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摄影测量与遥感技术的现状及发展前景分析

2020-12-29孔令章

中国电气工程学报 2020年6期
关键词:遥感技术卫星测量

孔令章

摘要:随着我国社会经济的快速发展,现代化科学技术的不断进步,摄影测量以及遥感技术受到了社会各界的广泛关注。我国对于摄影测量与遥感技术的研究投入了大量人力以及物力,促进了摄影测量以及遥感技术的进一步发展以及在各个领域当中的广泛应用,有效改善了传统测量工作当中存在的效率低且成本高的各种问题。

关键詞:摄影测量;遥感技术;

摄影测量主要利用了光学摄影机与数码摄影机获得所需影像,再经由影像的相应分析处理,可以完成摄影物实际情况的分析,主要包括影像获取、信息记录、信息存储以及数据处理等各项功能。我国的摄影测量和遥感技术在国土资源普查、工程测绘以及海洋资源等各个领域当中都有广泛的应用,发挥着重要的积极作用。

1、摄影测量和遥感技术发展现状

1.1摄影测量发展现状

第一,地面测量仪器。我国地面测量仪器当中主要包括精密型测距仪、光电型测距仪以及电子型经纬仪、全站仪等等。上述测绘仪器的出现和使用极大的促进了工程测量的整体精度,可以视为现代测量技术发展的开端。第二,GNSS定位技术属于一项现代化的测量定位技术,目前在各个领域如国家大地网与城市控制网,或者是工程控制网,实时单点定位等都有广泛的应用。由于GNSS定位技术发展的日趋成熟,尤其现在测绘终端已完全兼容美国的GPS、俄罗斯的Glonass、欧洲的Galileo、中国的北斗卫星导航系统等成熟系统,使其动态差分定位精度及效率大大提高,也促进摄影测量技术进一步发展。第三,摄影测量技术。该技术能够拍摄动态物体的瞬间三维空间数据信息,完成常规方法难以实现的测量工作,其成图快、效率高,适用于大范围国情普查和地形图测绘。例如,目前航空摄影结合GNSS-RTK和后差分技术,已实现快速三维立体建模,不仅大大简化测量工作,同时提供出全新的技术,属于摄影测量技术未来主要的发展方向。

1.2遥感技术发展现状

目前,我国已实现气象卫星、海洋卫星与资源卫星等各种遥感卫星与科学实验卫星中的应用。航天航空遥感是近年来的社会热点,因为遥感平台存在限制因此并未得到大规模的推广,还需要我国相关政府部门增加投资与研究力度,促进遥感技术在多个领域当中的广泛应用,充分的发挥遥感技术重要的作用。目前,我国的国土资源大调查、实时动态监测(卫片)、农林普查、海岸带监测等领域有广泛应用,另外在西气东输、南水北调、交通规划等国家级的重大工程建设以及重大项目开发中都发挥着重要的作用。遥感数据可以在一定程度上促进全领域实现信息化,推动数字化、智能化测绘进一步发展。

2、摄影测量和遥感技术的应用

2.1自然灾害中的应用

无人机型遥感平台具备体积小、作业灵活且低空飞行的优势,成像精度高、实时快速、成本低廉、以及性能可靠等特性使其成为一种新型的遥感平台,近几年发展迅速,技术日益成熟。在重特大型的自然灾害的紧急救援当中发挥着重要的作用,能够进入到各种特殊区域当中完成高精度的测量,最大限度上的节省救援时间。合成孔径雷达干涉技术主要利用了重复轨道来得到各个时间对于相同地区的SAR影像,利用SAR影像内储存的复数数据中相位值进而得到地表的相应三维信息,同时利用了空载与卫星SAR传感器,利用干涉技术,计算两幅相应SAR图像之间相位差来得到干涉图像,随后经由相位解缠,获得地形高程数据空间。地观测技术具备全天时、全天候及无干扰等优势,微波波段电磁波能够穿透云雾,在特殊地区与特殊条件下能够高效地完成测图工作。地观测技术能够在构建大规模化数字高程模型,进行大范围的地表形态有效监测,地震与火山运动,还有地表沉降与山体滑坡当中都能够确保良好的效果。相比于传统技术而言,InSAR技术能够快速得到大区域的全方位信息,得到地面的微小形变,与LIDAR技术结合,对相同区域内部各个时间数据之间对比获得平面与高程位移量,获得精确的变形量来识别滑坡与泥石流的可能性,为后续预防提供数据支持。

