本篇文章給大家談談攝影測量與遙感中HRV，以及攝影測量與遙感中融合 *** 包含對應的知識點，希望對各位有所幫助，不要忘了收藏本站喔。
目錄一覽：
- 1、“攝影測量”與“遙感”區別是什么？它們有什么聯系？希望能從各自的發展、特點來說明，謝謝！
- 2、攝影測量與遙感學習哪些知識？
- 3、“遙感在森林資源與規劃方面的應用”論文資料
- 4、攝影測量基礎知識
- 5、攝影測量與遙感中為什么說先攝影后測量
“攝影測量”與“遙感”區別是什么？它們有什么聯系？希望能從各自的發展、特點來說明，謝謝！
攝影測量與遙感的更大區別就是攝影測量注重影像而遙感只注重電磁波屬性，聯系很緊密，可以說遙感極大豐富和推進了攝影測量的范圍和功能，遙感就是按照攝影測量學的歷史和結構發展起來的，遙感是經典攝影測量的必然擴展。
攝影測量與遙感學習哪些知識？
攝影測量與遙感技術專業
一、培養目標： 攝影測量與遙感技術專業培養具有誠實守信、愛崗敬業和責任意識，掌握航空攝影測量和遙感技術基本理論和基本知識，具備從事航空攝影測量內、外業生產工作的基本技能和職業能力, 能夠勝任航空攝影測量內業成圖、外業調繪、外業控制測量、內業加密、工程測量和地形測量等專業崗位一線生產的高級應用性人才。 二、主要課程： 航空攝影測量、數字攝影測量、遙感技術、數字測圖技術、地形測量、工程測量、控制測量與GPS衛星定位技術、計算機制圖（CAD）、計算機圖象處理、地籍測量等。 三、主要實踐環節： 航空攝影測量實習、數字攝影測量實習、數字測圖技術實習、控制測量與GPS衛星定位技術實習、地形測量實習、地籍測量實習、工程測量實習、計算機制圖綜合實習、計算機圖像處理實習、計算機程序設計綜合練習、MicroStation綜合練習、頂崗實習、畢業設計。 四、擇業方向： 畢業生面向基礎測繪、勘測規劃設計、國土資源、水利、電力、交通、地礦、測繪儀器銷售等行業單位 攝影測量與遙感技術運用前景廣闊
日前在我國舉行的第21屆國際攝影測量與遙感大會技術成就展上，我國展區展示的“影像中國”演示系統吸引了眾多觀眾：站在“影像中國”演示系統屏幕前，戴上特制的眼鏡，原來重疊模糊的圖像變得清晰而立體。如果利用人機互動進行操作，就可以身臨其境地在影像中遨游了。專家介紹，之所以有這種身臨其境的感覺，就是因為該系統采用攝影測量與遙感技術，疊加了數字高程模型制作的三維影像。觀眾利用操縱桿或觸摸屏，不僅可以隨心所欲地欣賞各地風光，還能在全國范圍內查詢給定的位置。以影像為基礎的攝影測量與遙感，開辟了人類認知地球的嶄新視角，提供了認識世界的新 *** 和新手段，實現了測繪業的歷史性跨越，并為我國信息化建設筑石鋪路。測繪技術飛速發展世界各國都非常重視攝影測量與遙感技術的發展。截至目前，以攝影測量與遙感為代表的現代測繪技術在我國也得到了廣泛應用，促進了測繪行業信息化發展步伐，并確立了我國在攝影測量與遙感領域的大國地位。在攝影測量與遙感技術帶動下，我國測繪事業發展進入了以數據獲取實時化、數據處理自動化、數據傳輸 *** 化、信息服務社會化為特征的信息化測繪體系建設新階段。目前，攝影測量與遙感已同大地測量、衛星定位、地圖制圖與地理信息系統以及工程測量等一起構成了整體的測繪學科與技術體系，使我國的測繪行業在經歷了模擬攝影測量、解析攝影測量后，步入數字攝影測量時代。特別是進入21世紀，數字航空傳感器的傳入讓國內測繪業如虎添翼，城市大比例尺航空攝影測量制作的正射影像圖得到迅速發展，我國合成孔徑雷達技術從二維走向三維，地圖產品不再只由線條組成，而是以影像和三維立體形式來表現。測繪技術得到飛速發展。我國自主研制的數碼航攝儀不僅達到了世界先進水平，而且已轉化為生產力，應用于地形圖生產。據介紹，通過數碼航攝儀獲取的汶川災區全部圖像，分辨率已經達到了0.2至0.3米的高清晰水平。我國自主開發的自動道路測量車，是目前具備世界先進水平的車載移動測量產品，已應用在基礎測繪、電子地圖、鐵路、公路、地理信息系統等領域，在北京奧運會建設工程中也得到大量應用。現代先進測繪技術大大提高了工作效率。比如，過去大地信息的數據采集，要靠測繪工作者的雙腳“丈量”土地。如今，衛星和飛機帶著攝像機或照相機在空中飛一遍整個測區就可以完成，而且不受地形地貌限制。2007年我國成功發射的嫦娥一號探月衛星，就是利用攝影測量與遙感技術，在完成月球表面的高度測量后，將繪制立體的月球地圖，到時候普通人也能一睹月球的真實容貌。此外，采用攝影測量和遙感技術已經構建起1:5萬以上的全國基礎地理信息數據庫、地名數據庫和土地利用數據庫等，各省區市已經或者正在建立1:1萬全省基礎地理信息數據庫。許多大中城市還建立起更大比例尺基礎地理信息數據庫，成為構建“數字中國”、“數字省區”、“數字城市”的重要基礎，為信息化社會搭建了堅實的平臺。助力行業信息化我國和平利用地理空間技術的成就和成效顯著，以應用帶動發展，促進了我國攝影測量與遙感的廣泛應用，成為各行各業的好幫手。