遙感制圖在地圖制圖中的應(yīng)用探析

張玉平，張德鑫

（吉林省航測(cè)遙感院，吉林 長(zhǎng)春 130000）

信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)在全球應(yīng)用中得以體現(xiàn)，在信息化、智能化時(shí)代，信息技術(shù)是一個(gè)重要的標(biāo)志，在全球社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展領(lǐng)域起到了重要的作用。信息技術(shù)標(biāo)志著人類(lèi)已經(jīng)由電子化置身數(shù)字化，這是一個(gè)時(shí)代的進(jìn)步，更是技術(shù)的突破。在全球信息時(shí)代，各行各業(yè)充分結(jié)合自身特點(diǎn)，研發(fā)出屬于各自領(lǐng)域特征的前沿，數(shù)字信息化發(fā)展已經(jīng)成為國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略，更是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重中之重。我國(guó)出臺(tái)許多政策，全面支持?jǐn)?shù)字化發(fā)展，就國(guó)內(nèi)目前的情況而言，數(shù)字信息化建設(shè)是國(guó)家戰(zhàn)略，是國(guó)家發(fā)展的總方向，必須要在各個(gè)時(shí)期充分把握，才能跟上時(shí)代進(jìn)步與發(fā)展，實(shí)現(xiàn)國(guó)家穩(wěn)定安全。遙感技術(shù)應(yīng)用在各行各業(yè)有所體現(xiàn)，在地圖生產(chǎn)行業(yè)也起到了重要的作用。隨著測(cè)繪新技術(shù)發(fā)展，全面有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)地圖制圖與土地規(guī)劃存在的缺陷，提高了數(shù)據(jù)的精度，使土地規(guī)劃、地圖制圖更科學(xué)、更實(shí)用。遙感技術(shù)是在信息化發(fā)展的過(guò)程中不斷發(fā)展的，是時(shí)代產(chǎn)物、是社會(huì)發(fā)展的趨勢(shì)，技術(shù)效率高、信息豐富、動(dòng)態(tài)管理等優(yōu)勢(shì)，極大保證了使用價(jià)值。

1 遙感技術(shù)概念

1.1 遙感技術(shù)基本情況

技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展推動(dòng)了遙感技術(shù)進(jìn)步，遙感技術(shù)主要是指對(duì)一個(gè)目標(biāo)物的測(cè)量，距離目標(biāo)物較遠(yuǎn)，利用先進(jìn)的技術(shù)形態(tài)，通過(guò)遙感平臺(tái)與遙感器對(duì)物質(zhì)電磁波接收，得到相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，同時(shí)，利用計(jì)算功能，對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛娼邮照荆笈_(tái)計(jì)算設(shè)備對(duì)相關(guān)的數(shù)據(jù)處理與分析，得到一組有效的數(shù)據(jù)結(jié)果，最終結(jié)果能夠共享與服務(wù)，便于用戶(hù)使用。我們把這個(gè)過(guò)程叫做遙感技術(shù)。技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)接收信息、分析信息、處理信息、應(yīng)用信息，整個(gè)過(guò)程都是自動(dòng)化完成，無(wú)需人為計(jì)算與操作，就能夠全過(guò)程完成。遙感技術(shù)資源來(lái)源較廣泛，獲得信息周期短、空間分辨率高，在各個(gè)行業(yè)得到了廣泛的使用，遙感技術(shù)應(yīng)用的范圍主要包括環(huán)境監(jiān)測(cè)、氣象預(yù)報(bào)、資源規(guī)劃利用。

1.2 遙感制圖種類(lèi)

