本篇文章給大家談?wù)剶z影測(cè)量學(xué)與遙感論文，以及攝影測(cè)量與遙感課程對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，希望對(duì)各位有所幫助，不要忘了收藏本站喔。
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- 1、攝影測(cè)量與遙感方面的畢業(yè)論文如何寫？求指點(diǎn)
- 2、攝影測(cè)量與遙感技術(shù)發(fā)展論文
- 3、急尋論文《測(cè)繪學(xué)的認(rèn)識(shí)和感想》！！
- 4、“遙感在森林資源與規(guī)劃方面的應(yīng)用”論文資料
攝影測(cè)量與遙感方面的畢業(yè)論文如何寫？求指點(diǎn)
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攝影測(cè)量與遙感技術(shù)發(fā)展論文
攝影測(cè)量與遙感技術(shù)發(fā)展論文主要通過對(duì)攝影技術(shù)與遙感技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了研究，并對(duì)其在各個(gè)方面的運(yùn)用進(jìn)行了論述。
攝影測(cè)量與遙感技術(shù)發(fā)展論文【1】
摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，科學(xué)的不斷進(jìn)步，攝影測(cè)量與遙感技術(shù)因其運(yùn)用范圍廣、作用大而走上了逐漸發(fā)展的道路，并且對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)生活起著重要的影響。
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關(guān)鍵詞：攝影測(cè)量;遙感技術(shù);發(fā)展;應(yīng)用
攝影測(cè)量與遙感技術(shù)被劃分在地球空間信息科學(xué)的范疇內(nèi)，它在獲取地球表面、環(huán)境等信息時(shí)是通過非接觸成像傳感器來實(shí)現(xiàn)的，并對(duì)其進(jìn)行分析、記錄、表達(dá)以及測(cè)量的科學(xué)與技術(shù)。
3S技術(shù)的應(yīng)用、運(yùn)用遙感技術(shù)以及數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量是其主要研究方向。
在多個(gè)領(lǐng)域內(nèi)都可以運(yùn)用遙感技術(shù)與攝影測(cè)量，比如：自然災(zāi)害、勘查土木工程、監(jiān)測(cè)環(huán)境以及國(guó)土資源調(diào)查等。
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，運(yùn)用到遙感技術(shù)與攝影測(cè)量的領(lǐng)域也在逐漸的增多。
在人類認(rèn)識(shí)宇宙方面，遙感技術(shù)與攝影測(cè)量為人類提供了新的方式與 *** ，也為人類對(duì)地球的認(rèn)知以及和諧共處提供了新的方向。
遙感技術(shù)和攝影測(cè)量可以提供比例不同的地形圖以服務(wù)于各種工作，并且還能實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)的建立;遙感技術(shù)與攝影測(cè)量與地圖制圖、大地測(cè)量、工程測(cè)量以及衛(wèi)星定位等構(gòu)成了一整套技術(shù)系統(tǒng)，是測(cè)繪行業(yè)的支柱。
一、攝影測(cè)量與遙感技術(shù)的發(fā)展
從攝影測(cè)量與遙感技術(shù)的發(fā)展來看，攝影測(cè)量與遙感技術(shù)在近30年的時(shí)間里已經(jīng)涉及到城市建設(shè)、水利、測(cè)繪、海洋、農(nóng)業(yè)、氣象、林業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域，在我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用。
攝影測(cè)量從20世紀(jì)70年代后期從模擬攝影中分離出來，并逐漸步入數(shù)字?jǐn)z影階段，攝影測(cè)量正在逐漸的轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字化測(cè)繪技術(shù)體系。
(一)攝影測(cè)量與遙感技術(shù)有利于推動(dòng)測(cè)繪技術(shù)的進(jìn)步
我國(guó)的攝影測(cè)量從上世紀(jì)70年代后期經(jīng)歷一個(gè)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變。
在經(jīng)歷了模擬攝影測(cè)量以及解析攝影測(cè)量階段之后，攝影測(cè)量終于步入了數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的階段，這也成為我國(guó)傳統(tǒng)測(cè)繪體系解體，測(cè)繪技術(shù)新體系興起的標(biāo)志。
首先，從數(shù)字影像的類型來看，當(dāng)前我國(guó)已經(jīng)建立了數(shù)字柵格圖、數(shù)字高程模型以及數(shù)字正射影像，土地利用與地名數(shù)據(jù)庫(kù)也隨之建立起來，攝影測(cè)量與數(shù)據(jù)庫(kù)的多樣性在一定程度上為生產(chǎn)運(yùn)用提供了可能，從而進(jìn)一步推動(dòng)了測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展。
其次，由于攝影測(cè)量與遙感技術(shù)的飛速發(fā)展，也逐漸被國(guó)家所重視，并利用這兩項(xiàng)技術(shù)來完成了各種地理比例尺地形圖的繪制。
此外，還推動(dòng)了諸多具有全國(guó)界別的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)的建立。
比如：比例尺級(jí)別為1：50000，1：1000000等的國(guó)家級(jí)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù);除開國(guó)家級(jí)的，還有省級(jí)、縣級(jí)等的地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)等。
(二)攝影測(cè)量與遙感技術(shù)有利于提升空間數(shù)據(jù)的獲取能力
我國(guó)獲取空間數(shù)據(jù)的能力在經(jīng)過五十年的發(fā)展，有了較大的提升。
對(duì)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的處理遙感數(shù)據(jù)平臺(tái)進(jìn)行了研發(fā)，從而推動(dòng)了國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星遙感影像地面處理系統(tǒng)的建立，并在攝影測(cè)量方面積極進(jìn)行研究和探索，為我國(guó)獨(dú)立處理信息、獲取觀測(cè)體系的建立提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
首先，從獲取數(shù)據(jù)的能力方面來看，傳感器在國(guó)家863以及973計(jì)劃的支持上成功被研制出來，成功發(fā)射了對(duì)地觀測(cè)的包括通信衛(wèi)星、海洋衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星以及資源衛(wèi)星等五十多顆衛(wèi)星，并推動(dòng)了資源、風(fēng)云、環(huán)境減災(zāi)以及海洋四大民用對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星體系的建立，實(shí)現(xiàn)了從太陽和地球同步軌道對(duì)地球多傳感器、多平臺(tái)的觀測(cè)以及對(duì)地球表面分辨率不同的雷達(dá)和光學(xué)圖像的獲取，并將這些獲取的數(shù)據(jù)用于對(duì)海洋現(xiàn)象、大氣成分、自然災(zāi)害以及水循環(huán)等各個(gè)方面的監(jiān)測(cè)。
其次，從數(shù)據(jù)儲(chǔ)備方面來看，數(shù)據(jù)積累已經(jīng)成功的覆蓋了全國(guó)海域、陸地以及我國(guó)周圍國(guó)家和地區(qū)的包括一千五百萬平方公里的地球表面數(shù)據(jù)。
二、攝影測(cè)量與遙感技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各項(xiàng)領(lǐng)域中的運(yùn)用
(一)攝影測(cè)量與遙感技術(shù)在應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害中的運(yùn)用
在發(fā)生自然災(zāi)害時(shí)，為了能夠之一時(shí)間了解災(zāi)情的具體分布，獲取高分辨率災(zāi)區(qū)遙感影像，可以采用低空無人遙感、航天、航空遙感等方式，對(duì)災(zāi)區(qū)原有的地理信息以及尺度進(jìn)行整合，推動(dòng)地理信息服務(wù)平臺(tái)的建立，將多尺度影像地圖制作出來，及時(shí)、有效的提供地理信息以及地圖數(shù)據(jù)支持，為及時(shí)制定出應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害的措施提供了依據(jù)。