近年來，攝影測量與遙感已在測繪、農業、林業、水利、氣象、資源環境、城市建設、海洋及防災減災等領域廣泛應用，其在經濟社會發展中發揮了越來越重要的技術支撐和服務作用。在汶川大地震的危急時刻、在災后重建的關鍵階段，攝影測量與遙感成為快速獲取災情的更佳途徑。據執行災區測量任務的四川測繪局同志介紹，災情發生后，在空中航線被視為“生命線”的危急時刻，空管部門卻為執行災區航空攝影測量任務的測繪工作者“擠”出了一條航線。因為前線指揮救援急需的就是災后最新影像圖，有了圖，就如有了“千里眼”，救災救援才能更精準定位。統計結果也證明，災后影像圖以及地理信息數據在抗震救災中的不可或缺性。汶川大地震發生后，測繪系統為100多個部門和單位提供了大量測繪保障服務，累計提供災區地圖5.3萬張，其中，新加工制作3.1萬張；遙感影像等基礎地理信息數據約12000GB,滿足了有關部門和單位抗震救災對地圖和地理信息的急需。及時為空降空投提供控制點數據近1200點，讀取坐標數據3000多個，極大提高了空降空投的準確率。衛星遙感系統廣泛服務于工農業生產和社會生活的各方面。據介紹，山東省國土測繪院借助衛星數據，有效地監測省內全部露天和井采圖斑信息，解決了以往地面檢查難以達到“全面覆蓋、準確發現”的問題。專家認為，其技術成果在礦山開采動態監測領域填補了國內空白，整體水平達到了國際先進水平。統計顯示，山東省在蒼山試點期間，國土部門通過衛星圖像數據檢查、結合日常巡查，查處違法采礦40多起，越界采礦7處，對20多處無證采礦進行了礦坑回填，取得了良好的礦產資源執法監管效果。攝影測量與遙感為北京奧運會提供了多項服務。開發了應急服務系統，為奧運場館應急信息管理提供技術支持；為奧運交通運行中心建成了北京奧運服務車輛GPS衛星定位監控調度綜合管理系統等。綜合水平仍待提高隨著我國攝影測量步入全數字階段和遙感進入高分辨率及三維立體觀測階段，攝影測量與遙感技術應用的廣度和深度將日益拓展。中國科學院院士、遙感應用專家徐冠華十分感慨：“如果沒有現代攝影測量與遙感，我們就不可能對人類目前所面臨的資源、環境、全球變化、可持續發展等問題有像今天這樣的認識，有這樣的緊迫感。如果沒有現代攝影測量與遙感，我們就不可能對重大自然災害、資源環境等問題作出快速反應。”可以說，攝影測量與遙感作為一種重要的觀測技術和利用手段，已深入人心。盡管我國遙感技術取得了巨大成績，但與發達國家相比還有很大差距。徐冠華指出，還必須努力提高我國遙感技術的綜合水平。首先，加強對地觀測衛星的整體規劃和總體設計。“要充分考慮對地觀測衛星的光譜分辨率、空間分辨率和它的運行轉道等因素。”在此基礎上做出更好的規劃，安排好先后順序，從而把有限資源集成起來，獲得更大的成果和更好的效果，滿足各方需求。第二，加強各個部門之間的協調。“要更加強調數據共享，這是有效利用衛星遙感數據的關鍵。這個問題解決不了，必然會造成大量資源和人力浪費。”第三，加強傳感器的研制。我國在這方面與發達國家差距比較大。“要加強傳感器的研究，增強傳感器的工作能力，延長工作壽命，爭取在短時間內使中國傳感器研制水平有比較大的提高。”此外，在數據處理能力、分析能力等方面也有很多工作要做。把這些工作做好了，中國衛星遙感的潛力將會得到更大的發揮。業內人士預計，未來10年中，遙感技術將步入一個能迅速、及時提供多種對地觀測數據的新階段。隨著空間技術發展，尤其是地理信息系統和全球定位系統技術的發展及相互滲透，其應用領域將會更加廣泛。
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“遙感在森林資源與規劃方面的應用”論文資料
森林資源調查中SPOT5遙感圖像處理 *** 探討
王照利、黃生、張敏中、馬勝利
（國家林業局西北林業規劃設計院，遙感計算中心，西安710048）
本文發表于＜陜西林業科技＞2005 No.1 P.27-29,55
摘要：
目前，多光譜、高空間分辨率的SPOT5衛星遙感數據被廣泛應用到森林資源調查中。本文結合SPOT5遙感數據的特點，根據森林資源調查的需要，從遙感數據的正射校正、波段組合、融合處理和數據變換處理等方面探討了SPOT5數據的處理和信息提取。探討性地提出了適應于森林資源調查的SPOT5遙感數據處理 *** 。
關鍵詞：SPOT5 遙感數據，森林資源調查、數據處理
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）、多時相、周期性、信息量豐富等特點，所以衛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信息以及隨時間、空間變化的信息等[1]。目前在林業領域衛星遙感數據被廣泛的應用于不同尺度層次的森林資源調查、資源監測、病蟲害、火災監測等方面。