遙感制圖是先進(jìn)的技術(shù)呈現(xiàn)，是技術(shù)進(jìn)步的產(chǎn)物，隨著科技不斷發(fā)展而出現(xiàn)的新型制圖方式在地圖行業(yè)得到充分運(yùn)用，從世界范圍看，很多國(guó)家都在使用這一技術(shù)。制圖方式?jīng)Q定了制圖的效果，隨著各種制圖技術(shù)的應(yīng)用，不同的成圖效果也有所不同。在傳統(tǒng)制圖過(guò)程中，主要是人為手工制圖，各種數(shù)據(jù)需要充分計(jì)算才能得到，但在數(shù)據(jù)應(yīng)用過(guò)程中，還存在許多的偏差，地圖質(zhì)量得不到保證。隨著技術(shù)進(jìn)步，自動(dòng)制圖和半自動(dòng)制圖模式越來(lái)越成熟，遙感制圖起到了重要的關(guān)鍵性作用。遙感技術(shù)制圖種類(lèi)主要有三項(xiàng)，一是遙感信息是制圖重要數(shù)據(jù)依據(jù)。通過(guò)對(duì)各種信息的提取，全面為繪制各種專(zhuān)題地圖起到參考，提升了地圖的制作效果與質(zhì)量。二是遙感信息在應(yīng)用中本身有直觀性，直觀性能夠讓制圖人員直接了解物質(zhì)的基本特征，但是，在對(duì)地理信息說(shuō)明和應(yīng)用中存在著表述模糊的情況，無(wú)法對(duì)具體事物指示。三是遙感影像地圖是遙感影像在地圖中能夠顯示出現(xiàn)，但是，整體看，內(nèi)容又較為單一，不能當(dāng)成直接制圖的依據(jù)使用。

2 遙感技術(shù)制圖內(nèi)容

2.1 正射影像圖

正射影像圖主要是通過(guò)遙感技術(shù)應(yīng)用，對(duì)地圖的修正技術(shù)，將地形變化和因地形因素形成的影響消除后產(chǎn)生的影響圖，進(jìn)一步提高了制圖的質(zhì)量，保證了效果，在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮著很好作用。隨著科技不斷發(fā)展進(jìn)步，這項(xiàng)技術(shù)也在航空航天等領(lǐng)域得到了推廣與使用，全面提高了航空的安全性，取得了很好的成效。正是因?yàn)槠渥陨淼膬?yōu)勢(shì)特點(diǎn)，才能在實(shí)際使用過(guò)程中得到人們的青睞和追捧。其優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一方面是影像圖視角非常明確。人們能夠在圖中看到真實(shí)的畫(huà)面，也就是說(shuō)，使用人員通過(guò)影像圖所看到的內(nèi)容，真實(shí)的存在，省去多余標(biāo)注和說(shuō)明，這是步驟上的簡(jiǎn)化，節(jié)省了制圖的成本與時(shí)間。另一方面，影像圖涵蓋的內(nèi)容豐富多樣，整體內(nèi)容相對(duì)較廣，一些不需要說(shuō)明的文字能夠通過(guò)地圖展現(xiàn)出來(lái)，很多細(xì)節(jié)均不需要文字表述，土地資源管理和城市建設(shè)規(guī)劃制圖，往往會(huì)選擇這種方式。

2.2 遙感影像地圖

傳統(tǒng)手繪制圖需要大量的人工，其生產(chǎn)方式落后，質(zhì)量不高，往往會(huì)因?yàn)楣ぷ髁看螅斐蓛?nèi)容的偏離，整體過(guò)程非常繁瑣，隨著時(shí)代的發(fā)展，遙感制圖技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，大大改善了傳統(tǒng)制圖環(huán)境與技術(shù)手段，我國(guó)遙感制圖應(yīng)用雖然相對(duì)晚，上世紀(jì)70 年代才在地圖繪制應(yīng)用中加入遙感影像技術(shù)，發(fā)展過(guò)程中，極大提高了地圖繪制質(zhì)量，使地圖繪制工作更加簡(jiǎn)便、易操作，保證了成圖質(zhì)量，信息精準(zhǔn)。遙感影像地圖優(yōu)勢(shì)更加明顯，在不同的領(lǐng)域都有著良好的應(yīng)用，其不同于正射影像圖，遙感影像圖主要是使繪制出的圖形更直觀、更直接，影響能夠直接反映出地圖信息，內(nèi)容更多、真實(shí)性更強(qiáng)，對(duì)一些無(wú)法體現(xiàn)的信息能夠客觀反映出真實(shí)性，細(xì)節(jié)展示效果好。