比如在汶川地震時(shí)，在災(zāi)區(qū)道路交通與通信嚴(yán)重受損的情況下，通過攝影測(cè)量與遙感技術(shù)在之一時(shí)間獲取了災(zāi)區(qū)的詳細(xì)信息與資料，并利用航空遙感技術(shù)和無人機(jī)連續(xù)、動(dòng)態(tài)的實(shí)現(xiàn)對(duì)災(zāi)區(qū)的監(jiān)測(cè)，并對(duì)道路交通以及房屋倒塌等情況進(jìn)行分析，建立起災(zāi)區(qū)地理信息綜合服務(wù)平臺(tái)，將災(zāi)區(qū)的地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，比如水系、居民地以及交通等，為各級(jí)抗震救災(zāi)指揮部門作出正確的決策以及救援人員的搜救工作提供了及時(shí)有效的災(zāi)情信息。
在災(zāi)區(qū)的救援工作中，發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。
(二)攝影測(cè)量與遙感技術(shù)在氣象中的運(yùn)用
在氣象方面中，攝影測(cè)量與遙感技術(shù)主要運(yùn)用在對(duì)各種氣象災(zāi)害的.預(yù)報(bào)和監(jiān)測(cè)兩方面。
在熱帶天氣系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方面，氣象衛(wèi)星發(fā)揮著極其重要的作用，尤其是對(duì)于臺(tái)風(fēng)的預(yù)報(bào)和監(jiān)測(cè)。
在我國(guó)的春、夏季中，雷雨、暴雨等作為多發(fā)性的災(zāi)害性天氣，在監(jiān)測(cè)和分析方面，如果運(yùn)用常規(guī)的氣象觀測(cè)資料是非常困難的。
利用具有高空間分辨率和高時(shí)間密度特點(diǎn)的衛(wèi)星云圖以及衛(wèi)星產(chǎn)品，可以對(duì)對(duì)流系統(tǒng)的演變、發(fā)生、移動(dòng)以及發(fā)展過程進(jìn)行全方位的監(jiān)測(cè)，從而為對(duì)流天氣的分析和提前預(yù)警提供了非常重要的信息。
三、結(jié)語
攝影測(cè)量與遙感技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)逐漸步入信息化階段。
隨著我國(guó)航空航天技術(shù)的不斷發(fā)展，如何將各行各業(yè)的發(fā)展與攝影測(cè)量和遙感技術(shù)相結(jié)合從而推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，已經(jīng)成為未來攝影測(cè)量和遙感技術(shù)發(fā)展的主要方向。
【參考文獻(xiàn)】
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攝影測(cè)量與遙感技術(shù)的新特點(diǎn)及技術(shù)【2】
摘要：本文主要分析了近年來我國(guó)攝影測(cè)量與遙感技術(shù)表現(xiàn)出的許多新的特點(diǎn)，分別從航空攝影自動(dòng)定位技術(shù)、近景攝影測(cè)量、低空攝影測(cè)量、SAR數(shù)據(jù)處理、多源空間數(shù)據(jù)挖掘等方面進(jìn)行了總結(jié)與論述。
關(guān)鍵詞：電子科技論文發(fā)表,科技論文網(wǎng),自動(dòng)定位技術(shù),近景攝影測(cè)量,低空攝影測(cè)量,SAR數(shù)據(jù)處理,多源空間數(shù)據(jù)挖掘
前言：攝影測(cè)量與遙感是從攝影影像和其他非接觸傳感器系統(tǒng)獲取所研究物體，主要是地球及其環(huán)境的可靠信息，并對(duì)其進(jìn)行記錄、量測(cè)、分析與應(yīng)用表達(dá)的科學(xué)和技術(shù)。
隨著攝影測(cè)量發(fā)展到數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量階段及多傳感器、多分辨率、多光譜、多時(shí)段遙感影像與空間科學(xué)、電子科學(xué)、地球科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)以及其他邊緣學(xué)科的交叉滲透、相互融合，攝影測(cè)量與遙感已逐漸發(fā)展成為一門新型的地球空間信息科學(xué)。
1、航空攝影自動(dòng)定位技術(shù)
近年來，隨著衛(wèi)星導(dǎo)航和傳感器技術(shù)的進(jìn)步，遙感對(duì)地目標(biāo)定位逐步擺脫了地面控制點(diǎn)的束縛，向少控制點(diǎn)甚至是無控制點(diǎn)的方向發(fā)展。
1.1 利用基于載波相位測(cè)量的GPS動(dòng)態(tài)定位技術(shù)測(cè)定航空影像獲取時(shí)刻投影中心的3維坐標(biāo)，以此為基礎(chǔ)研究了GPS輔助空中三角測(cè)量理論和質(zhì)量控制 *** ，在加密區(qū)四角布設(shè)地面控制點(diǎn)的GPS輔助光束法區(qū)域網(wǎng)平差的精度可滿足攝影測(cè)量規(guī)范的精度要求，大量減少了航空攝影測(cè)量所需的地面控制點(diǎn)。
研究成果已大規(guī)模用于國(guó)家基礎(chǔ)測(cè)繪，產(chǎn)生了顯著的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。
1.2 開展利用在飛機(jī)上裝載IMU和GPS構(gòu)成的POS系統(tǒng)直接獲取航攝像片6個(gè)外方位元素的多傳感器航空遙感集成平臺(tái)研究，可實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)航空攝影和無地面控制的高精度對(duì)地目標(biāo)定位。
研究成果表明，在1：5萬及以下比例尺的4D產(chǎn)品生產(chǎn)中，可直接使用POS系統(tǒng)測(cè)得的像片外方位元素進(jìn)行影像定向，基本無需地面控制點(diǎn)和攝影測(cè)量加密，從而改變了航空攝影測(cè)量的作業(yè)模式，并使無圖區(qū)、困難地區(qū)的地形測(cè)繪和空間信息數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新成為可能。
2、近景攝影測(cè)量技術(shù)
近景攝影測(cè)量的研究應(yīng)用領(lǐng)域已涉及空間飛行器制造、航空工業(yè)、船舶工業(yè)、汽車工業(yè)、核能工業(yè)、化學(xué)工業(yè)以及醫(yī)學(xué)、生物工程、公安刑事偵破、交通事故及其他事故現(xiàn)場(chǎng)處理、古建筑建檔和恢復(fù)、大型工程建設(shè)監(jiān)測(cè)等方面。
2.1 利用數(shù)字相機(jī)與實(shí)時(shí)數(shù)字近景攝影測(cè)量技術(shù)相結(jié)合建立相應(yīng)的工業(yè)零件檢測(cè)系統(tǒng)。
該類系統(tǒng)使用高重疊度序列圖像作為影像數(shù)據(jù)源，利用較多同名特征的冗余觀測(cè)值成功地進(jìn)行粗差剔除，根據(jù)2維序列圖像導(dǎo)出物體不同部位的3維信息，然后將這些3維信息融為統(tǒng)一的表面模型，實(shí)現(xiàn)了高精度3維重建。
2.2 利用數(shù)碼相機(jī)與全站儀集成形成一個(gè)全新的測(cè)量系統(tǒng)——攝影全站儀系統(tǒng)。
盡管傳統(tǒng)近景攝影測(cè)量近年來得巨大發(fā)展，但必須在被測(cè)物體表面或周圍布設(shè)一定數(shù)量的控制點(diǎn)，攝影測(cè)量工作者心中的“無接觸測(cè)量“沒有真正實(shí)現(xiàn)。
全站儀作為一種高精度測(cè)量?jī)x器在工程測(cè)量中被廣泛接受，本質(zhì)上它是一種基于”點(diǎn)“的測(cè)量?jī)x器。
將它與基于”面“的攝影測(cè)量有機(jī)地結(jié)合起來，形成一個(gè)全新的測(cè)量系統(tǒng)——攝影全站儀系統(tǒng)。
在該系統(tǒng)中，量測(cè)數(shù)碼相機(jī)安裝在全站儀的望遠(yuǎn)鏡上，測(cè)量時(shí)利用全站儀進(jìn)行導(dǎo)線測(cè)量，在每個(gè)導(dǎo)線點(diǎn)利用量測(cè)數(shù)碼相機(jī)對(duì)被測(cè)物體進(jìn)行攝影。
每張影像對(duì)應(yīng)的方位元素可以由導(dǎo)線測(cè)量與全站儀的讀數(shù)中獲取。
3、低空攝影測(cè)量技術(shù)
近年來隨著低空飛行平臺(tái)(固定翼模型飛機(jī)、飛艇、直升機(jī)、有人駕駛小型飛機(jī))及其輔助設(shè)備的進(jìn)一步完善、數(shù)碼相機(jī)的快速普及和數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)的日趨成熟，由地面通過無線電通訊 *** ，實(shí)現(xiàn)起飛、到達(dá)指定空域、進(jìn)行遙感飛行以及返回地面等操作的低空遙感平臺(tái)為獲取地面任意角度的清晰影像提供了重要途徑。
3.1 建立基于無人駕駛飛行器的低空數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量與遙感硬件系統(tǒng)。
硬件平臺(tái)包括無人駕駛遙控飛行平臺(tái)，差分GPS接收機(jī)，姿態(tài)傳感器，高性能數(shù)碼相機(jī)和視頻攝像機(jī)，數(shù)據(jù)通訊設(shè)備，影像監(jiān)視與高速數(shù)據(jù)采集設(shè)備，高性能計(jì)算機(jī)等等。
需要深入研究無人駕駛飛行平臺(tái)的飛行特性，并研制三軸旋轉(zhuǎn)云臺(tái)、差分GPS無線通訊、視頻數(shù)據(jù)的自動(dòng)下傳、自動(dòng)曝光等關(guān)鍵技術(shù)。
3.2 研究無人駕駛飛行平臺(tái)的自動(dòng)控制策略。
在飛行器上搭載飛控計(jì)算機(jī)，由差分GPS數(shù)據(jù)得到飛艇(相機(jī))的精確位置，在此基礎(chǔ)上對(duì)較低分辨率的視頻序列影像進(jìn)行匹配，結(jié)合姿態(tài)傳感器的輸出信號(hào)實(shí)時(shí)自動(dòng)確定飛行器的姿態(tài)，從而進(jìn)行飛行自動(dòng)控制，并將所有數(shù)據(jù)同時(shí)下傳到地面監(jiān)控計(jì)算機(jī)。
3.3 研究多基線立體影像中連接點(diǎn)的多影像匹配 *** 與克服影像幾何變形的穩(wěn)健影像匹配 *** 。