2.2工程建设的应用

机载激光雷达技术属于机载激光探测与测距系统,利用量测地面中物体相应三维坐标进而产生LIDAR数据影像。系统能够发射激光来完成地面目标的扫描,能够全天时且全天候的得到地面的三维数据,激光脉冲信号可以穿透植被,得到地面与非地面层的数据,完成植被覆盖区域的地形测量,该系统的优势为快速的得到数据且精度较高,作业周期短以及易更新等。铁路工程的建设中,利用LIDAR激光点云数据,能够实现1∶2000的数字地图与线路纵横断面等测量工作。水下地形的测量中,多用途型海道测量的LIDAR系统应当比较广泛,主要利用波长不同的两种激光束进行水底的测量获得水的实际深度数据,进而提供精度处于0.1到0.5m范围的精度较高的水下DEM。因为发射的激光脉冲信号能够穿透植被,植被茂密的区域中工程建设能够发挥巨大作用。

2.3农林业的应用

高分辨率型卫星遥感图像能够提供出高几何有效分辨率的相应全色波段,还能够提供出多光谱数据,在利用数据融合技术便能够给出高分辨率的多光谱信息。能够在农作物的播种面积与生长监测,虫病的预防与产量预测等各个方面提供出实时且准确的数据信息,目前我国已建设农业遥感监测系统,可以大规模的检测农作物,有助于国家粮食生产与市场之间宏观调控提供帮助。卫星遥感技术能够监测各种森林火灾的发生情况,减少森林资源的损失,例如:高分二号卫星是中国自主研制的首颗空间分辨率优于1米的民用光学遥感卫星,搭载有两台高分辨率1米全色、4米多光谱相机,具有亚米级空间分辨率、高定位精度和快速姿态机动能力等特点,有效地提升了卫星综合观测效能,达到了国际先进水平。高分二号卫星于2014年8月19日成功发射,8月21日首次开机成像并下传数据。这是中国目前分辨率最高的民用陆地观测卫星,星下点空间分辨率可达0.8米,标志着中国遥感卫星进入了亚米级“高分时代”。主要用户为国土资源部、住房和城乡建设部、交通运输部和国家林业局等部门,同时还将为其他用户部门和有关区域提供示范应用服务。

3、摄影测量与遥感技术发展前景

3.1摄影测量技术的发展前景

随着社会的不断发展与科学技术的不断进步,摄影测量呈现了全新的发展 趋势。摄影测量的发展前景当中,传感器的系统平台必定会不断地多样化、集成化。实际的使用过程中,客户可以按照增加的实际需求来选择相应的传感器与传感平台,确保选择的最优化。此外,新型的传感器传感器不断的研发,以及GNSS技术的成熟应用、倾斜摄影技术的发展,不仅其摄影测量的精度能够上升一个量级,而且其自动化水平必将大大提高。还有就是,摄影测量的整个发展前景当中,摄影测量软件平台必将会并行化。

3.2遥感技术的发展前景

随着现代化社会的不断发展,信息的提取以及分析效率变成了遥感技术研究的重要性方面。首先,目前全新的传感器SER系统的构建、精度评估以及平差参数优化等均变成遥感技术的主要发展趋势。其次,多源遥感数据的有机融合同样是遥感技术未来的发展趋势。在各种数据不断融合的背景下,光谱信息实现了丰富化,大数据的引入和云计算的发展能够克服当期数据分析与计算的缺陷。随着各种算法从低级不断发展到高级,全新的智能化算法与全自动算法进一步的发展,将变成遥感技术整个发展过程中的关键点。

结束语

综上所述,摄影测量和遥感技术已发展为整合信息技术和地理技术的一门地球空间的信息学科,广泛的应用于自然灾害处置、工程建设以及农作物遥感等各方面。随着社会的不断发展,摄影测量和遥感技术在各个领域当中必将会有更为深入的应用,必将具备巨大的发展潜力以及广阔的应用市场。

参考文献

[1]宋德军. 探索摄影测量与遥感技术在工程测量中的 应用现状与发展趋势[J]. 中国战略新兴产业(理论版), 2019, 000(017):1-1.

[2]李奇. 摄影测量与遥感在工程测量中的应用现状与发展趋势[J]. 门窗, 2018(19):217-218.

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