多源遙感數(shù)據(jù)測(cè)繪應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)研究

李軍

（楚雄金峰測(cè)繪科技有限公司 云南楚雄 675000）

0 引言

20世紀(jì)以來(lái)，空間遙感技術(shù)隨著一顆顆人造衛(wèi)星的發(fā)射得到了快速發(fā)展，在國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們的生活中發(fā)揮著一個(gè)日益明顯的作用，同時(shí)遙感衛(wèi)星的獲取的信息量日益增多，地面分辨率日益增高，而應(yīng)用范圍也日益增廣。目前，多時(shí)相、多光譜、多平臺(tái)和多分辨率遙感影像數(shù)據(jù)正以驚人的速度快速發(fā)展，這就是我們所說(shuō)的多源遙感。多源遙感測(cè)繪技術(shù)因其較于傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)優(yōu)點(diǎn)明顯，在測(cè)繪工作中得到廣泛應(yīng)用，多源遙感技術(shù)與其他技術(shù)有著密切聯(lián)系，它的發(fā)展對(duì)諸多層面影響甚遠(yuǎn)。不斷完善改進(jìn)的多源遙感測(cè)繪技術(shù)使得測(cè)繪工作進(jìn)一步加快，它已經(jīng)成為測(cè)繪領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)代化的重要手段，進(jìn)一步深入研究應(yīng)用于測(cè)繪工作中的多源遙感技術(shù)有著深遠(yuǎn)的意義。

1 多源遙感測(cè)繪技術(shù)定義、原理及優(yōu)勢(shì)分析

1.1 定義

多源遙感是指光學(xué)、熱紅外線和微波等各種不同的衛(wèi)星傳感器對(duì)同一地區(qū)進(jìn)行多種遙感影像數(shù)據(jù)的應(yīng)用，從測(cè)繪的層面來(lái)說(shuō)，多源遙感需要和全球定位系統(tǒng)相聯(lián)系，物體本身持有特有的電磁波，多源遙感測(cè)繪則利用物體具有的這一特點(diǎn)進(jìn)行信息獲取。多源遙感測(cè)繪技術(shù)是通過(guò)衛(wèi)星傳感器和各種機(jī)械設(shè)備對(duì)地面事物予以感知，獲得的數(shù)據(jù)信息發(fā)送至計(jì)算機(jī)終端進(jìn)行對(duì)比分析[1]。

1.2 工作原理

融合各個(gè)遙感器獲取的數(shù)據(jù)的過(guò)程，可分為影像的空間配準(zhǔn)融合兩個(gè)步驟。

1.2.1 影像的空間配準(zhǔn)

影像的空間配準(zhǔn)是各項(xiàng)數(shù)據(jù)融合的基本條件，在兩幅影像空間配準(zhǔn)過(guò)程中，通常把其中的一個(gè)圖像作為參考的標(biāo)準(zhǔn)，然后對(duì)另一個(gè)影響進(jìn)行糾正修改工作。常用的空間配準(zhǔn)方法可以分為以下幾步：

（1）特點(diǎn)選取：在將要配準(zhǔn)的兩幅影像中，選取像線性交叉點(diǎn)、邊線、部位輪廓線等一些顯而易見(jiàn)的特點(diǎn)。

（2）特點(diǎn)匹配：在科學(xué)的配準(zhǔn)算法基礎(chǔ)上，標(biāo)記兩個(gè)影像中顯而易見(jiàn)的地物點(diǎn)，把它當(dāng)作控制點(diǎn)。

（3）轉(zhuǎn)換空間：結(jié)合所選取的控制點(diǎn)，組建不同影像之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

（4）插值：參考對(duì)應(yīng)照射關(guān)系，對(duì)非參考影像進(jìn)行重采樣，獲得同參考影像配準(zhǔn)的影像。空間配準(zhǔn)的精度一般要求在1～2個(gè)像元內(nèi)。空間配準(zhǔn)步驟中通過(guò)特征匹配尋找對(duì)應(yīng)的明顯地物點(diǎn)作為控制點(diǎn)是最困難也是最關(guān)鍵的一步。

