遙感制圖的發展

王欣蕊，黃 丹，尚子吟

中國地質大學（北京）信息工程學院，北京 100083

1 遙感制圖概論

遙感制圖是指通過對遙感圖像目視判讀或利用圖像處理系統對各種遙感信息進行增強與幾何糾正并加以識別、分類和制圖的過程。遙感圖象有航空遙感圖象和衛星遙感圖象，制圖方式有計算機制圖與常規制圖。目前應用最多及著重研究的是利用Landsat的MSS圖象制圖。由于多波段的衛星圖象具有信息量豐富、現勢性強，利用它編圖周期短等優點，在制圖方面得到了廣泛的應用。簡單地說是通過對遙感圖像目視判讀或利用圖像處理系統對各種遙感信息進行增強與幾何糾正并加以識別、分類和制圖的過程，可作為新編地形圖的重要信息來源。

傳統地圖的制圖方法是測繪，編繪。隨著計算機及相關輸入、輸入設備的使用，出現了計算機地圖制圖，實現了工藝上和技術上的變革，產生了數字地圖。遙感技術的興起使傳統的地圖編制理論與方法發生了深刻的變革。因為遙感技術可以通過多平臺、多波段、多時相的信息源，快速、真實地提供了豐富的制圖信息。遙感技術在地圖學領域的應用，也大大縮短了地圖的成圖周期。

2 遙感制圖方法分類

遙感技術的出現，使得制圖方法拓寬，從而豐富了地圖類型以及地圖內容。從廣義的概念上講，遙感影像制圖是由遙感影像加以特定地圖要素的符號，比如境界線、風向、等壓線，再輔以注記、說明、圖廓、圖框、圖名、圖例等成圖。

2.1 常規方法

常規方法制作遙感影像地圖過程與步驟上與普通地圖編制、生產流程基本相同，但是又有所區別，遙感影像地圖主要用影像表現信息，需要進行影像處理，如濾波和變換；而且制圖綜合簡單許多。

生產流程上包括：設計、選圖像、選底圖、影像糾正、制版、套印。

展開來講，設計階段：根據任務要求進行影像地圖設計，確定資料，專題要素表示方法的選擇，圖面配置要求，生產流程，生產技術措施，質量管理方法等等；

選圖像：要根據制圖專題內容，選擇恰當時相和波段的圖像，對選好的圖像進行預處理，對專題內容進行目視解譯；

選底圖：所選擇的基礎底圖要反映出區域地理背景，對影像進行位置糾正，選擇的底圖范圍要與制圖范圍相適應，比例尺與制圖比例尺一致，要素相對要全面；

影像糾正：即要求影像與底圖具有一致的坐標系統；

制版：使遙感影像解譯形成的線劃注記版，影像套合地圖的基本要素有經緯網、高程點、等高線、交通網、境界線、居民點。

套印：分色、分色片、套印。

2.2 計算機輔助制圖方法

在計算機系統支持下，根據地圖制圖原理，應用數字圖像處理技術和數字地圖編輯加工技術，實現遙感影像地圖制作和成果表現的技術方法。

需要計算機的軟硬件設備進行處理，硬件設備包括輸入設備、處理設備、輸出設備。軟件包括圖像處理軟件，地圖編輯處理軟件，專用制圖軟件。

生產流程包括：選圖像、數字化，選底圖，數字化，影像糾正與圖像處理，影像鑲嵌、地圖拼接，影像與地圖復合，制作符號注記層，圖面配置，圖件輸出。

展開來講，選圖像、數字化：根據制圖內容和要求選圖像，包括時相、波段、多景圖像來源盡可能統一圖像質量，對于攝影膠片，需“數字化”黑白掃描，彩色掃描；

選底圖：所選擇的基礎底圖要反映出區域地理背景，對影像進行位置糾正，選擇的底圖范圍要與制圖范圍相適應，比例尺與制圖比例尺一致，要素相對要全面；

數字化：底圖數字化的方法包括手扶跟蹤數字化、屏幕數字化、掃描矢量化，步驟包括分幅、分層數字化，又要編輯、檢查；

影像糾正與圖像處理：幾何糾正使得影像具有底圖一致的坐標系統，方法上使用控制點糾正；圖像處理上要做到消除噪音、去云、信息增強；方法上采用對比度變換、圖像平滑、銳化、彩色合成、主成分變換等方法。

影像鑲嵌、地圖拼接：幾何校正以及邊緣灰度處理；

影像與地圖復合：將統一區域的圖像與圖形準確套合；

制作符號注記層：即地圖符號與注記的選擇；

圖面配置：圖名、圖例、圖框、比例尺、指北針等等；

圖件輸出：利用設備輸出

總結來講：遙感制圖包括遙感圖像輸入、數據預處理、圖像識別分類、幾何投影變換、影像圖形輸出等步驟。

2.3 遙感制圖中重要步驟

圖像鑲嵌：為了便于鑲嵌，鑲嵌要有足夠寬的重疊區，最好不少于圖像的1/5,如果過于狹窄，會影像鑲嵌精度，特別是圖像邊緣會出現扭曲。鑲嵌時最好先進行圖像校正，這樣精度會高些。

圖像變換和增強：要注意綜合使用各類方法，來突出相關的專題信息，提高圖像視覺效果。綜合使用光譜增強、彩色增強和空間增強。

3 發展前景

遙感制圖按照表現內容可以分為普通影像地圖和專題影像地圖。按照獲取遙感信息傳感器可以分為航空攝影影像地圖，掃描影像地圖，雷達影像地圖。

遙感影像地圖在現代化的應用中具有明顯的優勢。其信息量豐富，與傳統地圖相比，遙感影像地圖上沒有信息空白區域。傳統地圖往往經過制圖綜合，地物分布信息被高度概括。形象直觀，影像是經過“自然概括”的，而不是“人為綜合、抽象”的。能直觀形象地反映地勢起伏等形態，增加了地圖的可讀性。具有一定的數學基礎，與一般的遙感影像相比，遙感影像地圖具有較為嚴密的數學基礎，可以方便確定地理位置、進行地圖量測與定量分析。現勢性強，遙感技術可以快速、準確、動態地獲取信息，遙感制圖成圖周期短。目前應用最多及著重研究的是利用Landsat的MSS圖像制圖。由于多波段的衛星圖像具有信息量豐富、現勢性強，利用它編圖周期短等優點，在制圖方面得到了廣泛的應用。

4 結論

隨著數字環境和軟硬件設備的飛速發展，遙感制圖具有廣闊的發展前景，多層次、多元化、系統化的遙感制圖體系必將形成。

[1]趙銳.遙感制圖原理與方法.測繪出版社，1990-7-1.

[2]孫家炳.遙感原理與應用.武漢大學出版社，2009-6-1.

[3]王建敏，黃旭東，于歡，陳照亮.遙感制圖技術的現狀與趨勢探討.礦山測量，2007(1).