2002年5月法國SPOT地球觀測衛星系列之5號衛星（即SPOT5星）發射。SPOT5遙感數據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到2.5米。SPOT5遙感數據的高空間分辨率和多光譜分辨率為森林資源調查提供了豐富的、可靠的、高精度的基礎數據源。從性價比分析，在其他高分辨率遙感數據目前比較昂貴的狀況下，SPOT5遙感數據比較適宜應用于大面積的森林資源調查，可大幅度的森林調查的減少外業工作量、提高工作效率。在我國SPOT5衛星數據已被大量地應用于森林資源調查工作中，尤其，是在森林資源“二類”調查中被作基本的森林資源信息源提取各類信息。針對于將多光譜分辨率和高空間分辨率的SPOT5遙感數據應用于森林資源調查的數據處理技術和 *** 鮮有報道。本文總結工作實踐，結合SPOT5遙感數據的特點，根據森林資源調查的需要，從遙感數據的訂購、正射校正、波段組合、融合處理和數據變換處理等方面探討了SPOT5數據的基本處理 *** 。
1．SPOT5衛星遙感數據特點
SPOT衛星系統采用線性陣列傳感器和推掃式掃描技術，具有旋轉式平面鏡可以進行傾斜觀察獲得傾斜圖像和立體像對。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，重復覆蓋周期26天[2]。由于有傾斜觀測功能，使重復覆蓋周期減少到2-3天。SPOT5衛星載有2臺高分辨率幾何成像儀（HRG）、1臺高分辨率立體成像裝置（HRS）和1臺寬視域植被探測儀（VGT）。高分辨率幾何成像儀的波段選擇是總結了多年的研究成果，認為HRG的波段設置（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高空間分辨率數據的處理。
2．SPOT5數據的處理 *** 和過程
SPOT5數據處理工作流程：
2.1 遙感數據的訂購
訂購數據時，用戶需向數據 *** 商提供購買區域的四個角的大地坐標或者數據的景號（PATH/ROW）。特別應該注意數據訂購時間和用戶拿到數據之間有時間差，間隔時間長短因用戶的要求、天氣、衛星重復覆蓋周期而異。相對于其他衛星數據，比較有利的一面是SPOT5衛星裝置有旋轉式平面鏡可以進行傾斜觀察，用戶可向 *** 商申請紅色編程提前得到調查區域的遙感數據，但要支付編程費。對于遙感數據的時相、云量、入射角、陰影量、是否購買高空間分辨率的全色波段等用戶根據自己具體的工作需要向 *** 商提出限制要求。
根據我們對SPOT5遙感數據的使用，對于森林資源調查，北方9，10月份和11月初的遙感影像比較適宜。 *** 商向用戶提供經過處理的不同級別的影像產品，在森林資源調查中建議購買SPOT1A級產品，用戶可根據自己的工作需要進行處理，同時也可減少費用。
2.2 基礎數據準備
大比例尺地形圖和高精度DEM是進行SPOT5遙感數據高精度正射校正必需的基礎地理數據。建議購買1：10000地形圖和1：25000數字高程模型（DEM）。
將1：1萬地形圖掃描，掃描分辨率設置為300DPI。將掃描好的地形圖進行幾何精糾正，糾正精度控制在0.3毫米內。從測繪部門購買的1：1萬地形圖為北京54坐標系3度分帶高斯克呂格投影，而1：2.5萬DEM為北京54坐標系6度分帶投影。在數據準備時，將校正好的1：1萬地形圖通過換帶轉換轉成和DEM一致的6度分帶投影。
對于沒有1：1萬地形圖的地區，建議使用差分GPS接收機采集地面控制點。
2.3幾何正射校正
正射校正過程應用了法國SPOT公司發行的GEOIMAGE軟件。GEOIMAGE軟件有針對SPOT5衛星數據開發的SPOT5物理模型。模型模塊自動讀取DEM信息。SPOT 物理模型可讀取衛星在獲取遙感數據的瞬間狀態參數，這些參數存貯在數據的頭文件中[3]。衛星狀態參數包括：衛星成像瞬間的經緯度、高度、傾角等。衛星狀態參數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，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。在進行正射校正時，應先進行全色波段數據校正，然后以校正好的全色波段數據為基準進行多光譜數據校正。以全色波段數據為基準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。地面控制點應分布均勻，影像的邊緣部分布要有控制點分布，同時在不同的高程范圍更好都有控制點。地面控制點的數量因地形地貌的復雜程度而定，根據我們的經驗，一景60KmX60Km的SPOT5數據，一般地勢平緩的地區20個左右控制點即可達到滿意的結果，在高山區25個左右控制點就可使正射校正精度滿足要求。重采樣 *** 采用雙線性內插法。
2.4 輻射校正
