攝影測(cè)量與遙感學(xué)的發(fā)展方向

賈竺

（北安市國(guó)土資源局，黑龍江 北安 164000）

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攝影測(cè)量與遙感學(xué)的發(fā)展方向

賈竺

（北安市國(guó)土資源局，黑龍江 北安 164000）

摘要：加強(qiáng)空間信息的應(yīng)用是國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展的重大需求，堅(jiān)持自力更生為主,引進(jìn)消化為輔,不斷提升中國(guó)攝影測(cè)量與遙感的水平。未來(lái)的中國(guó)攝影測(cè)量與遙感事業(yè)的任務(wù)艱巨。

關(guān)鍵詞：攝影測(cè)量；遙感測(cè)量；空間信息

一、攝影測(cè)量與遙感學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)

攝影測(cè)量與遙感學(xué)作為基于影像的空間信息科學(xué),是地球空間信息學(xué)的核心。其發(fā)展有以下幾方面的趨勢(shì)。

（一）空間信息獲取的發(fā)展趨勢(shì)。地球空間信息獲取的發(fā)展趨勢(shì)具有多平臺(tái)、多傳感器、多比例尺和高光譜、高空間、高時(shí)間分辨率以及空天地一體化的明顯特征。隨著航天技術(shù)、通信技術(shù)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展,人們將可以從各種航天、近空間、航空和地面平臺(tái)上用紫外、可見(jiàn)光、紅外、微波、合成孔徑雷達(dá)、激光雷達(dá)、太赫茲等多種傳感器獲取多種比例尺的目標(biāo)影像,大大提高其空間分辨率、光譜分辨率和時(shí)間分辨率,形成天地一體化攝影測(cè)量與遙感的數(shù)據(jù)獲取方法,為人們提供愈來(lái)愈多的影像和非影像數(shù)據(jù)。

隨著新一代全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)(GNSS)的發(fā)展,定位系統(tǒng)將以更高的精度自動(dòng)測(cè)定各類傳感器的空間位置和姿態(tài),從而實(shí)現(xiàn)無(wú)地面控制的高精度、實(shí)時(shí)攝影測(cè)量與遙感。

（二）空間信息處理的發(fā)展趨勢(shì)。地球空間信息處理和信息提取的發(fā)展趨勢(shì)是走向定量化、自動(dòng)化和實(shí)時(shí)化。目前,攝影測(cè)量與遙感所存在的一個(gè)突出問(wèn)題是數(shù)據(jù)海量、信息不足、知識(shí)難求。利用網(wǎng)格技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)格計(jì)算給解決這一問(wèn)題帶來(lái)了新的機(jī)遇。

（三）空間信息管理的發(fā)展趨勢(shì)。地球空間信息管理與分析的發(fā)展趨勢(shì)是走向信息共享、互操作和網(wǎng)格化。從網(wǎng)格計(jì)算的資源共享和協(xié)同計(jì)算觀點(diǎn)看,目前,地理信息系統(tǒng)已從單機(jī)GIS系統(tǒng)發(fā)展到網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)地理信息系統(tǒng)(Web-GIS和Mobile-GIS),下一步將走向網(wǎng)格地理信息系統(tǒng)(Grid-GIS)。為此,需要解決地理空間數(shù)據(jù)存在的時(shí)間基準(zhǔn)不一致、空間基準(zhǔn)不一致、數(shù)據(jù)格式不一致和語(yǔ)義不一致引起的問(wèn)題。空間基準(zhǔn)不一致引起的問(wèn)題可以采用全球地心坐標(biāo)系或坐標(biāo)變換來(lái)解決;數(shù)據(jù)格式不一致可以用互操作軟件解決;時(shí)態(tài)和語(yǔ)義不一致引起的問(wèn)題較難解決。前者要解決空間數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新或建立時(shí)空地理信息系統(tǒng),后者需要一個(gè)基于本體的空間信息語(yǔ)義網(wǎng)格來(lái)處理這些語(yǔ)義的差異,從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格技術(shù)下空間信息的共享和互操作。

（四）空間信息應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)。地球空間信息成果應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)是成果的多樣化和應(yīng)用的大眾化與普適化。未來(lái)的地球空間信息成果產(chǎn)品可以是矢量的或柵格的,可以是圖形的或影像的,可以是二維的或三維的,可以是靜態(tài)圖像或連續(xù)動(dòng)畫(huà)視頻圖像,可以是多媒體或流媒體,可以是虛擬現(xiàn)實(shí)或可測(cè)的實(shí)景影像,也可以是上述各種形式產(chǎn)品的融合與集成。長(zhǎng)期以來(lái),攝影測(cè)量與遙感主要面向地球科學(xué)和環(huán)境科學(xué)的應(yīng)用,作為基于影像的空間信息科學(xué),它除了將繼續(xù)在影像城市、虛擬數(shù)字地球和地理環(huán)境中得到應(yīng)用之外,還有很大的潛力用于工業(yè)制造、醫(yī)學(xué)診斷、文化遺產(chǎn)保護(hù)等方面。如果將原始或加工后的影像連同它們的方位元素和測(cè)量工具軟件一起作為產(chǎn)品發(fā)布,則用戶可在Web2.0環(huán)境下實(shí)現(xiàn)自己的按需測(cè)量和按需解譯,從而實(shí)現(xiàn)地球空間信息成果應(yīng)用的大眾化與普適化。

