探究衛(wèi)星遙感影像的應(yīng)用

于淼

摘 要：科技的全面發(fā)展，推動(dòng)了工程測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展，并呈現(xiàn)出多樣化與成熟化特性，涌現(xiàn)出了數(shù)字遙感影像等眾多技術(shù)。本文首先簡(jiǎn)單介紹遙感影像技術(shù)，然后探討衛(wèi)星遙感影像在測(cè)繪行業(yè)的綜合應(yīng)用，希望可為有關(guān)研究活動(dòng)提供參考。

關(guān)鍵詞：衛(wèi)星遙感影像；測(cè)繪；應(yīng)用

在新世紀(jì)，信息技術(shù)與傳感技術(shù)高度發(fā)展，與此同時(shí)，遙感影像也從最初幾何測(cè)量能力低下、適用性不強(qiáng)上升到高分辨率，并取得了喜人的成績(jī)。衛(wèi)星遙感影像涉及時(shí)間、空間與光譜分辨率，其中空間分辨率最為可觀，具有廣闊的發(fā)展前景，這一技術(shù)的興起壯大為工程測(cè)繪帶來(lái)了新的生命力。

1 衛(wèi)星遙感影像簡(jiǎn)析

（1）內(nèi)涵衛(wèi)星遙感影像，即衛(wèi)星圖。遙感，顧名思義，遙遠(yuǎn)地感知。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，衛(wèi)星遙感是利用衛(wèi)星于太空探究測(cè)量地球地表物體面向電磁波產(chǎn)生的反射與發(fā)射形成的電磁波，以此來(lái)提取上述物體的信息，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離識(shí)別。轉(zhuǎn)換和辨識(shí)電波信息，最終得到圖像便是衛(wèi)星圖。衛(wèi)星遙感圖像它區(qū)別于傳統(tǒng)層面上的地圖，衛(wèi)星地圖上呈現(xiàn)的地表面貌較為真實(shí)，且是實(shí)時(shí)的，基于此，其得到了廣泛應(yīng)用，例如，可用來(lái)監(jiān)測(cè)地面信息，也可檢驗(yàn)地理位置和地形等，并可應(yīng)用在城鄉(xiāng)規(guī)劃和測(cè)繪等領(lǐng)域中。衛(wèi)星地圖為衛(wèi)星拍攝的可靠的地理面貌，因此，衛(wèi)星地圖能夠用于檢驗(yàn)地面信息，明確地理位置，掌握地形條件等。上述信息能夠應(yīng)用在城鄉(xiāng)規(guī)劃建設(shè)中，利用衛(wèi)星地圖內(nèi)部的導(dǎo)航系統(tǒng)將明確具體的路線信息。另外，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)得到的衛(wèi)星地圖能夠用來(lái)開(kāi)展軍事智指揮部署活動(dòng)等，也可應(yīng)用在抗災(zāi)救災(zāi)活動(dòng)中。

（2）主要優(yōu)勢(shì)遙感技術(shù)的快速發(fā)展使得中、小比例尺的形圖數(shù)據(jù)得到了有效的收集，保證了城市基本地形圖的工程測(cè)量，其較高的全色光譜分辨率也達(dá)到了相當(dāng)大的提高，成為目前地觀測(cè)基礎(chǔ)地理信息的有效手段。這些優(yōu)勢(shì)的快速發(fā)展使得遙感技術(shù)在測(cè)繪中的比例越來(lái)越大，現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展已離不開(kāi)遙感技術(shù)，測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展也更離不開(kāi)遙感技術(shù)的發(fā)展。近幾年，科技高度發(fā)展，信息技術(shù)全面進(jìn)步，這大大推動(dòng)了科研發(fā)展。在我國(guó)，測(cè)繪生產(chǎn)和遙感影像息息相關(guān)，緊密依靠。但遙感影像當(dāng)下仍然存在一定的不足，其測(cè)量范圍有限、圖形測(cè)量能力不強(qiáng)。然而，衛(wèi)星優(yōu)良分辨率遙感技術(shù)填補(bǔ)了上述不足，其適宜的精準(zhǔn)性發(fā)揮出了顯著功效，未來(lái)發(fā)展前景一片光明。影像技術(shù)的日益成熟，還會(huì)將衛(wèi)星遙感影像推向全新的高度。我國(guó)遙感系統(tǒng)從最早中低分辨率演變到高分辨率，并獲得了顯著的成績(jī)。高分辨影像具有顯著優(yōu)勢(shì)，其覆蓋范圍廣、光譜分辨率優(yōu)良、周期長(zhǎng)，其與傳統(tǒng)遙感影像相比，在結(jié)合測(cè)量與精度中均得到了大幅度提高。另外，此技術(shù)能夠構(gòu)建三維結(jié)構(gòu)圖形，于地面測(cè)繪而言，三維空間自身的即視感能夠提高測(cè)量數(shù)據(jù)的可信度。