3.4 數(shù)字表面模型與正射影像的自動(dòng)獲取及立體測(cè)圖。
4、SAN數(shù)據(jù)處理技術(shù)
SAR成像具有全天時(shí)、全天候的工作能力，它與可見光紅外相比具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
隨著我國(guó)SAR傳感器研制技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，先后研制了不同波段，不同極化方式，空間分辨率達(dá)到0.3 In的傳感器，并在SAR立體測(cè)繪方面設(shè)計(jì)了不同軌道和相同軌道的重復(fù)觀測(cè)，為我國(guó)開展SAR技術(shù)的相關(guān)研究奠定了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
4.1 根據(jù)不同應(yīng)用目的的SAR圖像與可見光圖像的融合。
利用SAR和可見光反映地物不同特性的特點(diǎn)，在提取不同土壤性質(zhì)以及洪水監(jiān)測(cè)和災(zāi)害評(píng)估方面采用不同的融合 *** ，取得了一定的理論成果，并完成了國(guó)家和部門的科研課題。
4.2 SAR圖像噪聲去除 *** 。
由于SAR的成像特點(diǎn)，造成了SAR圖像的信噪比低，噪聲嚴(yán)重。
提出了自適應(yīng)濾波思想，基于圖斑的去噪 *** 以及噪聲去除 *** 的評(píng)價(jià)等。
4.3 機(jī)載和星載重復(fù)軌道的SAR立體測(cè)圖技術(shù)以及星載的InSAR技術(shù)和D—InSAR的突破。
完成了星載InSAR生成DEM及D—InSAR形變檢測(cè)的相關(guān)軟件開發(fā)，利用極化SAR數(shù)據(jù)提取地物目標(biāo)，開展極化干涉測(cè)量的研究。
5、多源空間數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)
多源空間數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)主要研究應(yīng)用數(shù)學(xué) *** 和專業(yè)知識(shí)從多源對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)中，提取各種面向應(yīng)用目的的地學(xué)信息。
5.1 從遙感圖像數(shù)據(jù)中挖掘GIS數(shù)據(jù)。
在統(tǒng)計(jì)模式識(shí)別的基礎(chǔ)上，通過神經(jīng) *** 、模糊識(shí)別和專家系統(tǒng)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)圖像光譜特征自動(dòng)分類。
5.2 基于紋理分析的分類識(shí)別。
包括基于統(tǒng)計(jì)法的紋理分析、基于分形法的紋理分析、基于小波變換的紋理分析、基于結(jié)構(gòu)法的紋理分析、基于模型法的紋理分析和空間/頻率域聯(lián)合紋理分析等。
5.3 遙感圖像的解譯信息提取。
把計(jì)算機(jī)自動(dòng)識(shí)別出來的影像，結(jié)合GIS數(shù)據(jù)庫(kù)或解譯員的知識(shí)，確定其對(duì)應(yīng)的地學(xué)屬性。
包括基于GIS數(shù)據(jù)的圖像信息識(shí)別、基于地學(xué)知識(shí)輔助的圖像信息識(shí)別、基于專家知識(shí)輔助的圖像信息識(shí)別、基于立體觀察的圖像信息識(shí)別、基于矢量柵格轉(zhuǎn)化的信息提取和基于多源數(shù)據(jù)融合的信息識(shí)別等。
攝影測(cè)量與遙感的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)【3】
摘 要：隨著信息時(shí)代的來臨，人類社會(huì)步入全方位信息時(shí)代，各種新興的科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，并廣泛應(yīng)用于人類生活中去。
攝影測(cè)量與遙感技術(shù)被廣泛應(yīng)用于我國(guó)測(cè)繪工作去，本文探討了我國(guó)攝影測(cè)量與遙感的發(fā)展現(xiàn)狀以及展望了發(fā)展趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞：攝影測(cè)量;遙感;現(xiàn)狀
隨著信息時(shí)代的來臨，人類社會(huì)步入全方位信息時(shí)代，各種新興的科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，并廣泛應(yīng)用于人類生活中去。
攝影測(cè)量經(jīng)歷了模擬攝影測(cè)量、解析攝影測(cè)量和數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量三個(gè)階段。
而在這期間，從遙感數(shù)據(jù)源到遙感數(shù)據(jù)處理、遙感平臺(tái)和遙感器以及遙感的理論基礎(chǔ)探討和實(shí)際應(yīng)用，都發(fā)生了巨大的變化。
數(shù)字地球(digitalearth)的概念是基于信息高速公路的假設(shè)和地理空間信息學(xué)的高速發(fā)展而產(chǎn)生的，數(shù)字地球?yàn)閿z影測(cè)量與遙感學(xué)科提供了難得一遇的機(jī)會(huì)和明確的發(fā)展方向，與此同時(shí)，也向攝影測(cè)量和遙感技術(shù)提出了一些列的挑戰(zhàn)。
而攝影測(cè)量和遙感學(xué)科是為數(shù)字地球提供空間框架圖像數(shù)據(jù)及從數(shù)據(jù)圖像中獲得相關(guān)信息惟一技術(shù)手段
一、國(guó)內(nèi)外攝影測(cè)量與遙感的現(xiàn)狀
(一)攝影測(cè)量現(xiàn)狀
攝影測(cè)量經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的發(fā)展過程，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)以及自動(dòng)控制技術(shù)的高數(shù)發(fā)展，進(jìn)入20世紀(jì)末期的時(shí)候，基于全數(shù)字自動(dòng)測(cè)圖軟件的完成，數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站獲得了迅猛發(fā)展并普遍存在于測(cè)量工作中。
進(jìn)入21世紀(jì)后，科學(xué)技術(shù)的提升幫助攝影測(cè)量進(jìn)入了數(shù)字化時(shí)代，數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量學(xué)學(xué)科與計(jì)算機(jī)科學(xué)有了大面積的知識(shí)交叉，攝影測(cè)量工具也變?yōu)檩^為經(jīng)濟(jì)的計(jì)算機(jī)輸入輸出設(shè)備，這種革命性的變革，使得數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量提升到了另一個(gè)臺(tái)階，數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的語義信息提取、影像識(shí)別與分析等方面均產(chǎn)生了從質(zhì)到量的變化。
目前我國(guó)各省測(cè)繪局均已廣泛應(yīng)用了數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量，建立了數(shù)字化測(cè)繪生產(chǎn)基地，實(shí)現(xiàn)了全數(shù)字化攝影測(cè)量與全球定位系統(tǒng)之間的有機(jī)合成，并且應(yīng)用與測(cè)量實(shí)際工作中。
(二)遙感技術(shù)現(xiàn)狀
目前遙感技術(shù)主要應(yīng)用在日常的天氣、海洋、環(huán)境預(yù)報(bào)及災(zāi)害監(jiān)測(cè)、土地利用、城市規(guī)劃、荒漠化監(jiān)測(cè)、環(huán)境保護(hù)等方面，為社會(huì)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)利益。
尤其要提出的是航天遙感，是利用衛(wèi)星遙感獲取各種信息是目前最有效的 *** 。
在實(shí)現(xiàn)數(shù)字地球概念，衛(wèi)星遙感技術(shù)具有很重要的地位。
數(shù)字地球的實(shí)際意義就是將地球轉(zhuǎn)為一個(gè)虛擬的球體，以數(shù)字形式來表達(dá)地球上的不同種類的信息，實(shí)現(xiàn)三維式和多分辨形式的地球描述。
數(shù)字地球是一個(gè)數(shù)量龐大的工程，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，信息量的更新一集信息的收取都需要衛(wèi)星遙感技術(shù)提供可靠的信息源，換句話說，衛(wèi)星遙感是實(shí)現(xiàn)數(shù)字地球的必要手段，也是其他手段不能夠替代的。
二、攝影測(cè)量與遙感的應(yīng)用與主要技術(shù)
(一)攝影測(cè)量與遙感在地籍測(cè)量中的應(yīng)用
應(yīng)用數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量與遙感模式進(jìn)行地籍測(cè)量前景非常廣闊。
航空航天事業(yè)的飛速發(fā)展，為高分辨率衛(wèi)星遙感影像技術(shù)為空間地理信息提供主要的數(shù)據(jù)元。
主要以激光成像雷達(dá)、雙天線SAR系統(tǒng)等三維數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)。