用戶購買的SPOT5的各級數據，數據提供商已經根據衛星的記錄參數對遙感數據做了輻射校正，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，用戶應進一步進行輻射校正處理。薄霧的簡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的數值應為零。從各波段數據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SPOT5數據波譜特征（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勢分析；B3（NIR）近紅外波段對植被類別、密度、生長力、病蟲害等的變化敏感；B2（RED）紅光波段對植被的覆蓋度、植被的生長狀況敏感；B1（VIS）可見光波段對植物的葉綠素和葉綠素濃度敏感。經過比較分析和實際應用發現SPOT5的B3、B4、B2波段組合對植被類型的識別要優于B3、B2和B1的組合。但由于B4波段的空間分辨率為20米，使B342組合對植被空間幾何細節表達沒有B321組合清晰，例如林緣界線信息表達方面B321要優于B342。
2.6 影像數據融合
對于購買有高空間分辨率全色波段數據的用戶，進行數據融合是必不可少的。影像數據融合能夠綜合不同波段、不同空間分辨率數據（層）的特征，融合后的數據具有更豐富、更可靠的信息[4]。 根據影像數據融合的水平階段，影像融合分為：像元級、特征級和決策級三個層次。為了更大限度的從SPOT5遙感數據中提取森林植被信息，應進行像元級的數據融合，將2.5米的全色波段和10米多光譜數據進行融合。融合得到的新數據既具有全色波段數據的高空間分辨率特征又具有多光譜特征。
像元級數據融合的 *** 多種多樣，根據數據融合的目的，即更大限度的突顯森林植被信息，應選取B4、B3、B2和PAN波段，根據我們的試驗Brovey 融合算法 *** 比較理想：
2.7遙感影像地圖
將融合好的數據按Rfused、Gfused、Bfused組合，疊加上行政界線、公里格網、坐標、比例尺等輔助信息，按1：1萬地形圖分幅生成1：1萬紙質圖作為外業手圖。
3. 結果和討論
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 ，經過正射校正處理，可使影像的幾何精度控制在2個像元內（10米）,達到1：1萬制圖標準要求。為以遙感影像為基礎信息源提取林分調查因子、區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
對于沒有全色波段的情況，SPOT5數據的B342組合有利于森林植被類型的識別。在應用遙感技術進行森林資源調查區劃中，林分類型信息提取是最為重要的環節，所以B342波段組合是小班區劃和外業手圖的更佳組合。
3.3 融合效果
融合數據技術使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據的光譜分辨率，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劃精度。
參考文獻
1．周成虎，楊曉梅，駱劍承等.《遙感影像地學理解與分析》，科學出版社，北京，2001，3-4.
2．趙英時.《遙感應用分析原理與 *** 》，科學出版社，北京，2001.88-90
3．北京視寶衛星圖像有限公司.《專業制圖工作室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世紀遙感與GIS的發展
來源： 李德仁 時間： 2005-08-11-23:09 瀏覽次數: 79
21世紀遙感與GIS的發展
李德仁
（武漢大學測繪遙感信息工程國家重點實驗室，武漢市珞瑜路129號，430079）
摘要：在20世紀，人類的一大進步是實現了太空對地觀測，即可以從空中和太空對人類賴以生存的地球通過非接觸傳感器的遙感進行觀測，并將所得到的數據和信息存儲在計算機 *** 上，為人類社會的可持續發展服務。在短短的30年中，遙感和GIS作為一個邊緣交叉學科已發展成為一門科學、技術和經濟實體。本文深入地論述了21世紀中遙感的6大發展趨勢和GIS的5個發展特征。
關鍵詞：發展趨勢；航空航天遙感；地理信息系統；對地觀測
中圖法分類號：P208；P237.9
隨著計算機技術、空間技術和信息技術的發展，人類實現了從空中和太空來觀測和感知人類賴以生存的地球的理想，并能將所感知到的結果通過計算機 *** 在全球流通，為人類的生存、繁榮和可持續發展服務。在20世紀后半葉，遙感和地理信息系統作為一門新興的科學和技術，迅速地成長起來。
1 遙感技術的主要發展趨勢
1.1 航空航天遙感傳感器數據獲取技術趨向三多（多平臺、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相分辨率）
