遙感在攝影測量中的地位、作用及前景

　　1  前言
　　遙感是指應用探測儀器，不與探測目標相接觸，通過(guò)電磁波的能量變化來(lái)識別目標物，揭示目標物的幾何、物理特征性質(zhì)和相互關(guān)系以及變化規律的現代科學(xué)技術(shù)。它自問(wèn)世以來(lái)，就和“攝影”或“影像”有著(zhù)密不可分的關(guān)系，1858年，法國人圖納利恩用系在氣球上的照相機拍攝了巴黎附近的一個(gè)小村莊成為了世界第一張航空相片，隨這張相片出現的航片判讀技術(shù)可以說(shuō)是遙感技術(shù)的雛形。
　　作為測繪的重要手段之一，攝影測量是運用攝影機和膠片組合測量目標物的形狀、大小和空間位置的技術(shù)，它利用被攝物體影像來(lái)重建物體空間位置和三維形狀，從而獲得地面或其它物體的空間信息。當前蘇聯(lián)第一顆人造衛星發(fā)射之后，攝影測量由航空攝影測量邁向了航天攝影測量的新階段，奠定了遙感技術(shù)在攝影測量中的地位基礎。遙感技術(shù)與攝影測量的不斷結合，形成了今天又一門(mén)學(xué)科——攝影測量與遙感，這足以說(shuō)明遙感技術(shù)與攝影測量之間的關(guān)系，遙感也更應該在與其密切相關(guān)的攝影測量領(lǐng)域深入發(fā)展。
　　2  遙感在攝影測量中的地位
　　攝影測量測繪的一項重要手段，它在測繪中應用主要包括兩個(gè)方面：一是物體的空間三維特性與成像系統的投影關(guān)系，即二維圖像與對應的三維空間物體之間的關(guān)系；二是從單幅和多幅圖像中高精度自動(dòng)提取、匹配圖像目標。攝影測量發(fā)展到現在，高精度、非接觸成是其首要特征。非接觸可以不對對目標的結構特性和運動(dòng)特性帶來(lái)任何干擾，數字圖像分析中的各種亞像素方法使目標圖像的定位精度達到了十分之一甚至百分之一的圖像量級，有效的保證了測量結果的精度。而目前，攝影測量除了能夠實(shí)現傳統意義上地物目標三維信息的獲得，對物體對象在時(shí)間維上的運動(dòng)和變形信息的獲取，成為了攝影測量新的優(yōu)勢。
　　然而，攝影測量自身的特點(diǎn)：比如航天飛機需要在設計好的航帶上飛行以拍攝照片，并且對航向重疊度、旁向重疊度、傾角都有要求；又如在一些云覆蓋、森林覆蓋、水下、雪原等特殊的區域不能夠有效測量出物體的三維信息，這使得攝影測量手段在測繪中存在一定的局限性。
　　而遙感技術(shù)，通過(guò)電磁波來(lái)獲得物體信息，它主要建立在物體反射和發(fā)射電磁波的基礎上。由于各種物體對電磁波的反射特性不同，并且一種物質(zhì)對不同波長(cháng)的電磁波反射也存在差異，遙感技術(shù)利用了這些物質(zhì)與電磁波相互作用及關(guān)系來(lái)實(shí)現遙感對于傳統攝影測量的特殊效用。上面所提及的特殊區域如果能運用遙感技術(shù)，將會(huì )取得較好效果。比如對南極冰面地形地貌的測繪，由于在南極大陸，大片冰蓋，白茫茫一片，造成無(wú)論是航空照片還是衛星照片，雪面的高強度反射使影像一片白，很難觀(guān)測立體。但用遙感技術(shù)在熱紅外區，影像的亮度值與地面溫度和發(fā)射率有關(guān)，雪面反射在這個(gè)波區很弱，因此利用熱圖像來(lái)提取南極冰蓋表面高程信息成為可能。所以說(shuō)，遙感技術(shù)在攝影測量中的應用，補充了攝影測量技術(shù)，使之應用范圍更廣，變得更強大，同時(shí)擴大了攝影測量的視野。