2.3 三維遙感影像圖

三維遙感影像圖是更加先進(jìn)的技術(shù)，通過(guò)三維畫(huà)面體現(xiàn)影像，這種影像圖主要優(yōu)勢(shì)就是表現(xiàn)形式上更直觀、更真實(shí)。一般在使用過(guò)程中，常見(jiàn)的形式有三維地質(zhì)影像圖、三位地貌影像圖和其他三維影像等。遙感影像制圖過(guò)程中，必須要和數(shù)字地面相結(jié)合，這是三維遙感影像圖最為關(guān)鍵的技術(shù)要點(diǎn)，更是重要元素。在實(shí)際使用過(guò)程中，主要在水文勘查、地質(zhì)災(zāi)害、軍事用途中效果良好。三維遙感技術(shù)需要通過(guò)衛(wèi)星圖像支撐，才能全面完成技術(shù)呈現(xiàn)，隨著衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展，三維技術(shù)也在不斷進(jìn)步。

3 地理信息獲取中遙感技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

3.1 地理信息調(diào)查中遙感技術(shù)的應(yīng)用

地理信息是重要的信息，在各種設(shè)計(jì)與規(guī)劃工作中有著重要的作用。地理信息調(diào)查主要指的是在土地規(guī)劃設(shè)計(jì)工作中，根據(jù)實(shí)際土地面積，全面利用航空或衛(wèi)星影像技術(shù)，對(duì)地面情況進(jìn)行調(diào)查，得到相關(guān)的數(shù)據(jù)集合，為土地綜合利用提供良好的條件。土地調(diào)查還能夠?qū)σ欢ǚ秶鷥?nèi)土地利用情況與更新情況，做出正確的結(jié)果顯示，形成更加客觀、全面的調(diào)查報(bào)告，在此基礎(chǔ)上，全面把數(shù)據(jù)信息體現(xiàn)到地圖中，為實(shí)際工作提供參考依據(jù)，實(shí)現(xiàn)土地利用圖像與數(shù)據(jù)一致性的土地資源管理目標(biāo)。現(xiàn)階段，我國(guó)土地調(diào)查情況較為明確，在技術(shù)應(yīng)用中也有一定的清晰度，技術(shù)流程主要是用遙感技術(shù)獲得影像資料，通過(guò)修正為地圖制圖依據(jù)，并制作成基礎(chǔ)圖。通過(guò)遙感影像與野外作業(yè)結(jié)合的方式，形成正確的信息源，以此為基礎(chǔ)，進(jìn)一步完善土地利用監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)。

3.2 地理信息規(guī)劃與勘測(cè)定界中遙感技術(shù)的應(yīng)用

地理信息規(guī)劃中的各個(gè)環(huán)節(jié)都存在大量的數(shù)據(jù)，要對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)做好有效計(jì)算，才能形成合理的數(shù)字模式，如土地資源位置、資源價(jià)值、資源數(shù)量等關(guān)系到后期的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，只有保證信息的精度，才能做好后期的規(guī)劃工作，避免出現(xiàn)問(wèn)題。全面地圖制圖前，必須做好詳細(xì)數(shù)據(jù)整理與分析，通過(guò)科學(xué)的分析數(shù)據(jù)，可為土地規(guī)劃提供客觀、全面數(shù)據(jù)，并能夠?qū)σ欢癫氐耐恋匕l(fā)展情況進(jìn)行性質(zhì)評(píng)估，為土地資源規(guī)劃奠定基礎(chǔ)。在遙感技術(shù)支持下，能夠更加直接獲得土地資源各種信息，通過(guò)自動(dòng)化處理，形成圖片圖像，建立完善的土地資源數(shù)據(jù)庫(kù)。

3.3 地理資源利用檢測(cè)中遙感技術(shù)的應(yīng)用

土地是國(guó)家資源，為了得到充分的利用與開(kāi)發(fā)，則需要在利用前做好各種數(shù)據(jù)的檢測(cè)，數(shù)據(jù)檢測(cè)一般包括調(diào)查外業(yè)環(huán)節(jié)、測(cè)量外業(yè)環(huán)節(jié)、整理匯總環(huán)節(jié)、歸檔環(huán)節(jié)等。通過(guò)科學(xué)的土地檢測(cè)，全面得到實(shí)際土地?cái)?shù)據(jù)，為后期的規(guī)劃與設(shè)計(jì)提供保障，通過(guò)遙感技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)ν恋鼗厩闆r進(jìn)行合理定位，提取土地資源的相關(guān)信息，外業(yè)操作的項(xiàng)目就是得到相關(guān)信息。通過(guò)外網(wǎng)傳輸，至后臺(tái)計(jì)算設(shè)備中，對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)及獲得信息進(jìn)行分析，流動(dòng)站經(jīng)過(guò)GPS 觀測(cè)，得到差分觀測(cè)值，利用相對(duì)定位理論估算流動(dòng)站坐標(biāo)，得到三維圖像，形成科學(xué)的土地檢測(cè)信息。