從空中和太空觀測地球獲取影像是20世紀的重大成果之一，短短幾十年，遙感數據獲取手段迅猛發展。遙感平臺有地球同步軌道衛星（35000km）、太陽同步衛星（600—1000km）、太空飛船（200—300km）、航天飛機（240—350km）、探空火箭（200—1000km），并且還有高、中、低空飛機、升空氣球、無人飛機等；傳感器有框幅式光學相機、縫隙、全景相機、光機掃描儀、光電掃描儀、CCD線陣、面陣掃描儀、微波散射計雷達測高儀、激光掃描儀和合成孔徑雷達等，它們幾乎覆蓋了可透過大氣窗口的所有電磁波段。三行CCD陣列可以同時得到3個角度的掃描成像，EOS Terra衛星上的MISR可同時從9個角度對地成像。
衛星遙感的空間分辨率從Ikonos Ⅱ的1m，進一步提高到Quckbird（快鳥）的0.62m，高光譜分辨率已達到5—6nm，500—600個波段。在軌的美國EO-1高光譜遙感衛星，具有220個波段，EOS AM-1（Terra）和EOS PM-1（Aqua）衛星上的MODIS具有36個波段的中等分辨率成像光譜儀。時間分辨率的提高主要依賴于小衛星技術的發展，通過發射地球同步軌道衛星和合理分布的小衛星星座，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的遙感影像。由于具有全天候、全天時的特點，以及用INSAR和D-INSAR，特別是雙天線INSAR進行高精度三位地形及其變化測定的可能性，SAR雷達衛星為全世界各國所普遍關注。例如，美國宇航局的長遠計劃是要發射一系列太陽同步和地球同步的長波SAR,美國國防部則要發射一系列短波SAR，實現干涉重訪問間隔為8d、3d和1d，空間分辨率分別為20m、5m和2m。我國在機載和星載SAR傳感器及其應用研究方面正在形成體系。“十五”期間，我國將全方位地推進遙感數據獲取的手段，形成自主的高分辨率資源衛星、雷達衛星、測圖衛星和對環境與災害進行實時監測的小衛星群。
1.2 航空航天遙感對地定位趨向于不依賴地面控制
確定影像目標的實地位置（三維坐標），解決影像目標在哪兒（Where）是攝影測量與遙感的主要任務之一。在已成功用于生產的全自動化GPS空中三角測量的基礎上，利用DGPS和INS慣性導航系統的組合，可形成航空/航天影像傳感器的位置與姿態的自動測量和穩定裝置（POS），從而可實現定點攝影成像和無地面控制的高精度對地直接定位。在航空攝影條件下的精度可達到dm級，在衛星遙感的條件下，其精度可達到m級。該技術的推廣應用，將改變目前攝影測量和遙感的作業流程，從而實現實時測圖和實時數據庫更新。若與高精度激光掃描儀集成，可實現實時三維測量（LIDAR），自動生成數字表面模型（D *** ），并可推算出數字高程模型（DEM）。
美國NASA在1994年和1997年兩次將航天激光測高儀（SLA）安裝在航天飛機上，企圖建立基于SLA的全球控制點數據庫，激光點大小為100m，間隔為750m，每秒10個脈沖；隨后又提出了地學激光測高系統（GLAS）計劃，已于2002年12月19日將該衛星IICESat（cloud and land elevation satellite）發射上天。該衛星裝有激光測距系統、GPS接收機和恒星跟蹤姿態測定系統。GLAS發射近紅外光（1064nm）和可見綠光（532nm）的短脈沖（4ns）。激光脈沖頻率為40次/s，激光點大小實地為70m，間隔為170m，其高程精度要明顯高于SRTM，可望達到m級。他們的下一步計劃是要在2015年之前使星載LIDAR的激光測高精度達到dm和cm級。
法國利用設在全球的54個站點向衛星發射信號，通過測定多普勒頻移，以精確解求衛星的空間坐標，具有極高的精度。測定距地球1300km的Topex/Poseidon衛星的高度，精度達到±3cm。用來測定SPOT 4衛星的軌道，3個坐標方向達到±5cm精度，對于SPOT 5和Envisat，可望達到±1m精度。若忽略SPOT 5傳感器的角元素，直接進行無地面控制的正射像片制作，精度可達到±15m，完全可以滿足國家安全和西部開發的需求。
1.3 攝影測量與遙感數據的計算機處理更趨向自動化和智能化
從影像數據中自動提取地物目標，解決它的屬性和語義（What）是攝影測量與遙感的另一大任務。在已取得影像匹配成果的基礎上，影像目標的自動識別技術主要集中在影像融合技術，基于統計和基于結構的目標識別與分類，處理的對象既包括高分辨率影像，也更加注重高光譜影像。隨著遙感數據量的增大，數據融合和信息融合技術逐漸成熟。壓縮倍率高、速度快的影像數據壓縮 *** 也已商業化。我國學者在這些方面取得了不少可喜的成果。
1.4 利用多時像影像數據自動發現地表覆蓋的變化趨向實時化
利用遙感影像自動進行變化監測（What change）關系到我國的經濟建設和國防建設。過去人工 *** 投入大，周期長。隨著各類空間數據庫的建立和大量新的影像數據源的出現，實時自動化監測已成為研究的一個熱點。
