当前摄影测量与遥感技术的现状及发展浅析＊

张小宇

当前摄影测量与遥感技术的现状及发展浅析＊

张小宇

（杨凌职业技术学院，陕西 咸阳 712100）

摄影测量与遥感技术是目前测量领域应用前景最广泛的技术，其具有获取数据迅速、数据模态多样性、数据体量大、空间分辨率高等一系列特性。因此，摄影测量与遥感技术在社会生产中的众多行业都得到了广泛的应用。介绍了其当前应用的现状，并分析了该技术在目前社会中的应用范围，同时对该技术的未来发展应用做了进一步的分析。

摄影测量与遥感技术；传感器系统；发展应用；智慧城市

摄影测量与遥感技术是利用传感器系统，非接触得到目标的影像信息，然后对获取的信息进行记录、量测、分析等处理的一门专业技术[1]。摄影测量与遥感技术目前可以做到高空间分辨率、多波谱分辨率、多模态形式的遥感影像获取，同时能短时间内制订飞行拍摄计划任务，快速获取影像数据，及时满足不同领域的实际需求。与传统的测量手段相比较，其可以无需接触物体本身，快速地获取客观物体或目标的大量几何信息和物理信息。鉴于上述的技术优势，摄影测量与遥感技术在当今社会的发展非常迅速，其广泛地应用于工程项目、土地调查、灾害分析、农业、林业等方面[2-4]。

1 摄影测量与遥感技术的应用现状介绍

摄影测量与遥感技术可以分为摄影测量和遥感技术，其中，摄影测量注重的是目标几何信息的获取与处理，而遥感偏重的是目标物理信息的获取与分析。摄影测量从19世纪开始第一次出现发展到现在，已经进入了数字摄影测量时代。而数字摄影测量使得传统的摄影测量和计算及学科大量的交叉融合，这种融合对图像的处理和空三解算等的时效性进行了根本的提升。在当今社会数字摄影测量取得了大量的成果，如影像识别、空间信息提取、特征匹配、4D产品生成、智慧城市等方面。中国的国家测绘局已经在全国范围内大力推广数字摄影测量的成果。

遥感技术是伴随着卫星平台的发射不断发展的技术，它是从更广阔的外太空来观测地球及其他空间目标的一门信息技术。在短短的几十年时间里，遥感技术的发展取得了令世人瞩目的成果，从遥感平台的设计与发射、搭载的传感器、数据处理算法、应用方向等方面改变着社会。目前，中国也已发射了数十颗遥感卫星，包括风云系列、高分系列等。遥感已广泛应用在人们的日常生活中，如天气预测、资源调查、耕地保护、城市规划、灾害预测与分析、道路选址修建、农业粮食估算、森林保护、国防安全、太空探索等[5]。

综上所述，摄影测量与遥感技术带来了实时的、动态的、三维的空间信息，有利于人们更好地认识地球，而空间位置信息的其他属性信息的拓展应用，也为人们带来了无穷的想象空间。随着社会的发展，三维数字城市乃至数字地球的实现与摄影测量与遥感技术的发展与应用息息相关。

2 摄影测量与遥感技术的应用发展

在科技日益迅速发展及变化的情况下，当今世界已经进入了人工智能时代。人工智能技术的应用发展带动、重构了大量的应用于万物的衍生技术，使很多行业发生了显著的变革。由于与人工智能、计算机视觉技术的密切联系，摄影测量与遥感技术的发展也得到了不断的革新动力，加快了发展的步伐。实际上，计算机视觉与摄影测量与遥感中的很多概念、方法、理论是源出一路，都是利用传感器来实现非接触自然环境中目标的感知、计算、分析、重构。近几年来，机器视觉技术、计算机视觉、深度学习特征匹配的快速发展，促进了摄影测量与遥感领域的交叉应用，也取得了显著的成果，很多方面已经可以做到建筑物、道路的自动识别与提取。并且随着无人机摄影测量技术的不断普及应用，利用无人机遥感技术实现快速获取序列影像数据的时效性得到了很大的提高，极大地减少了小区域范围外业航空测量的工作。还有高性能图形计算机技术的发展，使得海量图像数据的处理速度得到了几何式的增长发展，提高了行业应用的时效性。无人机摄影测量与遥感技术在很多行业有着巨大的应用发展前景。

2.1 农林业的应用

对于地广物博的中国来说，如何快速且精确地了解农作物的生长情况、产量以及森林的覆盖率变化等信息，离不开高精度的遥感数据[6]。目前，一些多光谱、红外波段等已经在农林业得到了广泛的应用，如监测土壤干旱程度、含水量、作物缺水指数、植被冠层温度等。再根据相关的计算来得到作物长势和地表含水的关系，及时为旱情提供重要的决策信息。遥感技术在农林业的监测可以更好地给国家有关部门提供宏观的农业监测信息，便于及时调整农业的发展。还有高光谱技术在农作物的生长健康监测、产量估算等方面已经有了显著的应用效果。在林业的监测中，对摄影测量与遥感技术的应用也有着巨大的需求。目前，中国已经有“风云3号”、高分等系列卫星（FY3）可以对森林的火点进行监测，分析火点发生的范围和频率。还有很多遥感卫星可以提供森林的覆盖率变化、火灾监测、贵重树木监测等信息，更好地服务于国家的农林业发展及决策[13]。