3.4 地理資源利用執(zhí)法檢查中遙感技術(shù)的應(yīng)用

遙感數(shù)據(jù)多是帶有一定的地理坐標(biāo)，通過(guò)全球定位系統(tǒng)能夠保證坐標(biāo)的精度，在精準(zhǔn)定位下的坐標(biāo)，能夠?yàn)閳?zhí)法管理提供幫助。對(duì)土地資源動(dòng)態(tài)管理中，需要通過(guò)全球定位系統(tǒng)、地理信息技術(shù)、遙感技術(shù)三者結(jié)合應(yīng)用，才能得到正確的信息，這樣，就便于在執(zhí)法過(guò)程中動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。遙感技術(shù)是最為有效的定位技術(shù)，當(dāng)前，土地資源利用變化情況，均是通過(guò)此項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。全球定位系統(tǒng)能獲得土地?cái)?shù)據(jù)，對(duì)相對(duì)的空間進(jìn)行分析，得到良好的數(shù)據(jù)信息。地理信息技術(shù)是“可視化”管理的基礎(chǔ)，及時(shí)做好數(shù)據(jù)更新，協(xié)助土地資源核查檢查。

4 遙感制圖在地圖制圖中的應(yīng)用

4.1 制作數(shù)字正射影像圖

數(shù)字正射影像圖是當(dāng)前最為重要的圖像，作為重要的4D 產(chǎn)品，數(shù)字正射影像圖技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越成熟，在制圖工作中發(fā)揮著重要的作用，通過(guò)技術(shù)發(fā)展與推廣，已逐步實(shí)現(xiàn)并得到快速推進(jìn)。遙感處理軟件的開(kāi)發(fā)，使制圖更加簡(jiǎn)便。通常，數(shù)字正射影像圖制圖模式有兩種形式，一是單模型圖像。要想建立這樣的圖形，需要在這種制圖模型下進(jìn)行軟件操作，可以先建立單個(gè)DEM 模型，通過(guò)單影像制作數(shù)字正射影像模型，也可能根據(jù)需求不同，做多影像數(shù)字正射影像模型。然后，以實(shí)際使用需求為標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)多影像拼接得到正射影像。二是多模型方式制圖。圖幅范圍是決定多少的關(guān)鍵，一般情況下，要根據(jù)所需范圍進(jìn)行設(shè)定，根據(jù)數(shù)據(jù)情況，通過(guò)編輯工具形成更加匹配的處理，形成以圖幅范圍為基礎(chǔ)的正射影像。

4.2 制作遙感影像地圖

當(dāng)前，制圖主要是專(zhuān)題為主，根據(jù)各行各業(yè)的需要不同，形成不同的地圖，大部分遙感影像圖制圖產(chǎn)品均是為行業(yè)服務(wù)的，以專(zhuān)題形式為主的制圖方式是當(dāng)前最為主要的形式。專(zhuān)題影像圖為各行業(yè)服務(wù)，保證了行業(yè)的快速發(fā)展，但是專(zhuān)題圖像在生成的過(guò)程中，根據(jù)其目標(biāo)客戶(hù)需要的不同，又可分為定性影像圖與定量影像圖兩種。定性影像圖顯示空間種類(lèi)與現(xiàn)象，對(duì)物質(zhì)的具體定位與分布有著嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼f(shuō)明。定量影像圖主要顯示數(shù)量，描述的是空間特性。迭加專(zhuān)題要素與影像底面是最為主要的內(nèi)容，對(duì)每一幅專(zhuān)題影像圖來(lái)講，迭加專(zhuān)題要素與影像底面構(gòu)成要素是最為主要的兩個(gè)要素，其相互協(xié)調(diào)才能保證制圖的質(zhì)量。在審判專(zhuān)題影像圖過(guò)程中，將視覺(jué)與思維結(jié)合，影像底圖提供定位，通過(guò)專(zhuān)題要素解答定量信息，迭加專(zhuān)題要素是否準(zhǔn)確，直接影響到專(zhuān)題影像圖生產(chǎn)質(zhì)量。制作遙感影像地圖時(shí)，需要全面把握重點(diǎn)要素，制作專(zhuān)題影像圖時(shí)，需要結(jié)合不同專(zhuān)業(yè)具體需求而進(jìn)行制圖，具體遙感圖像通過(guò)疊加具體專(zhuān)題信息來(lái)完成每一個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)，這樣，就能夠滿(mǎn)足相關(guān)行業(yè)的需求，表達(dá)真實(shí)的物體。構(gòu)成專(zhuān)題影像圖需要有二維空間構(gòu)圖、專(zhuān)題圖形要素、影像信息背景這三項(xiàng)保證，通過(guò)技術(shù)把握，消除視覺(jué)混亂，保證圖像的清晰度與實(shí)用性。