1.2.2 影像融合

挑選適當(dāng)?shù)娜诤纤惴ǎ袡C(jī)合成空間配準(zhǔn)的遙感影像數(shù)據(jù)（或提取的圖像特征或模式識(shí)別的屬性說(shuō)明），更精確的表示達(dá)到的目標(biāo)[2]，多源遙感影像融合的一般模型如圖1所示。

1.3 優(yōu)勢(shì)

圖1 多源遙感影像融合的一般模型

相比單源遙感數(shù)據(jù)，多源數(shù)據(jù)的融合能夠全方位綜合同一對(duì)象、環(huán)境，來(lái)獲取運(yùn)用所需求的高品質(zhì)信息，相對(duì)于單一信息源的估計(jì)和判決更精準(zhǔn)、更全面、更可信，其優(yōu)勢(shì)具體表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

1.3.1 測(cè)量度精確

多源遙感測(cè)繪技術(shù)因其測(cè)量精確度高，在測(cè)繪領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。在進(jìn)行資源勘察時(shí)，將多源遙感測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用到其中，可以精確的定位資源所在的位置，測(cè)量精度比傳統(tǒng)人工測(cè)繪高出許多，不僅將測(cè)量誤差控制得極低，還大大節(jié)省了人力、物力和時(shí)間。尤其在涉及勘探煤礦資源時(shí)，利用多源遙感測(cè)繪技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)勘探現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人化，煤礦的無(wú)人活動(dòng)大大減少了因煤礦突發(fā)意外而導(dǎo)致的安全事故的發(fā)生，減少了不必要的傷亡，工作人員的安全得到極大保障[3]。

1.3.2 防干擾能力強(qiáng)

測(cè)繪工作大多在室外進(jìn)行，傳統(tǒng)的人工測(cè)繪容易受到惡劣天氣、地理環(huán)境和人文等因素的諸多影響，導(dǎo)致測(cè)繪的數(shù)據(jù)結(jié)果與實(shí)際相差甚遠(yuǎn)，影響工作質(zhì)量，極大地影響了后續(xù)工作的進(jìn)行。而多源遙感技術(shù)防干擾能力強(qiáng)，不受上述條件影響，它只感知物體的電磁波新型，可以對(duì)不同物體和不同地區(qū)的差異進(jìn)行精確劃分。

1.3.3 覆蓋面積大

傳統(tǒng)人工測(cè)繪技術(shù)覆蓋的面積往往都具有局限性，只能通過(guò)人工和簡(jiǎn)單的設(shè)備進(jìn)行小范圍測(cè)繪，耗時(shí)長(zhǎng)，工作效率低。由于利用衛(wèi)星進(jìn)行感應(yīng)，多源遙感測(cè)繪技術(shù)的覆蓋面積比傳統(tǒng)人工測(cè)繪時(shí)的覆蓋面積大，可以對(duì)較大范圍內(nèi)的地區(qū)地理狀況進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)，能擴(kuò)大測(cè)繪工作的范圍，耗時(shí)短，工作效率高。

1.3.4 不受地貌與地形的限制

多源遙感測(cè)繪技術(shù)還不受地貌與地形的限制，它能夠真正實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的全天候和全方位實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，并且能在最短的時(shí)間內(nèi)獲得工作人員想要得到的信息[4]。所以，將多源遙感測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用在測(cè)繪工作中，有助于提高測(cè)繪質(zhì)量，對(duì)測(cè)繪工作的開(kāi)展有積極影響。

