人工智能對攝影測量與遙感技術發展的影響分析

雷遠建

深圳市勘察研究院有限公司 廣東 深圳 518026

引言

人工智能從提出算法到現在，已經給多個行業領域帶來了非常深遠的影響。測繪作為人們感知地球、開發地理信息資源的基礎技術，在人工智能的輔助下，可以加快信息采集速度，提升采集數據精準度，從而為“智能化” 城市發展提供必要的數據支持。基于人工智能對攝影測量與遙感技術發展帶來的影響，可以得到更加可靠的基礎數據，從而為行業的進一步發展、技術進一步融合提供有效參考。

1 人工智能相關內容論述

1.1 發展過程概述

從目前的發展情況來看，人工智能的發展可以分為以下4個階段：①人工智能的探索期，此階段人工智能芯片的成熟度較低，許多內容還處于理論階段，而人工智能虛擬助理也處于理論和落實的過渡期。在此背景下，人工智能的研究主要集中在制造領域，對于科研領域的涉及度相對較低。②市場啟動期，在市場中出現了一些簡單工業機器人，其具備了簡單的機器人視覺，可以代替人工執行一些簡單操作，之前的理論知識逐漸轉換為現實。該背景下產生的人工智能，其操作容錯率相對較高，只是在一些簡單領域中應用。③高速發展期，在計算機語言、計算機技術、視覺傳達技術等科學手段不斷成熟的背景下，人工智能發展速度也在加快，工業機器人執行指令的復雜度也在不斷提高。該背景下人工智能的涉足領域不斷拓展，從傳統制造業開始向著生活領域、建筑領域中滲透，應用普及度也在不斷提高。④應用成熟期，基于大數據技術、云平臺、仿真模擬技術，人工智能水平也在不斷提升，這也為人類生存環境、工作環境、競爭環境的持續改善提供了有效幫助。在此背景下，人工智能也在科研領域、精密加工領域中得到了推廣，其應用價值也得到了充分體現。

1.2 研究成果整理

目前，人工智能在發展過程中，已經取得了以下研究成果：第一，人機對弈，如目前活躍度較高的“深藍”、“X3D德國人”智能機器人，其具備超強計算能力，在與人進行PK的過程中取得來良好成績。例如，“X3D德國人”智能機器人已經打敗了多名世界頂尖棋手，代表了人工智能技術發展進入到了新高度。第二，模式識別，包括2D識別引擎、3D識別引擎、多維識別引擎等。以2D識別引擎為例，其內容包括人臉識別、文字識別、圖像識別、車牌識別等。如目前許多智能建筑、停車場都應用到了智能掃描系統，可以為人們生活提供更多便利。第三，自動工程，包括自動駕駛系統、獵鷹系統等。如目前一些地區試推廣的無人駕駛快遞車、無人駕駛汽車等。第四，知識工程，包括專家系統、智能搜索引擎、計算機視覺和圖像處理、機器翻譯和自然語言理解、數據挖掘和知識發現等。如我國的“天河一號”超級計算機，便是集成多項先進技術的綜合體。

2 人工智能對攝影測量與遙感技術發展的影響

2.1 測繪行業發展

2.1.1 經濟發展與社會建設。從目前的發展情況來看，人工智能對經濟發展與社會建設的影響日益突出，對各行各業帶來了巨大的沖擊和挑戰。隨著現代科學技術的發展，測繪行業也迎來了重大變革，智能化、信息化的測繪時代即將代替數字化測繪，成為測繪的新標桿。對測繪行業的發展進行深入剖析可以看出，測繪行業的發展是測繪科學和應用領域科學的共同創新和進步，需要在當代科學技術背景下，依靠先進的測繪方法和技術以及新技術、新工藝、新的生產管理模式，共同完成測繪地球、生產與服務的所有任務。測繪行業的發展與多個應用行業一樣，都是將社會發展的應用需求作為行業發展的驅動力，例如大數據、云計算、人工智能等信息化技術在測繪技術領域的應用，促進了測繪科學技術的發展，提升了地理信息開發、數據處理、服務應用的能力，改變了測繪技術的實施和應用方法。

2.1.2 測繪功能變化。在人工智能應用背景下，也豐富了系統的測繪功能。目前，利用人工智能可以順利實現航空影像內容精準匹配、數據模型參數提取、影像內容疊加、影像處理等功能，而且在應用中還可以對獲取到的影像進行智能化處理，得到更加精準地處理數據。例如，“全站型自動測量機器人”在應用中，可以根據情況對目標進行自動跟蹤、自動測量、自動整合、自動傳輸，從而加快了測繪數據的處理效率，提升測繪結果的信息化水平。另外，隨著測繪要求的不斷變化，對于測繪功能性需求也在發生變化，結合人工智能技術提供的便利條件，測繪功能也沿著多元化方向發展，例如，基于人工智能也推出了高精度自動導航系統、多分辨率遙測設備、三維掃描系統、智能化地理信息系統等，也進一步豐富了測繪功能，使其可以滿足航空航天、海洋測繪、地下勘測等領域的測繪要求，從而促進了行業經濟的健康發展。

2.2 定向信息獲取

人工智能在定向信息獲取方面也有著良好應用，在具體實踐中，為了提升所采集影像信息和地物信息之間的吻合度，確保所展示地理信息數據在同一參考坐標系當中，也需要在野外合理布設像控點，采集所需的定向數據。得到的定向數據也會錄入到計算機影像中進行翻譯，并按要求進行影像校正，相比傳統校正方法，人工智能的計算精準度更高，校準后的精準度也更強。并且基于人工智能研發的自動測量機器人、智能雷達掃描技術、GPS導航系統，也可以優化像控點布設方法，提高采集數據的精準度。例如，基于人工智能的視覺同步定位與建圖技術，在應用中可以完成實時定位、實時地圖構建，滿足了攝影測量與遙感技術自主定位和導航要求。

