攝影測量與遙感技術的發展

摘 要：20世紀60年代以來，由于航天技術、計算機技術和空間探測技術及地面處理技術的發展，產生了一門新的學科—— 遙感技術。所謂遙感就是在遠離目標的地方，運用傳感器將來自物體的電磁波信號記錄下來并經處理后，用來測定和識別目標的性質和空間分布。從廣義上說，航空攝影是遙感技術的一種手段，而遙感技術也正是在航空攝影的基礎上發展起來的。

關鍵詞：攝影測量 遙感技術

中圖分類號：P23 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）12（a）-0237-01

1 攝影測量及其發展

攝影測量的基本含義是基于像片的量測和解譯，它是利用光學或數碼攝影機攝影得到的影像，研究和確定被攝影物的形狀、大小、位置、性質和相互關系的一門科學和技術。其內容涉及被攝影物的影像獲取方法，影像信息的記錄和存儲方法，基于單張或多張像片的信息提取方法，數據的處理和傳輸，產品的表達與應用等方面的理論、設備和技術。

攝影測量的特點之一是在影像上進行量測和解譯，無需接觸被測目標物體本身，因而很少受自然和環境條件的限制，而且各種類型影像均是客觀目標物體的真實反映，影像信息豐富、逼真，人們可以從中獲得被研究目標物體的大量幾何和物理信息。

到目前為止，攝影測量已有近170年的發展歷史了。概括而言，攝影測量經歷了模擬法、解析法和數字化三個發展階段。表1列出了攝影測量三個發展階段的主要特點。

如果說從模擬攝影測量到解析攝影測量到解析攝影測量的發展是一次技術的進步，那么從解析攝影測量到數字攝影測量的發展則是一場技術的革命。數字攝影測量與模擬、解析攝影測量的最大區別在于：它處理的原理信息不僅可以是航空像片經掃描得到的數字化影像或由數字傳感器直接得到的數字影像，其產品的數字形式，更主要的是它最終以計算機視覺代替人眼的立體觀測，因而它所使用的儀器最終只有通用的計算機及其相應的外部設備，故而是一種計算機視覺的方法。

2 遙感及其發展

遙感是通過非接觸傳感器遙測物體的幾何與物理特征性的技術，這項技術主要應用于資源勘探、動態監測和其他規劃決策等領域，攝影測量是遙感的前身。遙感技術主要利用的是物體反射或發射電磁波的原理，在距離地物幾千米、幾萬米甚至更高的飛機、飛船、衛星上，通過各種傳感器接收物體反射或發射的電磁波信號，并以圖像膠片或數據磁帶記錄下來，傳送到地面。遙感技術主要由遙感圖像獲取技術和遙感信息處理技術兩大部分組成。

遙感技術的分類方法很多，按電磁波波段的工作區域，可分為可見光遙感、紅外遙感、微波遙感和多波段遙感等。按傳感器的運載工具可分為航天遙感（或衛星遙感）、航空遙感和地面遙感，其中航空遙感平臺又可細分為高空、中空和低空平臺，后者主要是指利用輕型飛機、汽艇、氣球和無人機等作為承載平臺。按傳感器的工作方式可分為主動方式和被動方式兩種。

在遙感技術中除了使用可見光的框幅式黑白攝影機外，還使用彩色攝影、彩虹外攝影、全景攝影、紅外掃描儀、多光譜掃描儀、成像光譜儀、CCD線陣列掃描和面陣攝影機以及合成孔徑側視雷達等手段，它們以空間飛行器作為平臺，能為土地利用、資源和環境監測及相關研究提供大量多時相、多光譜、多分辨的影像信息。

3 攝影測量與遙感的結合

遙感技術的興起，促使攝影測量發生了革命性的變化。但由于測制地形圖對攝影成果有著特別嚴格的要求，除必須的影像分辨率外，其關鍵環節是實現立體影像覆蓋，以及構成立體交會的幾何條件和攝像的幾何精度，因此，雖然各類遙感影像的獲取越來越快捷、分辨率越來越高，而真正滿足定位測圖的資料并不多。

航天遙感具有視野開闊、不受地理位置和疆界限制、可重復觀測、能快速獲取大面積甚至全球性地面動態信息等優點，但由于衛星攝影高度在幾百公里以上，采用較長的攝影焦距，作為立體量測的交會條件差，立體效應不好，影響高程量測精度；另外衛星只能按預定軌道飛行和攝影，要真正實現全球性動態監測和立體影像覆蓋，必須擁有一個衛星組群。目前航天攝影測量多用于特殊困難地區的測繪或中小比例尺成圖。

攝影測量與遙感的結合，還體現在解析攝影測量尤其是數字攝影測量對遙感技術發展的推動作用。遙感圖像的高精度幾何定位和幾何糾正就是解析攝影測量現代理論的重要應用；數字攝影測量中的影像匹配理論可用來實現多時相、多傳感器、多種分辨率遙感圖像的復合和幾何配準；自動定位理論可用來快速、及時地提供具有“地學編碼”的遙感影像；攝影測量的主要成果，如DEM、地形測量數據庫和專題圖數據庫，乃是支持和改善遙感圖像分類效果的有效信息；像片判讀和影像分類的自動化和智能化則是攝影測量和遙感技術共同研究的課題。一個現代的數字攝影測量系統與一個現代的遙感圖像處理系統已看不出什么本質差別了，兩者有機結合已成為地理信息系統（GIS）技術中數據采集和更新的重要手段。

4 結語

當前，我國信息化測繪體系的建設工作正如火如荼地開展起來，信息化測繪體系的建設內容包括很多方面，其中技術體系建設是非常重要的一項。信息化測繪技術體系建設將主要圍繞地理空間信息的獲取、處理、管理與服務這一信息流程來展開，攝影測量與遙感技術無疑將會得到新的發展，技術的應用與服務也將呈現新的景象。

參考文獻

[1]李德仁，王樹根，周月琴.攝影測量與遙感概論[M].2版.北京：測繪出版社，2008.

[2]鄒曉軍.攝影測量基礎[M].鄭州：黃河水利出版社，2008.