4.3 制作三維遙感影像圖

三維圖形是當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的設(shè)計(jì)圖形，數(shù)字高程模型及遙感影像技術(shù)是三維地貌影像制作重要數(shù)據(jù)，要充分利用好各方面的技術(shù)特點(diǎn)，將其進(jìn)行幾何配準(zhǔn)，這樣，就能夠從地圖投影與坐標(biāo)統(tǒng)一性上實(shí)現(xiàn)圖形的精準(zhǔn)度，進(jìn)一步提高了制圖的質(zhì)量。當(dāng)前，部分遙感處理軟件均是以GIS軟件為基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)生成的，也就是說(shuō)，任何一個(gè)軟件均可以獨(dú)立生成三維地貌影像圖。相關(guān)技術(shù)人員在制圖時(shí)，需要對(duì)目標(biāo)客戶(hù)進(jìn)行把握，明確三維影像圖制作使用環(huán)境與目的，這樣，才能結(jié)合圖形學(xué)及計(jì)算機(jī)原理，全面制作出符合實(shí)際需要的三維影像圖，全面表達(dá)出目標(biāo)點(diǎn)、視角、光照模型、景深高程等。

4.4 衛(wèi)星影像輔助制圖

獲取影像是技術(shù)的基礎(chǔ)，通過(guò)相關(guān)的技術(shù)控制，全面提高影像質(zhì)量。工作人員需要根據(jù)自身的實(shí)際需求下載相關(guān)影像資料，這樣，才能有足夠的信息用于制圖生產(chǎn)。制作小比例地圖需下載CCD 影像，而不必要下載HR 影像。通過(guò)良好的選擇，能夠保證質(zhì)量與成效，最大限度的節(jié)省制圖的時(shí)間。影像相關(guān)的細(xì)節(jié)處理非常重要，要把握好每一個(gè)重要環(huán)節(jié)，將CCD 影像處理成不同波段彩色圖像，這樣，衛(wèi)星綜合信息讀取就能夠更加方便清晰，便于后期制作與合成。當(dāng)合成圖像后，要對(duì)所得到的圖形進(jìn)行糾正比例，確保圖像真實(shí)客觀，提高圖像的像素。對(duì)多次糾正影像圖依舊不清晰的，需要利用專(zhuān)業(yè)的PS 軟件做好銳化處理、調(diào)色處理等，使信息更加精確，要調(diào)度重視投影的變換，根據(jù)制圖實(shí)際需求做好影像資料的修訂。從專(zhuān)業(yè)的角度看，出版地圖精度低，導(dǎo)航地圖精度高，所以說(shuō)，要根據(jù)不同的需要，做好地圖的信息糾正工作。

5 結(jié)束語(yǔ)

信息時(shí)代的到來(lái)，使技術(shù)不斷進(jìn)步與發(fā)展，隨著各種技術(shù)的全球化應(yīng)用，數(shù)字化、智能化發(fā)展已經(jīng)成為一種趨勢(shì)，在信息時(shí)代技術(shù)應(yīng)用變得越來(lái)越重要。根據(jù)國(guó)內(nèi)科技信息發(fā)展水平，全面引進(jìn)先進(jìn)發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)驗(yàn)，全面有效做好數(shù)字信息化建設(shè)，使社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域都得到推進(jìn)，充分實(shí)現(xiàn)信息接受、處理、共享。遙感制圖技術(shù)普及極大推動(dòng)了制圖發(fā)展，未來(lái)，遙感制圖產(chǎn)品種類(lèi)會(huì)更加豐富、更加精準(zhǔn)。