2.2 自然灾害的监测应用

传统的自然灾害监测方法是通过专业机构采取固定点监测以及随机调查等一些方法，这些步骤需要花费大量的人力、物力和时间，而且对某些自然灾害在早期无法及时监测到。摄影测量与遥感技术在自然灾害的监测方面有着显著的技术优势，日本在20世纪70年代就开始利用遥感技术来编制国内的地质灾害图[7，10]。美国的国家航天航空局NASA也发射了AIRS传感器来监测自然的空气、水蒸气、温度等一系列指标，通过分析及时得到自然的异常情况。中国的国土面积大，每年频繁的自然灾害，如滑坡、地震、洪水、火灾、泥石流等会给人们带来巨大的生命、财产的损失。所以摄影测量与遥感技术由于其具有快速、非接触式获取目标影像信息的优势，在自然灾害的监测中有着远大的前景，尤其是在交通不便利的江河水库的防灾减灾工作中，天然具有独特的优势。虽然遥感技术在一些地质灾害调查中有许多成功应用的案例，但是在一些地质灾害的预测、监测等方面依然存在一些问题。因此，在未来的发展中应该综合各种遥感技术，利用多类型的传感器，实现更高精度的对地观测技术感知体系，这在自然灾害的监测应用发展中是必然发展趋势。

2.3 智慧城市的应用

伴随着社会的发展，智慧城市对三维数字信息技术的需求也变得越来越迫切了，摄影测量与遥感技术可以广泛地应用于智慧城市建设中[8-9]。各个国家的重要地标建筑物、重要保护文市政规划、环境改善、地籍测量都有着摄影测量与遥感技术的身影。智慧城市建设的首要任务是合理、超前的城市规划，而规划反映的是这个城市未来的面貌、未来的发展方向、未来的智慧程度、未来的效能等。在智慧城市的规划阶段，摄影测量与遥感技术能提供高精度、高分辨率的地形及其属性资料，使得城市市政建设等规划分析、决策更加合理和超前。除了提供基础的测量资料外，还可以利用无人机搭载高分辨率的相机得到城市的高精度正射影像和实景三维影像，直观地反映城市建设过程、城市的当前面貌。交通问题也是智慧城市建设中迫切需要解决的关键问题。合理、便利的交通可以极大地提高人们出行的便利性和整个城市的运转效率。在交通问题中，信息化的发展在智慧交通中有着不可替代的作用，是解决交通问题的重要步骤，目前在交通疏导中已经有一些应用，利用无人机遥感技术来实时获取某地交通的现场情况，简单地进行现场监测、分析与处 理[11-12]。还可以利用无人机遥感技术获得高精度的道路三维地图、街景地图，及时更新道路变化信息。在城市的地下管网方面，遥感技术也发挥着重要的作用。城市的地下管网是一个城市的“输血管”，而管网每天需要给城市每户提供基本的燃气、水、网络等保障。错综复杂的管网的管理，利用探地雷达等遥感技术可以测量管网的位置、走向、埋深。利用遥感测量技术实现对管网的合理规划，采集实现其三维信息化管理，能极大地提高在智慧城市中管网的智慧化管理。

3 结语

综上所述，目前人工智能的发展，对摄影测量与遥感技术的发展起到了极大的促进作用。本文介绍了摄影测量与遥感技术的发展现状，分析了无人机遥感技术、摄影测量、卫星遥感等技术在农林业监测、重大自然灾害监测与救援、智慧城市建设等方面的应用现状与广泛前景。面对人工智能技术、计算机视觉技术的迅速发展，摄影测量与遥感等专业从业者应该主动接受新知识、新技术、新工艺，使得摄影测量与遥感技术更好地服务于社会经济的建设，更好地平衡自然与城市建设的关系，更好地改善人们所生活的世界。

［1］李德仁.摄影测量与遥感的现状及发展趋势［J］.武汉测绘科技大学学报，2000（1）：1-6.

［2］王森.人工智能时代测绘遥感技术的发展机遇与挑战［J］.冶金管理，2019，373（11）：63.

［3］劳建平，张雪宾，杨春草.摄影测量与遥感技术应用现状及发展趋势分析［J］.名城绘，2020（5）：212.

［4］武晴晴.试谈摄影测量与遥感技术的现状及发展前景［J］.河南建材，2020（5）：136-137.

［5］吴家强.浅谈工程建设中摄影测量与遥感技术的应用［J］.科学技术创新，2012（19）：42.

［6］兰晓峰.卫星遥感技术在环境保护中的应用进展、问题及对策［J］.引文版：工程技术，2016（5）：142.

［7］杨思全.空间信息技术在法国减灾工作中的应用（一）：法国卫星遥感技术的发展及应用［J］.中国减灾，2005（4）：48-50.

［8］王磊，陆力.摄影测量与遥感技术在城市轨道交通工程建设中的应用［J］.资源导刊，2020（4）：38-40.

［9］李海燕.现代数字摄影测量与GIS结合的数字城市建设应用研究——以乐山市数字城市为例［D］.西安：长安大学，2011.

［10］XU Z L.Research on aerial triangulation angle/axis representation and 3D reconstruction for vehicle-borne street-level image sequence［J］. Acta geodaetica et cartographica sinica，2016，44（10）：1178.

［11］邓伟辉.浅谈倾斜摄影测量技术在数字城市建设中的应用［J］.城市地理，2017（18）：91.

［12］魏德照.摄影测量与遥感的联系与区别以及当代摄影测量的主要发展趋势［G］//重庆市测绘学会第三届优秀论文评选获奖论文暨2005—2006年度学术交流会论文选编，2008.

［13］蒋捷，陈军.摄影测量与遥感的国际研究动向——国际摄影测量与遥感学会（ISPRS）的结构与主题［J］.地理信息世界，2003，1（1）：16-19.

张小宇（1991—），男，陕西绥德人，硕士研究生，助教，研究方向为无人机摄影测量。

杨凌职业技术学院2020年教育改革基金项目（编号：JG20-23）

2095－6835（2021）06－0103－02

P23

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2021.06.039

〔编辑：王霞〕