利用衛(wèi)星遙感進(jìn)行土地資源調(diào)查和土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，為快速及時(shí)的變更地籍測(cè)量做好參照，同時(shí)還能順利的完成地籍線畫圖的測(cè)繪，還可以得到正射影像地籍圖、三維立體數(shù)字地籍圖等附屬產(chǎn)品。
數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量主要以大比例尺航空像片為數(shù)據(jù)采集對(duì)象，利用該技術(shù)在航片上采集地籍?dāng)?shù)據(jù)，實(shí)行空三加密。
數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量與模式得到的地籍圖信息豐富，實(shí)時(shí)性強(qiáng);大部分工作均在室內(nèi)完成，降低勞動(dòng)強(qiáng)度與人工成本，還能大幅度提高工作效率，是一種非常實(shí)用的地籍測(cè)量模式。
(二)攝影測(cè)量在三維模型表面重建的應(yīng)用
三維物體的重建技術(shù)可廣泛應(yīng)用于古建筑重建和文物保護(hù)、醫(yī)學(xué)重建、工業(yè)量測(cè)、人臉重建、人體重建及程勘察等方面，這種技術(shù)主要通過手持量測(cè)數(shù)碼相機(jī)進(jìn)行操作，得到一組具有短基線和多度重疊的圖片，通過立體匹配獲取可靠的模型點(diǎn)數(shù)據(jù)。
基于短基線多影像數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的快速三維重建技術(shù)能夠解決靜靜攝影測(cè)量中不能同時(shí)兼顧變形早點(diǎn)近景和遠(yuǎn)景的問題，在操作過程中采用量測(cè)數(shù)碼相機(jī)以及手持拍攝方式，使得這種技術(shù)簡(jiǎn)單快速，并且具有高度自動(dòng)化的有點(diǎn)。
(三)遙感自動(dòng)定位技術(shù)的應(yīng)用
遙感自動(dòng)定位技術(shù)能夠確定影響目標(biāo)的實(shí)際位置，并且準(zhǔn)確的解譯影響屬性，在GPS空中三角測(cè)量的基礎(chǔ)上，利用慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，形成航空影響傳感器，實(shí)現(xiàn)高精度的定點(diǎn)攝影成像。
在衛(wèi)星遙感條件下，精度甚至可以達(dá)到米級(jí)。
遙感自動(dòng)定位技術(shù)的應(yīng)用，有助于實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測(cè)圖和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)更新的作業(yè)流程，能夠大量減少野外像控測(cè)量的工作量。
三、攝影測(cè)量與遙感發(fā)展展望
目前，攝影測(cè)量與遙感技術(shù)在數(shù)據(jù)獲取與處理、信息服務(wù)和數(shù)據(jù)分析方面都有了新的進(jìn)展，數(shù)據(jù)獲取裝備發(fā)展迅猛，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)自動(dòng)化程度相應(yīng)的提高，航空攝影測(cè)量軟件實(shí)現(xiàn)模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)外一體化的航空攝影測(cè)量 *** ，遙感影像信息管理能力增強(qiáng)。
除此之外，還可以看到測(cè)繪領(lǐng)域的全球化進(jìn)程日益加劇。
四、結(jié)語
雖然現(xiàn)在攝影測(cè)量與遙感技術(shù)相對(duì)發(fā)展迅速，并且已經(jīng)廣泛應(yīng)用與測(cè)繪工作中，逐步實(shí)現(xiàn)數(shù)字化與智能化。
在我國(guó)目前，攝影測(cè)量與遙感裝備存在產(chǎn)品種類單一、生產(chǎn)效率低等實(shí)際生產(chǎn)問題，這是與飛速發(fā)展的信息產(chǎn)業(yè)背道而馳的，達(dá)不到國(guó)際水平。
需要國(guó)家發(fā)展測(cè)繪儀器制造業(yè)和專業(yè)軟件開發(fā)能力，跨學(xué)科展開合作，集中優(yōu)勢(shì)力量，通過 *** 出臺(tái)政策來引導(dǎo)市場(chǎng)發(fā)展，我國(guó)想要在攝影測(cè)量與遙感上取得更大的飛躍，還有一段很長(zhǎng)的路要走。
參考文獻(xiàn)：
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測(cè)繪學(xué)研究測(cè)定和推算地面幾何位置、地球形狀及地球重力場(chǎng)，據(jù)此測(cè)量地球表面自然形態(tài)和人工設(shè)施的幾何分布，編制各種比例尺的地圖的理論和技術(shù)的學(xué)科。
測(cè)繪學(xué)的發(fā)展在世界上古史時(shí)代，就有利用測(cè)繪學(xué)智麗尼羅河泛濫后農(nóng)田邊界整理的傳說。公元前7世紀(jì)，管仲在其所著《管子》一書中已收集了早期的地圖27幅。公元前5世界至3世紀(jì)，我國(guó)已有利用磁石制成最早的指南工具“司南”的記載。公元前130年，西漢初期便有了《地形圖》和《駐軍圖》，為目前所發(fā)現(xiàn)我國(guó)最早的地圖。
學(xué)科分支攝影測(cè)量學(xué)
普通測(cè)量學(xué)
大地測(cè)量學(xué)
工程測(cè)量學(xué)
地物波譜學(xué)
遙感技術(shù)
海洋測(cè)繪
地圖學(xué)
研究測(cè)定和推算地面點(diǎn)的幾何位置、地球形狀及地球重力場(chǎng)，據(jù)此測(cè)量地球表面自然形狀和人工設(shè)施的幾何分布，并結(jié)合某些社會(huì)信息和自然信息的地理分布，編制全球和局部地區(qū)各種比例尺的地圖和專題地圖的理論和技術(shù)學(xué)科。又稱測(cè)量學(xué)。它包括測(cè)量和制圖兩項(xiàng)主要內(nèi)容。測(cè)繪學(xué)在經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防建設(shè)中有廣泛的應(yīng)用。在城鄉(xiāng)建設(shè)規(guī)劃、國(guó)土資 源利用、環(huán)境保護(hù)等工作中，必須進(jìn)行土地測(cè)量和測(cè)繪各種地圖，供規(guī)劃和管理使用。在地質(zhì)勘探、礦產(chǎn)開發(fā)、水利、交通等建設(shè)中，必須進(jìn)行控制測(cè)量、礦山測(cè)量、路線測(cè)量和繪制地形圖，供地質(zhì)普查和各種建筑物設(shè)計(jì)施工用。在軍事上需要軍用地圖，供行軍、作戰(zhàn)用，還要有精確的地心坐標(biāo)和地球重力場(chǎng)數(shù)據(jù)，以確保遠(yuǎn)程武器精確命中目標(biāo)。
發(fā)展簡(jiǎn)史 測(cè)繪學(xué)有著悠久的歷史。古代的測(cè)繪技術(shù)起源于水利和農(nóng)業(yè)。古埃及尼羅河每年洪水泛濫后，需要重新劃定土地界線，開始有測(cè)量工作。公元前21世紀(jì)，中國(guó)夏禹治水就使用簡(jiǎn)單測(cè)量工具測(cè)量距離和高低。公元前3世紀(jì)，亞歷山大的埃拉托斯特尼采用在兩地觀測(cè)日影的辦法，首次推算出地球子午圈的周長(zhǎng)，也是測(cè)量地球大小的弧度測(cè)量 *** 的初始形式。724年中國(guó)唐代的南宮說等人在張遂（一行）的指導(dǎo)下，在今河南滑縣至上蔡實(shí)測(cè)了約300千米的子午弧長(zhǎng)。并在滑縣、開封、扶溝、上蔡測(cè)量同一時(shí)刻的日影長(zhǎng)度，推算緯度1°的子午弧長(zhǎng)，這是世界上之一次弧度實(shí)測(cè)。1617年荷蘭的W.斯涅耳首創(chuàng)三角測(cè)量法進(jìn)行弧度測(cè)量，克服了在地面上直接量測(cè)弧長(zhǎng)的困難。1687年英國(guó)I.牛頓根據(jù)力學(xué)理論，提出地球是兩極略扁的橢球體。1690年荷蘭C.惠更斯也提出地球是兩極略扁的扁球體。后為法國(guó)在南美洲和北歐進(jìn)行的弧度測(cè)量所證明。結(jié)束了歷時(shí)半個(gè)世紀(jì)的有關(guān)地球形狀的爭(zhēng)論。1743年法國(guó)A.C.克萊羅發(fā)表《地球形狀理論》，奠定了用物理 *** 研究地球形狀的理論基礎(chǔ)。1849年英國(guó)Sir G.G.斯托克斯提出利用地面重力的測(cè)量結(jié)果研究大地水準(zhǔn)面形狀的理論。1945年蘇聯(lián)M.S.英洛堅(jiān)斯基創(chuàng)立了研究地球自然表面形狀的理論，并提出“似大地水準(zhǔn)面”的概念。
測(cè)繪學(xué)是技術(shù)性學(xué)科，它的形成和發(fā)展在很大程度上依賴測(cè)量 *** 和儀器工具的創(chuàng)造和改革。17世紀(jì)以前，人們使用簡(jiǎn)單的工具，如繩尺、木桿尺等進(jìn)行測(cè)量，以量測(cè)距離為主。17世紀(jì)初發(fā)明了望遠(yuǎn)鏡。1617年創(chuàng)立的三角測(cè)量法，開始了角度測(cè)量。1730年英國(guó)的西森制成之一架經(jīng)緯儀，促進(jìn)了三角測(cè)量的發(fā)展。1794年德國(guó)的C.F.高斯發(fā)明了最小二乘法，直到1809年才發(fā)表。1806年法國(guó)的A.-M.勒讓德也提出了同樣的觀測(cè)數(shù)據(jù)處理 *** 。1859年法國(guó)的A.洛斯達(dá)首創(chuàng)攝影測(cè)量 *** 。20世紀(jì)初，由于航空技術(shù)發(fā)展，出現(xiàn)了自動(dòng)連續(xù)航空攝影機(jī)，可以將航攝像片在立體測(cè)圖儀上加工成地形圖，促進(jìn)了航空攝影測(cè)量的發(fā)展。