　　3  遙感在攝影測量中作用
　　3.1遙感的特點(diǎn)
　　遙感能夠運用攝影測量除了它們有共同的起源外，遙感相對攝影有如下獨特性：

（1）宏觀(guān)性。遙感探測的范圍廣闊，尤其是衛星遙感，探測范圍可以不受政治區域和地理條件的限制，遙感平臺位置越高，探測的范圍也就越大。比如，一副尺寸為23cm×23cm、比例尺為1:35000的航空像片覆蓋面積為65km2，而一景陸地衛星影像覆蓋的區域為34225 km2。

（2）多波段性。傳感器可以從紫外、可見(jiàn)光、近紅外到微波各個(gè)不同波段進(jìn)行探測和記錄信息，遠遠超過(guò)了攝影測量運用的可見(jiàn)光范圍。

（3）周期性。遙感衛星具有周期性、重復獲取圖像的特點(diǎn)，可以在短時(shí)間內對同一地區進(jìn)行重復觀(guān)測，從而能進(jìn)行預測和預報。這比攝影測量從設計到完成圖片采集所需的時(shí)間要短很多。

（4）經(jīng)濟性。基于遙感以上特性，歸納出在大范圍內，若想得到和與航片生產(chǎn)出的同樣精度的三維數據，遙感圖像獲取比航片獲取更經(jīng)濟，它不需要花費太多人力物力。
　　3.2 遙感在攝影測量中的運用
　　遙感技術(shù)的發(fā)展和不斷加強，打破了攝影測量長(cháng)期以來(lái)過(guò)分局限于測繪物體形狀與大小等數據的幾何處理，尤其是航空攝影測量長(cháng)期以來(lái)只偏重測制地形圖的局面。遙感使得圖像數據大量涌現，通過(guò)圖片分析手段得到了為地圖越來(lái)越豐富。
　　遙感技術(shù)改變了攝影測量由大比例尺縮改小比例尺地圖的制圖模式，而可以直接編制小比例尺的專(zhuān)題地圖或地理圖，實(shí)現了先宏觀(guān)后微觀(guān)逐步深入的邏輯順序。它利用不同分辨率的衛星影像進(jìn)行地圖更新，加快了地圖更新的速度。還實(shí)現了準同步動(dòng)態(tài)制圖，擺脫了攝影測量中時(shí)間差存在的困境。與此同時(shí)，遙感與攝影測量相結合，獲得其它星球的地理三維信息成為了可能。
　　3.3 遙感在攝影測量中的應用舉例
　　3.3.1 遙感與攝影測量結合制圖
　　遙感可測制小比例尺地圖，也可測制大比例尺地圖。采用攝影測量與遙感技術(shù)測繪大比例尺地形圖具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1） 采用了國家統一的平面坐標系和高程系，與國家基本圖或其他部門(mén)的地形圖可以溝通使用 。

（2） 航測圖片和遙感衛星圖片覆蓋面積大、表達現場(chǎng)逼真、內容豐富 。在地物測量中，它不存在人工野外逐點(diǎn)跑尺，可以較快地在室內描繪出所需要的鐵路設備、周?chē)慕ㄖ锏取?/span>

（3） 航測可獲得精度較高的大比例尺地形圖。

（4） 航測成圖可取消中線(xiàn)測量 。
　　3.3.2 無(wú)人飛機低空遙感監測災區
　　傳統的地質(zhì)災害遙感監測主要采用航天衛星影像和高空航空影像，以目視解譯為主，將災害重點(diǎn)區域遙感解譯成果與現場(chǎng)驗證想相結合，輔助其它資料綜合分析，進(jìn)行地質(zhì)災害的災情評估、救援計劃和災后重建規劃等。我國幅員遼闊，各地地形地貌和氣候條件千差萬(wàn)別，而滑坡、泥石流等地質(zhì)災害往往發(fā)生在地貌和氣象條件非常復雜的區域，這樣的地區獲得遙感影像數據非常困難，阻礙了普通遙感技術(shù)在地質(zhì)災害中的應用。同時(shí)，受衛星運行周期和災害突發(fā)性的影響，災害發(fā)生后實(shí)時(shí)獲得遙感數據更是困難，應用傳統的航空攝影，又受飛機起飛場(chǎng)地和氣象條件限制，成本高還無(wú)法保證數據的采集。

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