2 衛(wèi)星遙感影像在測(cè)繪活動(dòng)的綜合應(yīng)用

衛(wèi)星遙感影像無(wú)論是在生產(chǎn)還是應(yīng)用發(fā)展?jié)摿χ?，測(cè)繪應(yīng)用均有所提升，尤其是在常規(guī)比例尺地圖中得到了廣泛應(yīng)用，同時(shí)，取得了顯著發(fā)展。從測(cè)繪層面而言，針對(duì)影像源提出了具體的標(biāo)準(zhǔn)，一般包含以下3方面：影像一定要能提出顯著、細(xì)小與具體的特征物質(zhì)，且影像上一定要存在大量的地形信息與地形地貌存在關(guān)聯(lián)的高程信息。另外，對(duì)地面常規(guī)目標(biāo)進(jìn)行定位時(shí)，要求影像一定要具備適宜的精度與幾何精度，一般要求如下：

（1）地物提取：遙感影像由于具有顯著的空間分辨率，進(jìn)而能夠有效展示地面上地物的具體細(xì)節(jié)與實(shí)際特征。一項(xiàng)研究報(bào)告顯示，毫米級(jí)影像符合1：1000比例尺制圖標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)，能夠完整展現(xiàn)目標(biāo)物體的基本特性，且具體特征還能夠有效識(shí)別。基于特殊情況還能夠調(diào)整比例尺，以此來(lái)迎合標(biāo)準(zhǔn)。然而，也存在眾多問(wèn)題，當(dāng)提取細(xì)長(zhǎng)物體基本信息時(shí)，例如，電線和圍墻等，此類東西一般無(wú)法確定，同時(shí)，很難獲得具體信息。

（2）高程信息能力提?。和队安顟?yīng)用為準(zhǔn)確測(cè)取高程信息，常規(guī)的遙感影像中一定要具有地表較為起伏的信息，以此來(lái)真實(shí)展現(xiàn)和提煉高程信息。地面某事物高度為D米，利用H充當(dāng)飛行高度，且焦距是f，傳感器于地物距離正下方對(duì)應(yīng)的距離地面點(diǎn)是R，因高差作用得到地物地面自身的起伏投影差是d，其中d=Dh.f/H.R/（H-Dh），具體分析：①遙感衛(wèi)星的高度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)航攝飛機(jī)的高度，可是由于成像焦距非常大（如IKONOS的焦距為10m），使得影像的比例尺f/H的大小接近于航攝比例尺；②對(duì)于公式中的第3項(xiàng)R/（H-Dh）而言，航高H遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于地物高Dh，相比航攝影像，分母的值非常大。對(duì)于靠近星下點(diǎn)的地物而言，投影差很小，但是由于遙感影像覆蓋范圍較大，在影像的邊緣部分，分子R可以很大，從而使得此項(xiàng)值接近于航攝影像。由此可知，遙感影像中體現(xiàn)地表信息的這個(gè)投影差十分大，和航空影像水平較為接近。

（3）立體像對(duì)模型自身的基高比與視差對(duì)于精確的制圖而言，影像立體像對(duì)模型的基高比是一個(gè)非常重要的參數(shù)。航空影像的基高比一般在0.6左右。IKONOS的3種立體相對(duì)模式的基高比分別為1.0，1.2和2，QuickBird的基高比為0.6，顯然高分辨率遙感影像的基高比是接近于航空影像的水平的。在所構(gòu)成的立體像對(duì)上，由于成像平臺(tái)的位置變化所產(chǎn)生的在飛行方向上的地物點(diǎn)的位置變化稱作視差。相比于單張影像上表征地貌信息的地面起伏投影差，視差也可以用來(lái)表征影像是否反映了足夠詳細(xì)的地貌信息。

3 結(jié)語(yǔ)

目前，高精度衛(wèi)星遙感影像在測(cè)繪方面得到了大面積應(yīng)用，并在某種層面上取代了航空影像技術(shù)，沖破了測(cè)繪生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)航空影像的過(guò)度依賴。遙感技術(shù)正經(jīng)歷著從定性向定量從靜態(tài)向動(dòng)態(tài)的發(fā)展變化?；诎l(fā)展的需求，高精度遙感影像應(yīng)進(jìn)一步優(yōu)化創(chuàng)新，不斷增強(qiáng)獲取和傳送能力，全面增加測(cè)設(shè)精準(zhǔn)性，進(jìn)而推動(dòng)測(cè)繪變革。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：山東省臨沂第一中學(xué)）