20世紀(jì)50年代起，測(cè)繪技術(shù)朝著電子化和自動(dòng)化發(fā)展。1948年起各種電磁波測(cè)距儀出現(xiàn)，克服了量距的困難，使導(dǎo)線測(cè)量得到重視和應(yīng)用 。大約與此同時(shí)，電子計(jì)算機(jī)問世，加快了測(cè)量計(jì)算速度，改變了測(cè)繪儀器和 *** ，出現(xiàn)了解析測(cè)圖儀，促進(jìn)了解析測(cè)圖技術(shù)的發(fā)展。1957年之一顆人造地球衛(wèi)星發(fā)射成功后，在測(cè)繪學(xué)中開辟了衛(wèi)星大地測(cè)量和航天攝影測(cè)量新領(lǐng)域。隨后發(fā)展起來的甚長(zhǎng)干涉測(cè)量技術(shù)、慣性測(cè)量技術(shù)，使測(cè)繪學(xué)增添了新的測(cè)量手段。
學(xué)科分支
測(cè)繪學(xué)主要研究對(duì)象是地球及其表面形態(tài)。在發(fā)展過程中形成大地測(cè)量學(xué)、普通測(cè)量學(xué)、攝影測(cè)量學(xué)、工程測(cè)量學(xué)、海洋測(cè)繪和地圖制圖學(xué)等分支學(xué)科。
大地測(cè)量學(xué) 研究和測(cè)定地球的形狀、大小和地球重力場(chǎng)，以及地面點(diǎn)的幾何位置的理論和 *** 。
普通測(cè)量學(xué) 研究地球表面局部區(qū)域內(nèi)控制測(cè)量和地形圖測(cè)繪的理論和 *** 。局部區(qū)域是指在該區(qū)域內(nèi)進(jìn)行測(cè)繪時(shí)，可以不顧及地球曲率，把它當(dāng)作平面處理，而不影響測(cè)圖精度。
攝影測(cè)量學(xué) 研究利用攝影機(jī)或其他傳感器采集被測(cè)物體的圖像信息，經(jīng)過加工處理和分析，以確定被測(cè)物體的形狀、大小和位置，并判斷其性質(zhì)的理論和 *** 。測(cè)繪大面積的地表形態(tài)，主要用航空攝影測(cè)量。
工程測(cè)量學(xué) 研究工程建設(shè)中設(shè)計(jì)、施工和管理各階段測(cè)量工作的理論、技術(shù)和 *** 。為工程建設(shè)提供精確的測(cè)量數(shù)據(jù)和大比例尺地圖，保障工程選址合理，按設(shè)計(jì)施工和進(jìn)行有效管理。
海洋測(cè)繪 研究對(duì)海洋水體和海底進(jìn)行測(cè)量與制圖的理論和技術(shù)。為艦船航行安全、海洋工程建設(shè)提供保障。
地圖制圖學(xué) 研究地圖及其編制的理論和 *** 。
地圖繪制 地圖出現(xiàn)于上古時(shí)代，那時(shí)人類從事生產(chǎn)和軍事活動(dòng)產(chǎn)生了對(duì)地圖的需要。考古工作者曾挖到公元前25世紀(jì)至前3世紀(jì)畫在或刻在陶片、 銅板或其他材料上的地圖。據(jù)文字記載，中國(guó)春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期地圖已用于地政、軍事和墓葬等方面。公元前3世紀(jì)亞歷山大學(xué)者埃拉托斯特尼更先在地圖上繪制經(jīng)緯線。168 年，中國(guó)西漢繪制在帛上的地圖(1973年湖南省長(zhǎng)沙馬王堆漢墓出土)，已注意到比例尺和方位。150年古希臘的C.托勒密所著《地理學(xué)指南》一書 ，提出了地圖投影法。265年，中國(guó)西晉的裴秀總結(jié)出制圖六體的制圖原則，從此地圖制圖有了標(biāo)準(zhǔn)，奠定了中國(guó)古代制圖的理論基礎(chǔ)。17世紀(jì)起，西方一些國(guó)家用三角測(cè)量法進(jìn)行大地測(cè)量，根據(jù)實(shí)地測(cè)量結(jié)果繪制國(guó)家規(guī)模的地形圖，這些地形圖有準(zhǔn)確的方位、比例尺和較高的精度。中國(guó)清康熙四十七年至五十七年（1708～1718）完成的《皇輿全圖》，是中國(guó)歷史上首次以實(shí)地測(cè)量結(jié)果繪制的地形圖。20世紀(jì)初興起的航空攝影測(cè)量 *** ，加上照相平板彩色膠印技術(shù)的應(yīng)用，促進(jìn)了地圖制圖的發(fā)展。20世紀(jì)60年代以后，地圖制圖正向計(jì)算機(jī)輔助制圖方向發(fā)展。
“遙感在森林資源與規(guī)劃方面的應(yīng)用”論文資料
森林資源調(diào)查中SPOT5遙感圖像處理 *** 探討
王照利、黃生、張敏中、馬勝利
（國(guó)家林業(yè)局西北林業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)院，遙感計(jì)算中心，西安710048）
本文發(fā)表于＜陜西林業(yè)科技＞2005 No.1 P.27-29,55
摘要：
目前，多光譜、高空間分辨率的SPOT5衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)被廣泛應(yīng)用到森林資源調(diào)查中。本文結(jié)合SPOT5遙感數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，根據(jù)森林資源調(diào)查的需要，從遙感數(shù)據(jù)的正射校正、波段組合、融合處理和數(shù)據(jù)變換處理等方面探討了SPOT5數(shù)據(jù)的處理和信息提取。探討性地提出了適應(yīng)于森林資源調(diào)查的SPOT5遙感數(shù)據(jù)處理 *** 。
關(guān)鍵詞：SPOT5 遙感數(shù)據(jù)，森林資源調(diào)查、數(shù)據(jù)處理
DISCUSSION ON SPOT5 IMAGE DATA PROCESSING FOR FOREST INVENTORY
Wang Zhaoli, Huangsheng,Zhangminzhong,Ma Shengli
(Northwest Institute for Forest Inventory, Planning Design, Xi’an China 710048)
Abstract: Now days, high spatial resolution and multispectral SPOT5 image data are widely applied in forest inventory in China. Based on the characteristics of SPOT5 image and requirements of forest inventory, this paper discusses the processing procedures of ordering image data, ortho-rectification, image bands composition and image data fusion. The complete steps of image processing for forest inventory are given.
Key words: SPOT5 image data，forest inventory, data processing
前言
衛(wèi)星遙感影像具有空間宏觀性、視角廣、多分辨率（光譜和空間）、多時(shí)相、周期性、信息量豐富等特點(diǎn)，所以衛(wèi)星遙感影像既可以提供森林資源的宏觀空間分布信息又能提供局部的詳細(xì)信息以及隨時(shí)間、空間變化的信息等[1]。目前在林業(yè)領(lǐng)域衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)被廣泛的應(yīng)用于不同尺度層次的森林資源調(diào)查、資源監(jiān)測(cè)、病蟲害、火災(zāi)監(jiān)測(cè)等方面。
2002年5月法國(guó)SPOT地球觀測(cè)衛(wèi)星系列之5號(hào)衛(wèi)星（即SPOT5星）發(fā)射。SPOT5遙感數(shù)據(jù)的多光譜波段空間分辨率為10米（短波紅外空間分辨率為20米），但全色波段空間分辨率達(dá)到2.5米。SPOT5遙感數(shù)據(jù)的高空間分辨率和多光譜分辨率為森林資源調(diào)查提供了豐富的、可靠的、高精度的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源。從性價(jià)比分析，在其他高分辨率遙感數(shù)據(jù)目前比較昂貴的狀況下，SPOT5遙感數(shù)據(jù)比較適宜應(yīng)用于大面積的森林資源調(diào)查，可大幅度的森林調(diào)查的減少外業(yè)工作量、提高工作效率。在我國(guó)SPOT5衛(wèi)星數(shù)據(jù)已被大量地應(yīng)用于森林資源調(diào)查工作中，尤其，是在森林資源“二類”調(diào)查中被作基本的森林資源信息源提取各類信息。針對(duì)于將多光譜分辨率和高空間分辨率的SPOT5遙感數(shù)據(jù)應(yīng)用于森林資源調(diào)查的數(shù)據(jù)處理技術(shù)和 *** 鮮有報(bào)道。本文總結(jié)工作實(shí)踐，結(jié)合SPOT5遙感數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，根據(jù)森林資源調(diào)查的需要，從遙感數(shù)據(jù)的訂購(gòu)、正射校正、波段組合、融合處理和數(shù)據(jù)變換處理等方面探討了SPOT5數(shù)據(jù)的基本處理 *** 。
1．SPOT5衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)特點(diǎn)
SPOT衛(wèi)星系統(tǒng)采用線性陣列傳感器和推掃式掃描技術(shù)，具有旋轉(zhuǎn)式平面鏡可以進(jìn)行傾斜觀察獲得傾斜圖像和立體像對(duì)。采用與太陽同步的近極地的橢圓形軌道，軌道高度約832Km，軌道傾角98.7o ，每天繞地球14圈多，重復(fù)覆蓋周期26天[2]。由于有傾斜觀測(cè)功能，使重復(fù)覆蓋周期減少到2-3天。SPOT5衛(wèi)星載有2臺(tái)高分辨率幾何成像儀（HRG）、1臺(tái)高分辨率立體成像裝置（HRS）和1臺(tái)寬視域植被探測(cè)儀（VGT）。高分辨率幾何成像儀的波段選擇是總結(jié)了多年的研究成果，認(rèn)為HRG的波段設(shè)置（見表1）足以取得辨別作物和植被類型的更佳效果。本文主要探討HRG高空間分辨率數(shù)據(jù)的處理。
2．SPOT5數(shù)據(jù)的處理 *** 和過程