自動變化監測研究包括利用新舊影像（DOM）的對比、新影像與舊數字地圖（DLS）的對比來自動發現變化和更新數據庫。目前的變化監測是先將新影像與舊影像（或數字地圖）進行配準，然后再提取變化目標，這在精度、速度與自動化處理方面都有不足之處。筆者提出了把配準與變化監測同步的整體處理[1]。最理想的 *** 是將影像目標三維重建與變化監測一起進行，實現三維變化監測和自動更新。進一步的發展則是利用智能傳感器，將數據處理在軌完成，發送回來的直接為信息，而不一定為影像數據。
1.5 攝影測量與遙感在構建“數字地球”、“數字中國”、“數字省市”和“數字文化遺產”中正在發揮愈來愈大的作用
“數字地球”概念是在全球信息化浪潮推進下形成的。1999年12月在北京成功地召開了之一屆國際“數字地球”大會后，我國正積極推進“數字中國”和“數字省市”的建設，2001年國家測繪局完成了構建“數字中國”地理空間基礎框架的總體戰略研究。在已完成1∶100萬和1∶25萬全國空間數據庫的基礎上，2001年全國各省市測繪局開始1∶5萬空間數據庫的建庫工作。在這個數據量達11TB的巨型數據庫中，攝影測量與遙感將用來建設DOM（數字正射影像）、DEM（數字高程模型）、DLG（數字線劃圖）和CP（控制點數據庫）。如果要建立全國1m分辨率影像數據庫，其數據量將達到60TB。如果整個“數字地球”均達到1m分辨率，其數據量之大可想而知。本世紀內可望建成這一分辨率的數字地球。
“數字文化遺產”是目前聯合國和許多國家關心的一個問題，涉及到近景成像、計算機視覺和虛擬現實技術。在近景成像和近景三位量測方面，有室內各種三維激光掃描與成像儀器，還可以直接由視頻攝像機的系列圖像獲取目標場三維重建信息。它們所獲取的數據經過計算機自動處理后，可以在虛擬現實技術支持下形成文化遺跡的三維仿真，而且可以按照時間序列，將歷史文化在時間隧道中再現，對文化遺產保護、復原與研究具有重要意義。
1.6 全定量化遙感 *** 將走向實用
從遙感科學的本質講，通過對地球表層（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地物目標的幾何與物理特性，所以需要通過全定量化遙感 *** 進行反演。幾何方程式是有顯式表示的數學方程，而物理方程一直是隱式。目前的遙感解譯與目標識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的統計、結構和紋理的影像分析 *** 。但隨著對成像機理、地物波譜反射特征、大氣模型、氣溶膠的研究深入和數據積累，多角度、多傳感器、高光譜及雷達衛星遙感技術的成熟，相信在21世紀，估計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實用化，遙感基礎理論研究將邁上新的臺階。只有實現了遙感定量化，才可能真正實現自動化和實時化。
2 GIS技術的主要發展趨勢
2.1 空間數據庫趨向圖形、影像和DEM三庫一體化和面向對象[2]
GIS發展曾經歷過柵格、矢量兩個不同數據結構發展階段，目前隨著高分辨率衛星遙感數據的飛快增長和數字地球、數碼城市的需求，形成了面向對象的數據模型和三庫（圖形矢量庫、影像柵格庫和DEM格網庫）一體化的數據結構。這樣的數據庫結構使GIS的發展更加趨向自然化、逼真化，更加貼近用戶。以面向應用的GIS軟件為前臺，以大型關系數據庫（Oracle 8i,9i等)為后臺數據庫管理，成為當前GIS技術的主流趨勢。
2.2 空間數據表達趨向多比例尺、多尺度、動態多位和實時三維可視化
在傳統的GIS中，空間數據是以二維形式存儲并掛接相應的屬性數據。目前，空間數據表達的趨勢是基于金字塔和LOD（level of detail）技術的多比例尺空間數據庫，在不同尺度表示時可自動顯示出相應比例尺或相應分辨率的數據，多比例尺數據集的跨度要比傳統地圖的比例尺大，在顯示不同比例尺數據時，可采用LOD或地圖綜合技術。真三維GIS的空間數據要存儲三維坐標。動態GIS在土地變更調查、土地覆蓋變化監測中已有較好的應用，真四維的時空GIS將有望從理論研究轉入實用階段。基于三庫一體化的時空3D可視化技術發展勢頭迅猛，已能再PC機上實現GIS環境下的三維建筑物室外室內漫游、信息查詢、空間分析、剖面分析和陰影分析等，基于虛擬現實技術的真三維GIS將使人們在現實空間外，可以同時擁有一個Cyber空間。
2.3 空間分析和輔助決策智能化需要利用數據挖掘 *** 從空間數據庫和屬性數據庫中發現更多的有用知識
GIS是以應用導向的空間信息技術，空間分析與輔助決策支持是GIS的高水平應用，它需要基于知識的智能系統。知識的獲取是專家系統中最困難的任務。隨著各種類型數據庫的建立，從數據庫中挖掘知識成為當今計算機界一個非常引人注目的課題。從GIS空間數據庫中發現的知識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，從屬性數據庫中挖掘的知識又具有優化資源配置等一些列空間分析的功能[3]。盡管數據挖掘和知識發現這一命題仍處于理論研究階段，但隨著數據庫的快速增大和對數據挖掘工具的深入研究，其應用前景是不可估量的。