2.3 信息提取效率

人工智能也對信息提取效率帶來了較大影響，在攝影測量與遙感技術輔助下，可以采集到大量的測繪影像，其內容涉及多種格式的地理信息數據，如何在這些數據中提取價值數據，也是進行信息處理時需要重點關注的內容。在大數據技術、云計算技術、人工智能技術應用背景下，也可以搭建地理信息數據處理平臺，模仿人類意識、人類思維及行為過程來完成信息整理，這樣也可以有序提升數據計算、識別、提取、判斷、解釋、分析等方面的能力和效率，避免人為因素操作過程帶來的誤差影響。另外，人工智能在應用中還可以通過深度學習的方法來進一步優化應用性能，將其和攝影測量與遙感技術融合在一起，還可以進一步提升地理信息數據完整度，以滿足測繪行業經濟的發展要求。

2.4 技術適用范圍

基于人工智能的應用特點，也會對技術適用范圍帶來較大影響。攝影測量與遙感技術在許多領域中都有著良好應用，而人工智能的融入，也使得技術適用范圍得到進一步拓寬，包括政府管理、太空探測、新技術研發、區域勘察等，其信息交互過程的智能化水平也在不斷提高，為行業發展創造了新的機遇。例如，在“智慧城市”的建設中，也涉及遙感技術、智能化技術、測繪技術、網絡技術等手段的使用，在人工智能的參與下，也加快了測繪信息的采集速度和采集精度，這也有助于城市安全體系的順利建設，提高系統運行過程的安全性與可靠性。由此可見，在人工智能應用背景下，攝影測量與遙感技術發展水平也會不斷提升，技術應用地位也會不斷提升，這也為行業經濟穩定發展奠定了良好基礎[1]。

3 人工智能在攝影測量與遙感技術發展中的具體應用

3.1 多模式識別技術

從實際應用情況來看，多模式識別技術在攝影測量與遙感技術發展中一直有著非常良好的應用。該技術的應用原理在于，可以對某一事物或現象的各類型信息（如語音信息、文字信息、圖像信息等）進行采集和整合，從而對事物進行準確描述、整理、解釋，以便于后續作業活動的有序展開。將其應用在攝影測量與遙感技術發展中，可以輔助系統從多層次展開數據采集。例如，在對地標建筑進行識別時，無論是完整的圖像還是拆分的若干圖像，都可以利用多模式識別技術來完成識別，而且在物體識別中，也會使用到相應的可靠算法，這樣也可以降低數據采集結果的容錯率，提升數據識別結果的合理性[2]。

3.2 人工神經網絡技術

在攝影測量與遙感技術發展中，人工神經網絡技術也有著非常良好的應用，從目前的使用情況來看，應用在體系中的人工神經網絡技術包括了卷積神經網絡、循環神經網絡、遞歸神經網絡、長短時記憶神經網絡等分支，并且也在測繪領域中得到了廣泛應用。例如，由微軟公司推出的Res Net系統在圖像識別領域中有著良好應用，該系統屬于152層深度神經網絡，系統在應用中的容錯率只有1.23%，可以對大部分圖像內容進行精準識別。而且在應用中，也會通過深度學習的方式來持續優化攝影測量與遙感技術發展體系，以提升圖像處理結果的準確性與可靠性，滿足相應的使用要求。

3.3 專家系統技術

在實際應用中，專家系統歸屬于一個智能計算機程序，其內部包含了大量的專家知識和經驗，這樣也可以順利解決影像分析中存在的相關問題，提高數據整理結果的準確性。在具體應用中，會借助一個或者多個專家經驗，來對目前數據處理中遇到的問題進行判斷和處理，過程也會模擬人類的決策過程，從而得到處理結果[3]。在具體應用中，所采集到的攝影和遙感數據，會通過接口直接錄入到推力機與解釋器當中，隨后在專家系統的幫助下，對于這些應用數據進行整理，篩選出相應的價值數據，整理成數據包之后，以圖像或表格的形式進行輸出，從而提高了數據整理結果的直觀性與有效性。

3.4 協同指揮控制技術

除上述提到的應用技術外，在攝影與遙感技術發展中，協同指揮控制技術也具備了良好的應用價值。該技術在具體實踐中，主要涉及以下技術分支：①自由組網通信技術，作用是輔助信息交互，提高動態數據傳輸過程的時效性，以滿足相應的操作要求。②飛行控制技術，在攝影測量與遙感技術的應用中，會使用到無人機這一載體，為了提高影像采集結果的準確性，也會利用控制技術來動態調整飛行狀態，以提高分析結果的合規性。③任務即目標分配技術，其主要作用是根據已經得到的任務信息，為需要進行協同管理的無人機提供規劃性任務，這樣也可以有效提升任務執行效率，提高所采集數據的合規性[4]。

4 結束語

綜上所述，在測繪科技體系不斷發展的背景下，攝影測量和遙感技術的應用價值也在不斷體現。基于人工智能的應用優勢，在未來發展過程中，人工智能技術的融入度也會不斷提高，這樣也可以給攝影測量與遙感技術發展產生積極影響，加快地理信息數據獲取速度，同時在數據整理中也可以降低容錯率，這也可以提高測繪結果的準確性和可靠性，從而為測繪行業經濟的可持續發展奠定良好基礎。