SPOT5數(shù)據(jù)處理工作流程：
2.1 遙感數(shù)據(jù)的訂購(gòu)
訂購(gòu)數(shù)據(jù)時(shí)，用戶需向數(shù)據(jù) *** 商提供購(gòu)買區(qū)域的四個(gè)角的大地坐標(biāo)或者數(shù)據(jù)的景號(hào)（PATH/ROW）。特別應(yīng)該注意數(shù)據(jù)訂購(gòu)時(shí)間和用戶拿到數(shù)據(jù)之間有時(shí)間差，間隔時(shí)間長(zhǎng)短因用戶的要求、天氣、衛(wèi)星重復(fù)覆蓋周期而異。相對(duì)于其他衛(wèi)星數(shù)據(jù)，比較有利的一面是SPOT5衛(wèi)星裝置有旋轉(zhuǎn)式平面鏡可以進(jìn)行傾斜觀察，用戶可向 *** 商申請(qǐng)紅色編程提前得到調(diào)查區(qū)域的遙感數(shù)據(jù)，但要支付編程費(fèi)。對(duì)于遙感數(shù)據(jù)的時(shí)相、云量、入射角、陰影量、是否購(gòu)買高空間分辨率的全色波段等用戶根據(jù)自己具體的工作需要向 *** 商提出限制要求。
根據(jù)我們對(duì)SPOT5遙感數(shù)據(jù)的使用，對(duì)于森林資源調(diào)查，北方9，10月份和11月初的遙感影像比較適宜。 *** 商向用戶提供經(jīng)過處理的不同級(jí)別的影像產(chǎn)品，在森林資源調(diào)查中建議購(gòu)買SPOT1A級(jí)產(chǎn)品，用戶可根據(jù)自己的工作需要進(jìn)行處理，同時(shí)也可減少費(fèi)用。
2.2 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備
大比例尺地形圖和高精度DEM是進(jìn)行SPOT5遙感數(shù)據(jù)高精度正射校正必需的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)。建議購(gòu)買1：10000地形圖和1：25000數(shù)字高程模型（DEM）。
將1：1萬地形圖掃描，掃描分辨率設(shè)置為300DPI。將掃描好的地形圖進(jìn)行幾何精糾正，糾正精度控制在0.3毫米內(nèi)。從測(cè)繪部門購(gòu)買的1：1萬地形圖為北京54坐標(biāo)系3度分帶高斯克呂格投影，而1：2.5萬DEM為北京54坐標(biāo)系6度分帶投影。在數(shù)據(jù)準(zhǔn)備時(shí)，將校正好的1：1萬地形圖通過換帶轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)成和DEM一致的6度分帶投影。
對(duì)于沒有1：1萬地形圖的地區(qū)，建議使用差分GPS接收機(jī)采集地面控制點(diǎn)。
2.3幾何正射校正
正射校正過程應(yīng)用了法國(guó)SPOT公司發(fā)行的GEOIMAGE軟件。GEOIMAGE軟件有針對(duì)SPOT5衛(wèi)星數(shù)據(jù)開發(fā)的SPOT5物理模型。模型模塊自動(dòng)讀取DEM信息。SPOT 物理模型可讀取衛(wèi)星在獲取遙感數(shù)據(jù)的瞬間狀態(tài)參數(shù)，這些參數(shù)存貯在數(shù)據(jù)的頭文件中[3]。衛(wèi)星狀態(tài)參數(shù)包括：衛(wèi)星成像瞬間的經(jīng)緯度、高度、傾角等。衛(wèi)星狀態(tài)參數(shù)能夠幫助提高幾何校正的精度。
以校正好的1：1萬地形圖為基準(zhǔn)，在影像圖上找出和地形圖上地物相匹配的明顯地物作為地面控制點(diǎn)。在進(jìn)行正射校正時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行全色波段數(shù)據(jù)校正，然后以校正好的全色波段數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)進(jìn)行多光譜數(shù)據(jù)校正。以全色波段數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)校正多光譜波段就比較容易校正，且能提高兩者的匹配精度。地面控制點(diǎn)應(yīng)分布均勻，影像的邊緣部分布要有控制點(diǎn)分布，同時(shí)在不同的高程范圍更好都有控制點(diǎn)。地面控制點(diǎn)的數(shù)量因地形地貌的復(fù)雜程度而定，根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，一景60KmX60Km的SPOT5數(shù)據(jù)，一般地勢(shì)平緩的地區(qū)20個(gè)左右控制點(diǎn)即可達(dá)到滿意的結(jié)果，在高山區(qū)25個(gè)左右控制點(diǎn)就可使正射校正精度滿足要求。重采樣 *** 采用雙線性內(nèi)插法。
2.4 輻射校正
用戶購(gòu)買的SPOT5的各級(jí)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)提供商已經(jīng)根據(jù)衛(wèi)星的記錄參數(shù)對(duì)遙感數(shù)據(jù)做了輻射校正，即消除了傳感器自身引起的、大氣輻射引起的輻射噪聲。若果影像存在薄霧或地形高差較大引起的輻射誤差情況，用戶應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行輻射校正處理。薄霧的簡(jiǎn)單消除原理是基于近紅外波段不受大氣輻射影響，清澈的水體或死陰影區(qū)的數(shù)值應(yīng)為零。從各波段數(shù)據(jù)中減去近紅外波段的水體或陰影的不為零值。地形起伏引起的輻射誤差校正公式: f (x,y)=g(x,y)/cosa，g(x,y)為坡度為a的傾斜面上的地物影像；f (x,y)為校正后的影像。由于坡度因子參與校正所以需要DEM支持。
2.5 波段組合
根據(jù)SPOT5數(shù)據(jù)波譜特征（表1），各波段分別記錄反映了植被的不同特征方面：B4（SWIR）短波紅外反映植物和土壤的含水量，利于植被水分狀況和長(zhǎng)勢(shì)分析；B3（NIR）近紅外波段對(duì)植被類別、密度、生長(zhǎng)力、病蟲害等的變化敏感；B2（RED）紅光波段對(duì)植被的覆蓋度、植被的生長(zhǎng)狀況敏感；B1（VIS）可見光波段對(duì)植物的葉綠素和葉綠素濃度敏感。經(jīng)過比較分析和實(shí)際應(yīng)用發(fā)現(xiàn)SPOT5的B3、B4、B2波段組合對(duì)植被類型的識(shí)別要優(yōu)于B3、B2和B1的組合。但由于B4波段的空間分辨率為20米，使B342組合對(duì)植被空間幾何細(xì)節(jié)表達(dá)沒有B321組合清晰，例如林緣界線信息表達(dá)方面B321要優(yōu)于B342。
2.6 影像數(shù)據(jù)融合
對(duì)于購(gòu)買有高空間分辨率全色波段數(shù)據(jù)的用戶，進(jìn)行數(shù)據(jù)融合是必不可少的。影像數(shù)據(jù)融合能夠綜合不同波段、不同空間分辨率數(shù)據(jù)（層）的特征，融合后的數(shù)據(jù)具有更豐富、更可靠的信息[4]。 根據(jù)影像數(shù)據(jù)融合的水平階段，影像融合分為：像元級(jí)、特征級(jí)和決策級(jí)三個(gè)層次。為了更大限度的從SPOT5遙感數(shù)據(jù)中提取森林植被信息，應(yīng)進(jìn)行像元級(jí)的數(shù)據(jù)融合，將2.5米的全色波段和10米多光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行融合。融合得到的新數(shù)據(jù)既具有全色波段數(shù)據(jù)的高空間分辨率特征又具有多光譜特征。
像元級(jí)數(shù)據(jù)融合的 *** 多種多樣，根據(jù)數(shù)據(jù)融合的目的，即更大限度的突顯森林植被信息，應(yīng)選取B4、B3、B2和PAN波段，根據(jù)我們的試驗(yàn)Brovey 融合算法 *** 比較理想：
2.7遙感影像地圖
將融合好的數(shù)據(jù)按Rfused、Gfused、Bfused組合，疊加上行政界線、公里格網(wǎng)、坐標(biāo)、比例尺等輔助信息，按1：1萬地形圖分幅生成1：1萬紙質(zhì)圖作為外業(yè)手圖。
3. 結(jié)果和討論
3.1 幾何精度
利用SPOT5物理模型，采用1：1萬地形圖和2.5萬DEM ，經(jīng)過正射校正處理，可使影像的幾何精度控制在2個(gè)像元內(nèi)（10米）,達(dá)到1：1萬制圖標(biāo)準(zhǔn)要求。為以遙感影像為基礎(chǔ)信息源提取林分調(diào)查因子、區(qū)劃林班界線生成大比例尺的林相圖、森林分布圖提供了幾何精度保障。
3.2 波段選擇
對(duì)于沒有全色波段的情況，SPOT5數(shù)據(jù)的B342組合有利于森林植被類型的識(shí)別。在應(yīng)用遙感技術(shù)進(jìn)行森林資源調(diào)查區(qū)劃中，林分類型信息提取是最為重要的環(huán)節(jié)，所以B342波段組合是小班區(qū)劃和外業(yè)手圖的更佳組合。
3.3 融合效果
融合數(shù)據(jù)技術(shù)使SPOT5遙感影像既具有全色波段的高空間分辨率又擁有多光譜數(shù)據(jù)的光譜分辨率，豐富了遙感影像的信息量。采用Brovey算法使SPOT5遙感影像從色彩、紋理等方面增強(qiáng)了影像的可判讀性，提高了小班因子正判率和林分小班的區(qū)劃精度。
參考文獻(xiàn)
1．周成虎，楊曉梅，駱劍承等.《遙感影像地學(xué)理解與分析》，科學(xué)出版社，北京，2001，3-4.
2．趙英時(shí).《遙感應(yīng)用分析原理與 *** 》，科學(xué)出版社，北京，2001.88-90
3．北京視寶衛(wèi)星圖像有限公司.《專業(yè)制圖工作室GEOIMAGE用戶指南》，2004，68-70.
4．Christine Pohl. Geometric Aspects of Multisensor Image Fusion for Topographic Map Updating in The Humid Tropics, ITC Publication, 1996,51-52.
