航测遥感技术在地图测绘中的应用
胡建桥 李瑶 贺勉
武汉中地云申科技有限公司 湖北武汉 430060
引言:
地图测绘是一种获取地理空间信息的重要手段,在国民经济建设、科学研究、国防安全等方面有不可替代的作用。传统的地图测绘方法经常会出现效率低下、精度不高、受地形条件影响较大等问题。而航测遥感技术把航空航天技术、传感器技术、通信技术、计算机等技术融为一体,能迅速且准确的获得大量的地理空间信息,这在地图测绘中产生了巨大的变革。认真分析航测遥感技术在地图测绘中的应用,对促进地图测绘行业的发展,满足社会对高精度地图的需要有着重大的意义。
一、航测遥感技术在地图测绘中的应用
(一)地形地貌测绘
在地形地貌测绘上,航测遥感技术有着重要作用。用航空摄影测量技术得到的高分辨率航空影像,配合数字摄影测量系统,就能制作出高精度的数字高程模型 (DEM) 和数字正射影像图 (DOM),通过对 DEM 展开分析,可以精确得到地形的高程信息,画出等高线图,清楚地表现地形的高低起伏情况。而且,DOM 给地形地貌的可视化赋予了真实,直观的基础,可以很清晰地看见地面上地物的分布状况,山脉、河流、湖泊、平原等地形地貌特征,合成孔径雷达干涉测量技术 (InSAR) 也被经常用来做地形测绘,这种技术依靠雷达波的干涉特性,能精确测定地面的细微形变,从而得到精准的地形信息,特别适合监测地震,火山活动所引发的地形改变以及大范围的地形测绘。
(二)土地利用监测
航测遥感技术给土地利用监测给予了高效又精确的办法,凭借多光谱遥感影像,按照不同地物在光谱特性上的区别,就可以精确地分辨出耕地、林地、草地、建设用地、水域等不一样的土地利用种类,用多时段的遥感影像展开对比剖析,就能马上察觉到土地利用出现的变动状况,耕地变少,建设用地增多,林地被砍伐等,通过对比同一区域不同年份的遥感影像解译结果,可以精确地观察到城市扩张的过程,以及新开发区、道路等建设用地的增加情况。探讨耕地与林地面积减少对土地资源合理规划与管理的影响,守护耕地和生态环境有着重要的意义。
(三)城市规划辅助
在城市规划中,航测遥感技术提供丰富基础地理信息,高分辨率航测影像能清楚显示城市建筑物、道路、绿地、水系等现状,给城市规划师给予直观、全面的城市现状图。借助对遥感影像展开分析,可以得到城市空间结构,功能布局等信息,帮助规划师执行城市功能分区,交通规划,绿地规划等。比如,凭借遥感技术可剖析城市的热岛效应,通过监测城市各个区域的地表温度,规划师便可以合理安排绿地和水体,减轻城市热岛效应,而且,航测遥感技术还能被用作城市规划的动态监测手段,尽早察觉城市建设进程中是否存在违规建筑等状况,确保城市规划得以有效执行。
(四)其他应用
航测遥感技术在地图测绘的其他方面也有应用,地质勘探时,通过对遥感影像做地质解译,可以找出不同的岩石种类、地质构造,给矿产资源勘探给予重要线索;交通规划时,依靠航测遥感得到的道路、地形等信息,可以协助规划新的交通线路,评判交通建设项目对周围环境产生的影响;在水利工程当中,航测遥感技术能用来检测水库,河流的水位变动,分析流域的地形地貌,土地使用状况,给水资源经营和水利工程创建给予决策支撑;环境保护方面,航测遥感技术可以监测大气污染、水污染、植被覆盖变化等环境问题,给环境评定和守护给予数据根据。
二、航测遥感技术应用面临的挑战
航测遥感技术在地图测绘应用中遇到不少困难,数据处理上,得到的数据量大且种类繁杂,高分辨率航空影像可能达到数 GB 甚至几十 GB,多光谱、高光谱数据的波段信息复杂,要依靠强大的计算能力和专门的软件,还要对数据里的噪声、干扰做去噪、校正等预处理工作,数据精度上,传感器误差、大气传输干扰、地形投影变形等,加上数据解译过程中的人为误差,都会影响数据的精确度和可信度,成本控制上,从航空航天平台、高精度传感器等硬件的购买保养,到数据的采集处理分析全程,都需要大量的资金投入,限制了这项技术的推广使用。
三、航测遥感技术在地图测绘中的应对策略
针对以上问题,有一系列的解决办法,在数据处理上,提升计算机的性能,使用 GPU 并行计算技术,并利用一些专业遥感数据处理软件,使用一些比较先进的算法,对遥感数据自动化和智能化处理,加强人才培育。在确保数据的精度可靠性上,定期校准维修传感器,根据大气条件做校正,对于地形复杂的地区做地形校正,做好了解释标记的收集工作,利用多种解释方法及全程质量监督,确保数据质量的可靠性。在成本方面,可以通过多个部门项目的使用共享数据设备等来进行大规模化使用,推动航测遥感技术的发展与技术更新,从而降低数据的硬件成本,提高数据的处理速度,通过政策的引导和支持来推动低成本高技术设备的研发,从而推动航测遥感技术的推广和使用。
四、结论
航测遥感技术属于地图测绘领域的重要技术,其给地形地貌分析,土地资源经营,城市规划建设等给予高效精准的数据支撑。不过,在实际应用当中也存在着数据处理分析繁杂,精确度和可信度不够高,技术成本过高等问题,为改善当前状况,可以借助提升计算机的硬件性能,改良数据处理算法,增强传感器的校准养护,推动技术创新以及政策扶持等办法来解决。将来,随着技术不断发展完善,航测遥感技术会在地图测绘和其他领域产生更大的价值,促使地理空间信息产业不断向前发展。
参考文献:
[1] 黄 军 军 . 遥 感 航 测 技 术 在 地 图 测 绘 中 的 应 用 [J]. 黑 龙 江 科学 ,2022,13(06):79-81.
[2] 李 娜 . 遥 感 航 测 技 术 在 地 图 测 绘 中 的 应 用 [J]. 黑 龙 江 科学 ,2022,13(02):54-55.