2.4 通過Web服務器和WAP服務器的互聯網和移動GIS將推進聯邦數據庫和互操作的研究及地學信息服務事業
隨著計算機通訊 *** （包括有線和無線網）的大容量和高速化，GIS已成為在 *** 上的分布式異構系統。許多不同單位、不同組織維護管理的既獨立又互聯互用的聯邦數據庫，將可提供全社會各行各業的應用需要。因此，聯邦數據庫和互操作（federal databases interoperability）問題成為當前國際GIS聯合研究的一個熱點。互操作意味著數據庫中數據的直接共享，GIS規律功能模塊的互操作與共享，以及多點之間的相同工作，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據和軟件功能模塊的使用費，而不必購買這個數據庫和整套的GIS軟硬件，這些成果產生的直接效果是GIS應用將走向地學信息服務。
目前已興起的LBS和MLS，即基于位置的服務和移動定位服務，突出地反映了這種變化趨勢。它引起的革命性變化使GIS將走出研究院所和 *** 機關，成為全社會人人具備的信息服務工具。我國目前已有2億個手機用戶，若每人每月為MLS支付10元費用，全國一年的產值將達到240億。可以預測在不久的將來，地學信息將能隨時隨地為任何人和任何事情進行4A服務（geo-in-formation for anyone and anything at anywhere and anytime）。
2.5 地理信息科學的研究有望在本世紀形成較完整的理論框架體系
筆者曾扼要地敘述了地球空間信息科學的7大理論問題[4]：（1）地球空間信息的基準，包括幾何基準、物理基準和時間基準；（2）地球空間信息標準，包括空間數據采集、存儲與交換標準、空間數據精度與質量標準、空間信息的分類與代碼標準、空間信息的安全、保密及技術服務標準以及元數據標準等；（3）地球空間信息的時空變化理論，包括時空變化發現的 *** 和對時空變化特征的和規律的研究；（4）地球空間信息的認知，主要通過各目標各要素的位置、結構形態、相互關聯等從靜態上的形態分析、發生上的成因分析、動態上的過程分析、演化上的力學分析以及時態上的演化分析達到對地球空間的客觀認知；（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、信息處理和認知過程中；（7）地球空間信息的表達與可視化，涉及到空間數據庫多分辨率表示、數字地圖自動綜合、圖形可視化、動態仿真和虛擬現實等。目前，這些方面的研究對建立完備的理論尚嫌不足，需要在今后加強這方面的基礎研究。
關于遙感與GIS的集成，涉及到GPS和通信技術的集成，本文未作具體討論，其具體內容可參見文獻[4—6]。
3 結語
遙感與GIS在20世紀出現，在21世紀不僅將形成自身的理論體系和技術體系，而且將形成天地一體化的空間信息服務產業，為國民經濟建設、國家安全、社會可持續發展和提高人民生活質量做出愈來愈大的貢獻。
參考文獻：
[1] Li D R, Sui H G. Automatic Change Detection of Geospatial Data from Imagery. The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 2002,34(II):245—251
[2] 龔健雅. 地理信息系統基礎. 北京：科學出版社，2001
[3] 邸凱昌. 空間數據發掘與知識發現（之一版）. 武漢：武漢大學出版社，2000. 182
[4] 李德仁，關澤群. 空間信息系統的集成與實現（之一版）. 武漢：武漢測繪科技大學出版社，2000. 244
[5] 李德仁，李清泉. 論地球空間信息技術與通信技術的集成. 武漢大學學報（信息科學版），2001，26（1）：1—7
[6] 李德
攝影測量基礎知識
（一）地面攝影測量
1.地面攝影測量定義
利用地面攝影的像片對所攝目標物進行的攝影測量，是指利用安置在地面上基線兩端點處的攝影機向目標拍攝立體像對，對所攝目標進行測繪的技術。可用于險阻高山區、小范圍山區和丘陵地區測圖，還可用于地質、冶金、采礦、水利和鐵道等方面的勘察。
2.地面攝影測量分類
地面攝影測量分為外業工作和內業工作。
外業工作包括攝影和測量。攝影是在基線兩端點，用攝影經緯儀或其他攝影機按一定方式分別攝影，以獲取目標的立體像對。測量工作，先選攝影基線，后用普通測量 *** 測定基線長度、基線端點和檢查點的坐標和高程，為內業像片處理提供起始數據。
內業成圖 *** 分為圖解法、模擬法和解析法。圖解法是根據立體坐標量測儀量測出像點坐標和左右視差值，按相似三角形關系設計一種圖板，用圖解法求出地面點的平面位置和高程。模擬法是利用地面立體測圖儀進行測圖的 *** 。解析法是按一定的數學公式求出地面點在其地面輔助坐標系中的空間坐標，再轉換為地面坐標。解析法適應性強，精度高，是常用的 *** 。