21世紀(jì)遙感與GIS的發(fā)展
來源： 李德仁 時(shí)間： 2005-08-11-23:09 瀏覽次數(shù): 79
21世紀(jì)遙感與GIS的發(fā)展
李德仁
（武漢大學(xué)測(cè)繪遙感信息工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，武漢市珞瑜路129號(hào)，430079）
摘要：在20世紀(jì)，人類的一大進(jìn)步是實(shí)現(xiàn)了太空對(duì)地觀測(cè)，即可以從空中和太空對(duì)人類賴以生存的地球通過非接觸傳感器的遙感進(jìn)行觀測(cè)，并將所得到的數(shù)據(jù)和信息存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī) *** 上，為人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展服務(wù)。在短短的30年中，遙感和GIS作為一個(gè)邊緣交叉學(xué)科已發(fā)展成為一門科學(xué)、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)實(shí)體。本文深入地論述了21世紀(jì)中遙感的6大發(fā)展趨勢(shì)和GIS的5個(gè)發(fā)展特征。
關(guān)鍵詞：發(fā)展趨勢(shì)；航空航天遙感；地理信息系統(tǒng)；對(duì)地觀測(cè)
中圖法分類號(hào)：P208；P237.9
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、空間技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，人類實(shí)現(xiàn)了從空中和太空來觀測(cè)和感知人類賴以生存的地球的理想，并能將所感知到的結(jié)果通過計(jì)算機(jī) *** 在全球流通，為人類的生存、繁榮和可持續(xù)發(fā)展服務(wù)。在20世紀(jì)后半葉，遙感和地理信息系統(tǒng)作為一門新興的科學(xué)和技術(shù)，迅速地成長(zhǎng)起來。
1 遙感技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)
1.1 航空航天遙感傳感器數(shù)據(jù)獲取技術(shù)趨向三多（多平臺(tái)、多傳感器、多角度）和三高（高空間分辨率、高光譜分辨率和高時(shí)相分辨率）
從空中和太空觀測(cè)地球獲取影像是20世紀(jì)的重大成果之一，短短幾十年，遙感數(shù)據(jù)獲取手段迅猛發(fā)展。遙感平臺(tái)有地球同步軌道衛(wèi)星（35000km）、太陽同步衛(wèi)星（600—1000km）、太空飛船（200—300km）、航天飛機(jī)（240—350km）、探空火箭（200—1000km），并且還有高、中、低空飛機(jī)、升空氣球、無人飛機(jī)等；傳感器有框幅式光學(xué)相機(jī)、縫隙、全景相機(jī)、光機(jī)掃描儀、光電掃描儀、CCD線陣、面陣掃描儀、微波散射計(jì)雷達(dá)測(cè)高儀、激光掃描儀和合成孔徑雷達(dá)等，它們幾乎覆蓋了可透過大氣窗口的所有電磁波段。三行CCD陣列可以同時(shí)得到3個(gè)角度的掃描成像，EOS Terra衛(wèi)星上的MISR可同時(shí)從9個(gè)角度對(duì)地成像。
衛(wèi)星遙感的空間分辨率從Ikonos Ⅱ的1m，進(jìn)一步提高到Quckbird（快鳥）的0.62m，高光譜分辨率已達(dá)到5—6nm，500—600個(gè)波段。在軌的美國(guó)EO-1高光譜遙感衛(wèi)星，具有220個(gè)波段，EOS AM-1（Terra）和EOS PM-1（Aqua）衛(wèi)星上的MODIS具有36個(gè)波段的中等分辨率成像光譜儀。時(shí)間分辨率的提高主要依賴于小衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展，通過發(fā)射地球同步軌道衛(wèi)星和合理分布的小衛(wèi)星星座，以及傳感器的大角度傾斜，可以以1—3d的周期獲得感興趣地區(qū)的遙感影像。由于具有全天候、全天時(shí)的特點(diǎn)，以及用INSAR和D-INSAR，特別是雙天線INSAR進(jìn)行高精度三位地形及其變化測(cè)定的可能性，SAR雷達(dá)衛(wèi)星為全世界各國(guó)所普遍關(guān)注。例如，美國(guó)宇航局的長(zhǎng)遠(yuǎn)計(jì)劃是要發(fā)射一系列太陽同步和地球同步的長(zhǎng)波SAR,美國(guó)國(guó)防部則要發(fā)射一系列短波SAR，實(shí)現(xiàn)干涉重訪問間隔為8d、3d和1d，空間分辨率分別為20m、5m和2m。我國(guó)在機(jī)載和星載SAR傳感器及其應(yīng)用研究方面正在形成體系。“十五”期間，我國(guó)將全方位地推進(jìn)遙感數(shù)據(jù)獲取的手段，形成自主的高分辨率資源衛(wèi)星、雷達(dá)衛(wèi)星、測(cè)圖衛(wèi)星和對(duì)環(huán)境與災(zāi)害進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的小衛(wèi)星群。
1.2 航空航天遙感對(duì)地定位趨向于不依賴地面控制
確定影像目標(biāo)的實(shí)地位置（三維坐標(biāo)），解決影像目標(biāo)在哪兒（Where）是攝影測(cè)量與遙感的主要任務(wù)之一。在已成功用于生產(chǎn)的全自動(dòng)化GPS空中三角測(cè)量的基礎(chǔ)上，利用DGPS和INS慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的組合，可形成航空/航天影像傳感器的位置與姿態(tài)的自動(dòng)測(cè)量和穩(wěn)定裝置（POS），從而可實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)攝影成像和無地面控制的高精度對(duì)地直接定位。在航空攝影條件下的精度可達(dá)到dm級(jí)，在衛(wèi)星遙感的條件下，其精度可達(dá)到m級(jí)。該技術(shù)的推廣應(yīng)用，將改變目前攝影測(cè)量和遙感的作業(yè)流程，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測(cè)圖和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)更新。若與高精度激光掃描儀集成，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)三維測(cè)量（LIDAR），自動(dòng)生成數(shù)字表面模型（D *** ），并可推算出數(shù)字高程模型（DEM）。
美國(guó)NASA在1994年和1997年兩次將航天激光測(cè)高儀（SLA）安裝在航天飛機(jī)上，企圖建立基于SLA的全球控制點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)，激光點(diǎn)大小為100m，間隔為750m，每秒10個(gè)脈沖；隨后又提出了地學(xué)激光測(cè)高系統(tǒng)（GLAS）計(jì)劃，已于2002年12月19日將該衛(wèi)星IICESat（cloud and land elevation satellite）發(fā)射上天。該衛(wèi)星裝有激光測(cè)距系統(tǒng)、GPS接收機(jī)和恒星跟蹤姿態(tài)測(cè)定系統(tǒng)。GLAS發(fā)射近紅外光（1064nm）和可見綠光（532nm）的短脈沖（4ns）。激光脈沖頻率為40次/s，激光點(diǎn)大小實(shí)地為70m，間隔為170m，其高程精度要明顯高于SRTM，可望達(dá)到m級(jí)。他們的下一步計(jì)劃是要在2015年之前使星載LIDAR的激光測(cè)高精度達(dá)到dm和cm級(jí)。
法國(guó)利用設(shè)在全球的54個(gè)站點(diǎn)向衛(wèi)星發(fā)射信號(hào)，通過測(cè)定多普勒頻移，以精確解求衛(wèi)星的空間坐標(biāo)，具有極高的精度。測(cè)定距地球1300km的Topex/Poseidon衛(wèi)星的高度，精度達(dá)到±3cm。用來測(cè)定SPOT 4衛(wèi)星的軌道，3個(gè)坐標(biāo)方向達(dá)到±5cm精度，對(duì)于SPOT 5和Envisat，可望達(dá)到±1m精度。若忽略SPOT 5傳感器的角元素，直接進(jìn)行無地面控制的正射像片制作，精度可達(dá)到±15m，完全可以滿足國(guó)家安全和西部開發(fā)的需求。
1.3 攝影測(cè)量與遙感數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)處理更趨向自動(dòng)化和智能化
從影像數(shù)據(jù)中自動(dòng)提取地物目標(biāo)，解決它的屬性和語義（What）是攝影測(cè)量與遙感的另一大任務(wù)。在已取得影像匹配成果的基礎(chǔ)上，影像目標(biāo)的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)主要集中在影像融合技術(shù)，基于統(tǒng)計(jì)和基于結(jié)構(gòu)的目標(biāo)識(shí)別與分類，處理的對(duì)象既包括高分辨率影像，也更加注重高光譜影像。隨著遙感數(shù)據(jù)量的增大，數(shù)據(jù)融合和信息融合技術(shù)逐漸成熟。壓縮倍率高、速度快的影像數(shù)據(jù)壓縮 *** 也已商業(yè)化。我國(guó)學(xué)者在這些方面取得了不少可喜的成果。
1.4 利用多時(shí)像影像數(shù)據(jù)自動(dòng)發(fā)現(xiàn)地表覆蓋的變化趨向?qū)崟r(shí)化
利用遙感影像自動(dòng)進(jìn)行變化監(jiān)測(cè)（What change）關(guān)系到我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防建設(shè)。過去人工 *** 投入大，周期長(zhǎng)。隨著各類空間數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和大量新的影像數(shù)據(jù)源的出現(xiàn)，實(shí)時(shí)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)已成為研究的一個(gè)熱點(diǎn)。
自動(dòng)變化監(jiān)測(cè)研究包括利用新舊影像（DOM）的對(duì)比、新影像與舊數(shù)字地圖（DLS）的對(duì)比來自動(dòng)發(fā)現(xiàn)變化和更新數(shù)據(jù)庫(kù)。目前的變化監(jiān)測(cè)是先將新影像與舊影像（或數(shù)字地圖）進(jìn)行配準(zhǔn)，然后再提取變化目標(biāo)，這在精度、速度與自動(dòng)化處理方面都有不足之處。筆者提出了把配準(zhǔn)與變化監(jiān)測(cè)同步的整體處理[1]。最理想的 *** 是將影像目標(biāo)三維重建與變化監(jiān)測(cè)一起進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)三維變化監(jiān)測(cè)和自動(dòng)更新。進(jìn)一步的發(fā)展則是利用智能傳感器，將數(shù)據(jù)處理在軌完成，發(fā)送回來的直接為信息，而不一定為影像數(shù)據(jù)。
1.5 攝影測(cè)量與遙感在構(gòu)建“數(shù)字地球”、“數(shù)字中國(guó)”、“數(shù)字省市”和“數(shù)字文化遺產(chǎn)”中正在發(fā)揮愈來愈大的作用
“數(shù)字地球”概念是在全球信息化浪潮推進(jìn)下形成的。1999年12月在北京成功地召開了之一屆國(guó)際“數(shù)字地球”大會(huì)后，我國(guó)正積極推進(jìn)“數(shù)字中國(guó)”和“數(shù)字省市”的建設(shè)，2001年國(guó)家測(cè)繪局完成了構(gòu)建“數(shù)字中國(guó)”地理空間基礎(chǔ)框架的總體戰(zhàn)略研究。在已完成1∶100萬和1∶25萬全國(guó)空間數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上，2001年全國(guó)各省市測(cè)繪局開始1∶5萬空間數(shù)據(jù)庫(kù)的建庫(kù)工作。在這個(gè)數(shù)據(jù)量達(dá)11TB的巨型數(shù)據(jù)庫(kù)中，攝影測(cè)量與遙感將用來建設(shè)DOM（數(shù)字正射影像）、DEM（數(shù)字高程模型）、DLG（數(shù)字線劃圖）和CP（控制點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)）。如果要建立全國(guó)1m分辨率影像數(shù)據(jù)庫(kù)，其數(shù)據(jù)量將達(dá)到60TB。如果整個(gè)“數(shù)字地球”均達(dá)到1m分辨率，其數(shù)據(jù)量之大可想而知。本世紀(jì)內(nèi)可望建成這一分辨率的數(shù)字地球。
“數(shù)字文化遺產(chǎn)”是目前聯(lián)合國(guó)和許多國(guó)家關(guān)心的一個(gè)問題，涉及到近景成像、計(jì)算機(jī)視覺和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。在近景成像和近景三位量測(cè)方面，有室內(nèi)各種三維激光掃描與成像儀器，還可以直接由視頻攝像機(jī)的系列圖像獲取目標(biāo)場(chǎng)三維重建信息。它們所獲取的數(shù)據(jù)經(jīng)過計(jì)算機(jī)自動(dòng)處理后，可以在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)支持下形成文化遺跡的三維仿真，而且可以按照時(shí)間序列，將歷史文化在時(shí)間隧道中再現(xiàn)，對(duì)文化遺產(chǎn)保護(hù)、復(fù)原與研究具有重要意義。
1.6 全定量化遙感 *** 將走向?qū)嵱?