（五）新地理信息時(shí)代的出現(xiàn)。隨著下一代互聯(lián)網(wǎng)與Web2.0的出現(xiàn),一個(gè)新的地理信息時(shí)代悄然而來(lái)。新地理信息時(shí)代的服務(wù)對(duì)象不僅包括專業(yè)用戶,而且包括普通大眾用戶。在新地理信息時(shí)代,可實(shí)現(xiàn)專業(yè)人員和大眾用戶互動(dòng),共同參與按需服務(wù)。服務(wù)環(huán)境是圖形、圖像和多媒體,服務(wù)的提供和實(shí)現(xiàn)都是動(dòng)態(tài)的。

二、攝影測(cè)量與遙感學(xué)的發(fā)展重點(diǎn)

（一）發(fā)展先進(jìn)的高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)。為了進(jìn)一步推動(dòng)中國(guó)遙感對(duì)地觀測(cè)的發(fā)展,首先要抓好空間信息的數(shù)據(jù)源。2005～2020 年,《國(guó)家中長(zhǎng)期科技發(fā)展規(guī)劃綱要》指出:發(fā)展基于衛(wèi)星、飛機(jī)和平流層飛艇的高分辨率(dm級(jí))先進(jìn)對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng),發(fā)射一系列的高分辨率遙感對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星,建成覆蓋可見(jiàn)光、紅外、多光譜、超光譜、微波、激光等觀測(cè)譜段的高中低軌道結(jié)合的、具有全天時(shí)、全天候、全球觀測(cè)能力的大氣、陸地、海洋先進(jìn)觀測(cè)體系。到2020 年,建成穩(wěn)定的運(yùn)行系統(tǒng),提高我國(guó)空間數(shù)據(jù)的自給率,形成空間信息產(chǎn)業(yè)鏈。

（二）構(gòu)建面向?qū)崟r(shí)服務(wù)的廣義空間信息網(wǎng)格(GSIG)。地上的全球信息網(wǎng)格與天上的智能傳感器網(wǎng)格相集成,形成全球的廣義空間信息網(wǎng)格。廣義空間信息網(wǎng)格指的是在網(wǎng)格技術(shù)的支持下,在信息網(wǎng)格上運(yùn)行的天、空、地一體化地球空間數(shù)據(jù)獲取、信息處理、知識(shí)發(fā)現(xiàn)和智能服務(wù)的新一代整體集成的實(shí)時(shí)/準(zhǔn)實(shí)時(shí)空間信息系統(tǒng)。

（三）加強(qiáng)高性能空間信息處理與分析技術(shù)的研究,解決應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)。為推動(dòng)空間信息技術(shù)的應(yīng)用,進(jìn)一步加強(qiáng)高性能遙感圖像處理與分析技術(shù),突破高精度定標(biāo)與定位、寬帶微波成像修正、遙感圖像超分辨率分析與相干處理、多源衛(wèi)星遙感影像自動(dòng)配準(zhǔn)與融合、高空間分辨率影像目標(biāo)自動(dòng)識(shí)別、高光譜影像地物精細(xì)分類、基于遙感機(jī)理模型的地物參數(shù)的定量反演與同化等技術(shù);發(fā)展復(fù)雜地表環(huán)境下的地物信息自動(dòng)提取與定量分析技術(shù),突破空間信息自主加載、維護(hù)、復(fù)合匹配與服務(wù)等技術(shù),開(kāi)發(fā)具備自我維護(hù)功能的空間信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)軟件系統(tǒng)。突破動(dòng)態(tài)交通信息的獲取、融合、分析、預(yù)測(cè)與動(dòng)態(tài)路徑規(guī)劃等關(guān)鍵技術(shù),開(kāi)發(fā)基于動(dòng)態(tài)交通信息的智能導(dǎo)航與位置服務(wù)軟件,建立應(yīng)用系統(tǒng),為開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新一代位置服務(wù)與智能導(dǎo)航系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。

（四）加強(qiáng)空間信息的應(yīng)用。加強(qiáng)空間信息的應(yīng)用是國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展的重大需求。為實(shí)現(xiàn)資源可持續(xù)利用,建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì),應(yīng)用空間信息技術(shù)對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、資源利用等綜合指標(biāo)及時(shí)監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià),有利于實(shí)現(xiàn)國(guó)家對(duì)自然資源的宏觀調(diào)控,強(qiáng)化國(guó)家對(duì)資源的綜合管理,制訂可持續(xù)利用資源的政策,保證國(guó)家經(jīng)濟(jì)健康、平穩(wěn)地運(yùn)行。發(fā)展空間信息技術(shù),提高對(duì)自然災(zāi)害及其影響監(jiān)測(cè)、預(yù)警和應(yīng)急反應(yīng)的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性,實(shí)現(xiàn)自然災(zāi)害的大范圍、全天候、全天時(shí)、動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè),加強(qiáng)自然災(zāi)害的預(yù)報(bào)、預(yù)警、監(jiān)測(cè)、評(píng)估,以及應(yīng)急響應(yīng)、災(zāi)害救助、恢復(fù)重建決策信息支持。今后應(yīng)當(dāng)理論與應(yīng)用并重發(fā)展,軟硬件一起抓,系統(tǒng)研發(fā)與人才培養(yǎng)一起抓。堅(jiān)持自力更生為主,引進(jìn)消化為輔,不斷提升中國(guó)攝影測(cè)量與遙感的水平。未來(lái)的中國(guó)攝影測(cè)量與遙感事業(yè)的任務(wù)艱巨,但前程似錦,必將大有作為!

中圖分類號(hào)：P21

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1671-864X（2016）01-0134-01