浅谈摄影测量和遥感技术的发展应用

(整期优先)网络出版时间:2021-12-14
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浅谈 摄影测量和 遥感技术的发展应用

张晓

辽宁天越科技发展有限公司


摘 要:近些年,在时代变革下,我国科技水平飞速发展,因此,对于摄影测量和遥感技术的要求越来越高,同时也非常重视。不仅在大量投入了物质保障,还侧重对该领域人才的培养。促使摄影测量和遥感技术在各个行业被广泛运用,真正提高了测量工作效率,并降低了投入成本。本文通过分析摄影测量和遥感技术的应用情况,分析并探究了其发展方向。

关键词:摄影测量;遥感技术;应用;发展


  1. 摄影测量与遥感技术概述

摄影测量是指将航拍摄像片以测绘地形图的形式表现出来,它的特点是通过影像进行测量和破译,不需要与被测量对象接触,因此不受季节性气候约束,同时影像能够真实地反映出测量对象,且包含丰富的信息量,成图速度快、精准度高,人们能够获取测量对象的有效信息,在工程建设中为其提供参考数据。

遥感技术是指在航空摄影技术的基础上,将数字遥感和影像遥感进行有机结合,形成一种实用性强且现代化的探测技术。通过人造卫星或者在其他飞行器上获取探测对象的电磁辐射信息,从而分析地面环境和物质资源,可以清晰地呈现出探测对象的空间构造。该技术被广泛运用于地质、测绘、水利和资源勘查等领域。

二、摄影测量与遥感技术应用现状

在工程建设初期,主要任务是收集关于地形的相关数据,以方便在工程设计过程中和施工时作为参考。比较传统的方式为将原来的地图用数字化呈现,或是到现场收集数据,这种手段不仅效率不高、精准度低而且特别容易被外界环境影响,使工程建设受到很大约束,而摄影测量和遥感技术弥补了传统方式的不足之处:它可以通过航空影像或是卫星遥感影像,快速并精准地获取工程建设所需要的最初数据,具有以下几个优点:(1)精准度高,信息量丰富且具有实效性;(2)户外作业难度大大降低,减少人力、物力成本;(3)探测周期较短,能够对目标进行动态观察;(4)更加经济有效。鉴于此,目前摄影测量和遥感技术已被广泛运用到工程建设中,比如:铁路线路选取、动态环境监察、绘制工程图、勘测隧道等。

在我国,摄影测量和遥感技术在大型测绘项目中的应用比例逐渐上升。由于不同地域目标反射的电磁辐射不一样,在卫星遥感影像中能够直接呈现出区域各个目标的范围,因此可以采用卫星遥感数据绘制土地资源图,而且小型无人机航拍还能够对农村集体土地开展确权登记工作,除此之外,摄影测量和遥感技术还被应用于农业、林业、环保、气象等范畴。

摄影测量和遥感技术能够将户外测量作业转变成室内作业,不仅把工作难度降到最低,还能有效提高工作效率,尤其是对于地广人稀、地势复杂、环境变化多端的区域,优势尤为突出,相应的摄影测量技术自身也存在不足之处,比如:户外航空探测工作对于天气具有一定要求,一定要在晴朗、适当的阳光折射角度、风小的前提下进行作业。云层厚度、雾霾天气等因素都会干扰卫星遥感影像的获取,而且当发生自然灾害时,原有的摄影测量和遥感方式不能为受灾地区提供参考数据。

近些年,我国非常注重在摄影测量和遥感技术上的发展,并出台相关政策、投入大量资金,在专业人士的钻研下,不断涌现新的技术。现阶段,摄影测量已向数字摄影领域倾斜,数字摄影测量是指通过数字影像自动进行相对定向、像片定向、空中三角测量、数字影像匹配,以及绝对定向、建立数字高程模型、制作数字正射影像、提取相应地物要素,真正应用数字摄影测量的理论和运算。与传统测量方式相比,数字摄影测量是以数字影像的形式体现,它的分辨率和精准度都非常高。与此同时,发展迅速的LIDAR技术、InSAR技术、小型无人机遥感平台、高光谱遥感卫星也更有利于遥感技术的发展。

三、摄影测量与遥感技术应用趋势

(一)应对自然灾害中的应用

无人机遥感平台作为一种新型遥感平台,它不仅体积小、方便携带、作业灵活、拍摄影像精准度高、高清晰度,同时重叠性较高,后期处理具有可靠性。由于其体积小、速度快的优势,在发生重大自然灾害时,能够彰显救援作用,轻松地到达人们无法进入的地方进行测量,从而大大节省了救援时间。

合成孔径雷达干涉技术指的是采用重复轨道的形式,在不同时间获取相同区域的SAR影像,通过SAR影像储备中的相位值来获取地面的三维数据,并利用卫星的SAR传感器通过干涉技术,获取两幅SAR影像的相位差及干涉图像,再进行解缠相位,获得地形高程数据的空间对地观测新技术,它能够全天候使微波波段的电磁波穿透云雾,所以,特别适合在特殊地区和环境下进行测图。此技术可以用来建立大规模数字高程模型,还可以监测大面积的地表形态,例如对地震、火山爆发、山体滑坡等自然灾害都能够进行良好的监测。传统方式中,航空拍摄影像在获取高程资料的时效性上较差,GPS只能监测到单点的数据变化,很难对大范围区域形成有力监测,相比之下,合成孔径雷达干涉技术不仅能够快速且全方位的获取大区域数据,还能够获取地面细微的形态变化,再与LIDAR技术相结合,经过对比相同地区每个时间段的数据变化得出平面和高程位移量,从而精准地测算出变形量,对于判断滑坡、泥石流等自然灾害何时发生具有良好的预测作用。

(二)在工程建设中的应用

目前,摄影测量流程比较繁琐,由于内部作业量大导致它运用在工程建设时的效果差强人意,采用LIDAR技术能够缓解这个问题。LIDAR即机载激光雷达技术,是安置于飞机上的探测和测距系统,通过测量地面目标的三维坐标,形成LIDAR数字影像。此技术可通过激光全天候地扫描地面物体,获取三维数据。它所发射的激光脉冲信号可以透过部分植物获取地形测量数据,不仅能够快速获取数据、精准度高,而且作业效率快、便于更新。

(三)农林业中的应用

高分辨率卫星遥感影像,既可以呈现高分辨率的全色波段,又能够测出多光谱数据,根据农作物种植范围、生长形势、虫害防御、产量等提供实时、准确又可靠的数据,我国中科院已建立了农业遥感监测体系,对大面积的农作物加以实时监测,有利于整个粮食市场的宏观调控,除此之外,高分辨率卫星遥感技术能够监测森林火灾状况,从而减少对森林资源造成更大的损失。

四、结束语

总而言之,摄影测量和遥感技术已逐步将信息收集与地质探测技术相结合,形成一门综合性较强的地球空间信息学科,广泛运用于处理自然灾害、工程建设、农业等领域。伴随着科学技术的不断创新,摄影测量和遥感技术与每个行业都会产生跟家密切的关联,推动我国的发展进程,在未来的市场发展前景上发挥主要作用。

参考文献:

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