從遙感科學(xué)的本質(zhì)講，通過對(duì)地球表層（包括巖石圈、水圈、大氣圈和生物圈4大圈層）的遙感，其目的是為了獲得有關(guān)地物目標(biāo)的幾何與物理特性，所以需要通過全定量化遙感 *** 進(jìn)行反演。幾何方程式是有顯式表示的數(shù)學(xué)方程，而物理方程一直是隱式。目前的遙感解譯與目標(biāo)識(shí)別并沒有通過物理方程反演，而是采用了基于灰度或加上一定知識(shí)的統(tǒng)計(jì)、結(jié)構(gòu)和紋理的影像分析 *** 。但隨著對(duì)成像機(jī)理、地物波譜反射特征、大氣模型、氣溶膠的研究深入和數(shù)據(jù)積累，多角度、多傳感器、高光譜及雷達(dá)衛(wèi)星遙感技術(shù)的成熟，相信在21世紀(jì)，估計(jì)幾何與物理方程式的全定量化遙感 *** 將逐步由理論研究走向?qū)嵱没b感基礎(chǔ)理論研究將邁上新的臺(tái)階。只有實(shí)現(xiàn)了遙感定量化，才可能真正實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和實(shí)時(shí)化。
2 GIS技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)
2.1 空間數(shù)據(jù)庫(kù)趨向圖形、影像和DEM三庫(kù)一體化和面向?qū)ο骩2]
GIS發(fā)展曾經(jīng)歷過柵格、矢量?jī)蓚€(gè)不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)發(fā)展階段，目前隨著高分辨率衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的飛快增長(zhǎng)和數(shù)字地球、數(shù)碼城市的需求，形成了面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型和三庫(kù)（圖形矢量庫(kù)、影像柵格庫(kù)和DEM格網(wǎng)庫(kù)）一體化的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。這樣的數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)使GIS的發(fā)展更加趨向自然化、逼真化，更加貼近用戶。以面向應(yīng)用的GIS軟件為前臺(tái)，以大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)（Oracle 8i,9i等)為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)管理，成為當(dāng)前GIS技術(shù)的主流趨勢(shì)。
2.2 空間數(shù)據(jù)表達(dá)趨向多比例尺、多尺度、動(dòng)態(tài)多位和實(shí)時(shí)三維可視化
在傳統(tǒng)的GIS中，空間數(shù)據(jù)是以二維形式存儲(chǔ)并掛接相應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)。目前，空間數(shù)據(jù)表達(dá)的趨勢(shì)是基于金字塔和LOD（level of detail）技術(shù)的多比例尺空間數(shù)據(jù)庫(kù)，在不同尺度表示時(shí)可自動(dòng)顯示出相應(yīng)比例尺或相應(yīng)分辨率的數(shù)據(jù)，多比例尺數(shù)據(jù)集的跨度要比傳統(tǒng)地圖的比例尺大，在顯示不同比例尺數(shù)據(jù)時(shí)，可采用LOD或地圖綜合技術(shù)。真三維GIS的空間數(shù)據(jù)要存儲(chǔ)三維坐標(biāo)。動(dòng)態(tài)GIS在土地變更調(diào)查、土地覆蓋變化監(jiān)測(cè)中已有較好的應(yīng)用，真四維的時(shí)空GIS將有望從理論研究轉(zhuǎn)入實(shí)用階段。基于三庫(kù)一體化的時(shí)空3D可視化技術(shù)發(fā)展勢(shì)頭迅猛，已能再PC機(jī)上實(shí)現(xiàn)GIS環(huán)境下的三維建筑物室外室內(nèi)漫游、信息查詢、空間分析、剖面分析和陰影分析等，基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的真三維GIS將使人們?cè)诂F(xiàn)實(shí)空間外，可以同時(shí)擁有一個(gè)Cyber空間。
2.3 空間分析和輔助決策智能化需要利用數(shù)據(jù)挖掘 *** 從空間數(shù)據(jù)庫(kù)和屬性數(shù)據(jù)庫(kù)中發(fā)現(xiàn)更多的有用知識(shí)
GIS是以應(yīng)用導(dǎo)向的空間信息技術(shù)，空間分析與輔助決策支持是GIS的高水平應(yīng)用，它需要基于知識(shí)的智能系統(tǒng)。知識(shí)的獲取是專家系統(tǒng)中最困難的任務(wù)。隨著各種類型數(shù)據(jù)庫(kù)的建立，從數(shù)據(jù)庫(kù)中挖掘知識(shí)成為當(dāng)今計(jì)算機(jī)界一個(gè)非常引人注目的課題。從GIS空間數(shù)據(jù)庫(kù)中發(fā)現(xiàn)的知識(shí)可以有效的支持遙感圖像解譯，以解決“同物異譜”和“同譜異物”的問題。反過來，從屬性數(shù)據(jù)庫(kù)中挖掘的知識(shí)又具有優(yōu)化資源配置等一些列空間分析的功能[3]。盡管數(shù)據(jù)挖掘和知識(shí)發(fā)現(xiàn)這一命題仍處于理論研究階段，但隨著數(shù)據(jù)庫(kù)的快速增大和對(duì)數(shù)據(jù)挖掘工具的深入研究，其應(yīng)用前景是不可估量的。
2.4 通過Web服務(wù)器和WAP服務(wù)器的互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)GIS將推進(jìn)聯(lián)邦數(shù)據(jù)庫(kù)和互操作的研究及地學(xué)信息服務(wù)事業(yè)
隨著計(jì)算機(jī)通訊 *** （包括有線和無線網(wǎng)）的大容量和高速化，GIS已成為在 *** 上的分布式異構(gòu)系統(tǒng)。許多不同單位、不同組織維護(hù)管理的既獨(dú)立又互聯(lián)互用的聯(lián)邦數(shù)據(jù)庫(kù)，將可提供全社會(huì)各行各業(yè)的應(yīng)用需要。因此，聯(lián)邦數(shù)據(jù)庫(kù)和互操作（federal databases interoperability）問題成為當(dāng)前國(guó)際GIS聯(lián)合研究的一個(gè)熱點(diǎn)。互操作意味著數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的直接共享，GIS規(guī)律功能模塊的互操作與共享，以及多點(diǎn)之間的相同工作，這方面的研究已顯示出明顯的成效。未來的GIS用戶將可能在 *** 上繳納為其需要所選用數(shù)據(jù)和軟件功能模塊的使用費(fèi)，而不必購(gòu)買這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)和整套的GIS軟硬件，這些成果產(chǎn)生的直接效果是GIS應(yīng)用將走向地學(xué)信息服務(wù)。
目前已興起的LBS和MLS，即基于位置的服務(wù)和移動(dòng)定位服務(wù)，突出地反映了這種變化趨勢(shì)。它引起的革命性變化使GIS將走出研究院所和 *** 機(jī)關(guān)，成為全社會(huì)人人具備的信息服務(wù)工具。我國(guó)目前已有2億個(gè)手機(jī)用戶，若每人每月為MLS支付10元費(fèi)用，全國(guó)一年的產(chǎn)值將達(dá)到240億。可以預(yù)測(cè)在不久的將來，地學(xué)信息將能隨時(shí)隨地為任何人和任何事情進(jìn)行4A服務(wù)（geo-in-formation for anyone and anything at anywhere and anytime）。
2.5 地理信息科學(xué)的研究有望在本世紀(jì)形成較完整的理論框架體系
筆者曾扼要地?cái)⑹隽说厍蚩臻g信息科學(xué)的7大理論問題[4]：（1）地球空間信息的基準(zhǔn)，包括幾何基準(zhǔn)、物理基準(zhǔn)和時(shí)間基準(zhǔn)；（2）地球空間信息標(biāo)準(zhǔn)，包括空間數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)與交換標(biāo)準(zhǔn)、空間數(shù)據(jù)精度與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、空間信息的分類與代碼標(biāo)準(zhǔn)、空間信息的安全、保密及技術(shù)服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)以及元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)等；（3）地球空間信息的時(shí)空變化理論，包括時(shí)空變化發(fā)現(xiàn)的 *** 和對(duì)時(shí)空變化特征的和規(guī)律的研究；（4）地球空間信息的認(rèn)知，主要通過各目標(biāo)各要素的位置、結(jié)構(gòu)形態(tài)、相互關(guān)聯(lián)等從靜態(tài)上的形態(tài)分析、發(fā)生上的成因分析、動(dòng)態(tài)上的過程分析、演化上的力學(xué)分析以及時(shí)態(tài)上的演化分析達(dá)到對(duì)地球空間的客觀認(rèn)知；（5）地球空間信息的不確定性，包括類型的不確定性、空間位置的不確定性、空間關(guān)系的不確定性、邏輯的不一致性和信息的不完備性；（6）地球空間信息的解譯與反演，包括定性解譯和定量反演，貫穿在信息獲取、信息處理和認(rèn)知過程中；（7）地球空間信息的表達(dá)與可視化，涉及到空間數(shù)據(jù)庫(kù)多分辨率表示、數(shù)字地圖自動(dòng)綜合、圖形可視化、動(dòng)態(tài)仿真和虛擬現(xiàn)實(shí)等。目前，這些方面的研究對(duì)建立完備的理論尚嫌不足，需要在今后加強(qiáng)這方面的基礎(chǔ)研究。
關(guān)于遙感與GIS的集成，涉及到GPS和通信技術(shù)的集成，本文未作具體討論，其具體內(nèi)容可參見文獻(xiàn)[4—6]。
3 結(jié)語
遙感與GIS在20世紀(jì)出現(xiàn)，在21世紀(jì)不僅將形成自身的理論體系和技術(shù)體系，而且將形成天地一體化的空間信息服務(wù)產(chǎn)業(yè)，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國(guó)家安全、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展和提高人民生活質(zhì)量做出愈來愈大的貢獻(xiàn)。
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[6] 李德
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