控制體系

建立完善的質(zhì)量控制體系是確保測繪精度的重要保障。在遙感數(shù)據(jù)獲取、處理、分析等環(huán)節(jié)，制定嚴格的質(zhì)量控制標準和流程，對數(shù)據(jù)進行全面、細致的檢查和評估。加強對測繪人員的培訓和管理，提高他們的專業(yè)素質(zhì)和技能水平，確保測繪工作的規(guī)范性和準確性。

4.6 其他措施

為提高遙感測繪精度，主要還可采取以下一系列措施：①改進光學系統(tǒng)。需要有關人員做好光學設計，適當增加鏡頭數(shù)量，提高鏡頭質(zhì)量，并采用先進的校正技術，以保障較高的空間分辨率。比如，選用更大的口徑、更高的焦距和更高的光學質(zhì)量光學系統(tǒng)。②多光譜合成?？赏ㄟ^結合多個波段的低分辨率圖像來生成更高分辨率的圖像。此方法利用了多個圖像之間的空間和光譜相關性，借助算法來增強圖像的細節(jié)、分辨率。③超低分辨率重建?？梢雸D像處理技術，將低分辨率圖像提升到高分辨率。此方法利用了圖像之間的相關性、統(tǒng)計特征。

5 結束語

本文深入探討了遙感技術在地理信息獲取與測繪領域的應用，并對如何提升測繪精度進行了詳細的分析。針對數(shù)據(jù)處理復雜度高、信息提取精度受限等問題，提出了一系列提升測繪精度的策略與方法，包括優(yōu)化數(shù)據(jù)處理流程、融合多源遙感數(shù)據(jù)、引入人工智能與機器學習技術、加強遙感平臺與傳感器研發(fā)以及完善質(zhì)量控制體系等。這些策略與方法的實施，不僅提高了遙感數(shù)據(jù)的處理效率和信息提取精度，也為測繪工作提供了更加準確、可靠的數(shù)據(jù)支持。未來，隨著遙感平臺和傳感器性能的不斷提升、人工智能（機器學習）等技術的不斷發(fā)展，遙感技術在地理信息獲取與測繪領域的應用將更加廣泛和深入。

參考文獻

[1] 王旭東.無人機遙感技術在金屬礦山測繪工程測量中的應用策略[J].冶金與材料，2024，44（5）：109-111.

[2] 王亞勛.測繪技術在特殊地形測繪工程中的應用[J].城市建設理論研究（電子版），2024（13）：180-182.

[3] 陳偉.地理信息技術在地質(zhì)測繪中的應用[J].冶金管理，2023 （23）：59-61.

收稿日期：2024-07-02

作者簡介：高飛（1989—），男，河南平頂山人，本科，工程師，研究方向：測繪工程。