2 多源遙感測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用分析及應(yīng)用前景探究

2.1 應(yīng)用分析

應(yīng)用在測(cè)繪工作當(dāng)中的多源遙感測(cè)繪技術(shù)，能夠在最短的時(shí)間內(nèi)獲得最大范圍的最有效信息，將多源遙感測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用在制作專題圖中，能夠大大提高工作效率，比例尺、空間分辨率以及波段和波普分辨率對(duì)制圖有著很大的影響，在開(kāi)展測(cè)繪工作時(shí)，要結(jié)合實(shí)際情況，保證測(cè)量的精度與準(zhǔn)確性，充分發(fā)揮出多源遙感測(cè)繪技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，以提高測(cè)繪工作效率。另外，在地質(zhì)災(zāi)害方面，多源遙感測(cè)繪技術(shù)也發(fā)揮著巨大用處，利用多源遙感技術(shù)將地面的物體的電磁波進(jìn)行信息收集，將需要檢測(cè)的物質(zhì)資料進(jìn)行收集整理和對(duì)比分析，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)物幾何性質(zhì)與物理性質(zhì)的集中反映。除此之外，在比較重要的交通及海洋勘測(cè)領(lǐng)域，多源遙感測(cè)繪技術(shù)也在其中扮演著重要角色，比如在進(jìn)行中大型工程選址時(shí)，需要工作人員事先對(duì)選址地進(jìn)行整體勘測(cè)評(píng)價(jià)，比起傳統(tǒng)人工測(cè)繪，這時(shí)多源遙感測(cè)繪技術(shù)的優(yōu)勢(shì)立刻顯現(xiàn)出來(lái)，再比如鐵路或者橋梁的地址勘測(cè)，多源遙感測(cè)繪技術(shù)能達(dá)到的精確度是傳統(tǒng)人工測(cè)繪無(wú)法企及的。在一些人工難以到達(dá)的地方或者較難開(kāi)發(fā)的地區(qū)，多源遙感測(cè)繪技術(shù)充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，通過(guò)衛(wèi)星傳感器，將拍攝圖進(jìn)行分析利用，提高測(cè)繪精準(zhǔn)性，在保證工作人員安全的前提下，縮短了工作時(shí)間，降低了工作的風(fēng)險(xiǎn)。將多源遙感測(cè)繪技術(shù)水平進(jìn)一步提高，在技術(shù)推廣中將其優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步擴(kuò)大，在大量工程項(xiàng)目中應(yīng)用多源遙感測(cè)繪技術(shù)，使測(cè)繪人員對(duì)多源遙感測(cè)繪技術(shù)有更深的了解，讓其應(yīng)用到不同領(lǐng)域、不同地區(qū)的勘測(cè)工作，以達(dá)到對(duì)各個(gè)領(lǐng)域需求的全程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，通過(guò)上述舉措，可以對(duì)各種災(zāi)害有效建立各種預(yù)防措施，防患于未然，并且在項(xiàng)目工程中，運(yùn)用多源遙感測(cè)繪技術(shù)可以降低人工費(fèi)用，從而真正實(shí)現(xiàn)多源遙感測(cè)繪技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用[5]。

2.2 應(yīng)用前景探究

在地質(zhì)勘測(cè)工作中，多源遙感測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用是關(guān)鍵一步，現(xiàn)有科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展為多源遙感測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展提供了廣闊前景。要想多源遙感測(cè)繪技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，國(guó)家必須通過(guò)相關(guān)政策扶持，提供優(yōu)惠條件，加大宣傳和推廣力度。相關(guān)研究部門要有觀念意識(shí)，能對(duì)市場(chǎng)的變化和發(fā)展方向做出準(zhǔn)確分析。多源遙感測(cè)繪技術(shù)有著非常強(qiáng)的適應(yīng)環(huán)境能力，它自身帶有很高的技術(shù)性，這都為它的推廣奠定了基礎(chǔ)。為了使多源遙感測(cè)繪技術(shù)得到長(zhǎng)久發(fā)展，降低價(jià)格便是最關(guān)鍵的影響因素。

3 結(jié)語(yǔ)

從上述可以看出，多源遙感測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用必將是多領(lǐng)域全方位進(jìn)行的，對(duì)測(cè)繪工作的優(yōu)化，本質(zhì)就是對(duì)多源遙感測(cè)繪技術(shù)的優(yōu)化，只有技術(shù)水平提高，才能推進(jìn)測(cè)繪工作效率的實(shí)質(zhì)提高，在互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的新時(shí)代下，多源遙感技術(shù)的覆蓋范圍必將越來(lái)越大，涉及的領(lǐng)域也會(huì)越來(lái)越多，其檢測(cè)度的準(zhǔn)確性為今后的多源遙感測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展提供了可能性，對(duì)測(cè)繪的后續(xù)工作起到進(jìn)一步推進(jìn)。