（二）航空攝影測量
航空攝影測量指的是在飛機上用航攝儀器對地面連續攝取像片，結合地面控制點測量、調繪和立體測繪等步驟，繪制出地形圖的作業。
1.航攝像片與地圖的區別
航攝像片是地面景物的中心投影構象，而地圖則是地面景物的正射投影，這是兩種不同性質的投影。只有當地面嚴格水平且像片也嚴格水平時，上述兩種投影結果才等效。
地圖是地表面根據一定的比例按正射投影位置來描繪的，其平面位置是正確的。當航攝像片有傾角或地面有高差時，所攝得的像片與上述理想情況會有差異。這種差異表現為像點位移，它包括因像片傾斜引起的像點位移和因地形起伏引起的像點位移，后者又稱為投影差。航攝像片上所存在的傾斜位移與投影差決定了其不能直接作為地圖使用。
2.像片傾斜引起的像點位移
一般情況下，航空攝影所獲取的像片是傾斜的，此時，即使地面嚴格水平，航攝像片上的目標物體也會因為像片傾斜而產生變形或像點位移。這種位移的結果使得像片上的幾何圖形與地面上的幾何圖形產生變形，而且像片上影像比例尺處處不等。正是由于存在這種差異，使得中心投影的航攝像片不具備正射投影的地圖功能。攝影測量中對這種因像片傾斜引起的像點位移可用像片糾正的 *** 予以改正。
3.航空攝影測量的優點
1）航攝像片充分客觀地記載了地物地貌在攝影時瞬間的狀態。因而具有信息量大、形態逼真、精度較均勻的特點。
2）航測很大一部分工作將由室外移至室內。因此，節約了大量的人力、物力，還減少了天氣季節的影響。
3）航測成圖具有成圖快、精度好、成本低和工效高的特點。
4.航空攝影測量外業、內業工作內容
航空攝影測量需要進行外業和內業兩方面的工作。
航測外業是為航測內業提供控制測量成果和調繪像片，包括以下工作：①像片控制點聯測。像片控制點一般是航攝前在地面上布設的標志點，也可選用像片上的明顯地物點（如道路交叉點等），用普通測量 *** 測定其平面坐標和高程。②像片調繪。是圖像判讀、調查和繪注等工作的總稱。在像片上通過判讀，用規定的地形圖符號繪注地物、地貌等要素；測繪沒有影像的和新增的重要地物；注記通過調查所得的地名等。外業調繪中的主要調繪目標有獨立地物調繪，居民地調繪，道路及其附屬設施調繪，管線、垣柵和境界的調繪，水系、地貌、土質和植被的調繪，地理名稱的調查和注記等。
航測內業工作包括：①測圖控制點的加密。以前對于平坦地區一般采用輻射三角測量法，對于丘陵地和山地則采用立體測圖儀建立單航線模擬的空中三角網，進行控制點的加密工作。②用各種光學機械儀器及計算機測制地形原圖。
（三）航天攝影測量
航天攝影測量利用航天攝影資料所進行的攝影測量。
1972年美國成功發射了之一顆地球資源衛星（后改為陸地衛星），標志著航天攝影測量時代的開始。之后美國發射了陸地衛星1～5號，法國于1985年成功發射了SPOT衛星1號，我國也成功發射了測地衛星。
衛星影像（遙感影像）在測繪中主要被用來測繪地形圖、制作正射影像圖或各種專題圖。這里簡要列出衛星影像分辨率與成圖比例尺的關系，以及幾種常見衛星及其傳感器。
1.衛星影像分辨率與成圖比例尺的關系
各種衛星與影像圖比例尺之間的關系如表1-10所示。
表1-10 衛星分辨率與成圖比例尺
2.常用衛星簡介
（1）Landsat衛星系列
Landsat衛星系列屬于太陽同步極軌衛星，其運行軌道高度和傾角分別為750km 和98.2°，重訪周期為16日。自1972年發射之一顆Landsat衛星后，美國NASA共發射了7顆Landsat系列衛星，已連續觀測地球35年。最后一顆Landsat-7衛星也于1999年4月15日發射成功。
（2）SPOT衛星系列
法國SPOT衛星系列屬于太陽同步準回歸軌道，其運行軌道高度和傾角分別為830km和98.7°，重訪周期為26日，但由于采用傾斜觀測，所以，實際上可以對同一地區用4～5天的間隔進行觀測。它搭載兩臺高分辨率遙感器HRV，具有通過側視進行立體觀測等優點。1986～1998年法國相繼發射了1～4號星。2002年5月發射的SPOT-5號星分辨率達到了2.5m，在數據壓縮、存儲和傳輸等一系列方面都有了顯著的提高。
（3）新型高分辨率遙感衛星及傳感器
目前常的新型高分辨率遙感衛星有：IKONOSⅡ、Quick Bird、SPOT-5、P5、ALOS、WorldView-1、GeoEye-1等，其傳感器主要參數見表1-11。
表1-11 新型高分辨率遙感衛星及傳感器
（4）國產衛星系統
目前我國主要遙感衛星有：CBERS-02 B中巴地球資源衛星、資源二號衛星、遙感二號衛星、“北京一號”小衛星、環境1號HJ1-B星、遙感一號衛星、遙感三號衛星、環境一號HJ1-A星等。
攝影測量與遙感中為什么說先攝影后測量
攝影測量與遙感中為什么說先攝影后測量
先拍照，然后通過照片進行分析測量，所以只有先攝影，才能測量
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