关于遥感技术在地图制图中的探析

所属栏目:电子技术论文 发布日期:2013-01-29 09:57 热度:

  摘要:随着遥感技术的不断成熟,现代遥感技术已经能够提供动态化、快速化、准确化的对地观测的需要。遥感技术的发展直接带动遥感制图水平的提升,地图制图作为遥感研究的重要部分已经成为应用于国民建设的重点。本文主要对目前运用的多样化的制图方法进行了解,并对将来的发展趋势进行了探析。

  关键词:遥感技术:地图制图:国民建设

  前言:

  科学技术无疑已经成为推动经济发展的强劲动力,随着各种群体对地图需求的不断提高,现有的地图已经远远不能满足经济发展的需求。遥感技术是当今新兴的高科技技术,在我们生活的诸多领域应经扮演起重要的角色。航天事业的发展直接带动了遥感航空拍摄技术的提升,许多分辨率比较高、信息量比较大、获取周期较短和现势性比较强的影像不断冲击着我们的大脑。影像制图将成为以后地图制图的重点发展方向,它能够在军事、数字化城市、抢险救灾、地籍查询等方面发挥巨大的作用。

  一、遥感制图的现状分析

  目前国内外的遥感制图都是在自己拥有的设备基础条件下,根据自己国家的所需进行制图,所以目前的成图方法有多种,制造出的产品也各有不同。经过综合分析,成图的主要方式可分为两种;一种是利用比较传统的常规设备手工制图;另一种是利用专用的图像处理环境自动制图或半自动制图。遥感制图的产品有三种形式。

  1、把遥感信息作为资料,人工或计算机提取各种信息来编制各种各样的专题地图。

  2、遥感影像图是把遥感信息通过计算机进行纠正与光学处理后没有线划要素的正射影像图,它本身的特点是有较强的直观性,不足之处是在专题和地理基础信息上的指示性还不够具体,不够明确。

  3、遥感影像地图只是单纯的强调影像地图,特点是遥感影像在地图上能够显示,但又不是单纯的影像图。

  通过目前对遥感制图产品的总结,其产品形式主要有遥感影像地图, 三维影像图, 正射影像图,随着遥感技术的不断成熟与发展出现了一些新颖产品比如多媒体影像地图、电子影像地图和立体全息影像地图等。

  (一)正射影像图

  正射影像是指把地形的起伏变化、传感器的倾斜以及地物的其它因素造成畸变的影像消除掉后的影像。影像图以其独特的特点受到青睐,尤其是近几年来我国综合国力的提高,航空与航天测量技术有了质的飞跃,它作为一项4D产品已经逐渐成熟并走进现实。正射影像同线画图相比有以下几项进步。

  1、影像图具有较高的直观性,画面鲜活生动,易懂。

  2、影像图囊括的信息涉及范围广,细节性的显示比较清楚,在土地资源管理、城市综合规划、公路以及铁路选线等方面作用明显。同线画图线比较,线画图损失的影像信息较大,无法满足群体对地图可视化的需求。

  (二) 遥感影像地图

  遥感技术的不断发展直接带动制图体制方法的改变。我国对于影像地图(RSIM)的研制开始于20世纪的70年代,遥感影像地图把遥感影像作为基础,以一定的数学规则,按一定的比例尺把地图的专题信息以及地理基础的信息以注记、符号和线画等形式进行整合,再缩编到以我们居住地球的表面影像作为其背景信息的平面上的地图,这种地图能够反映出具体的各种资源环境分布和社会经济现象的地理分布状况。

  这种地图不只是专题地图,也不只是遥感正射影像图。它的特点是能够充分的体现出图形的基本要素和遥感影像上的高度统一,背景的来源是影像,影像的目的是更好地体现出地图的主题。遥感影像图充分集合了地图的优点与遥感影响的优点,因此它的可测量性与可读性是遥感影像所难以比拟的。另外同普通地图相比较它内容丰富而具体,客观而真实,层次分明而清晰是地图与影像双重优势的集中体现。

  (三)三维遥感影像图

  三维遥感影像图的主要特点是比较直观。我们比较常见的三维遥感影像图主要有三维地质影像图、三维地貌影像图、和其它的三维影像地图等。遥感影像与数字地面(高程)模型对于三维遥感影像制图而言是绝对不可缺少的必备元素。但是随着技术的不断进步,前一段时间在北京投产研发的正三维立体卫星影像图主要依赖原始的卫星图像,不用DEM 数据的支持,就可以实现多种比例尺的成图,被广泛的应用于水文勘测、地质灾害,矿藏寻找和军事等多种不同的领域。

  二、 遥感制图产品实现

  遥感制图的主要方向是在数字环境下实现产品的制作,美国、加拿大、法国、澳大利亚等国家已经有比较成熟的遥感影像处理软件,遥感影像制图也就变得并非难事。我国也已经研发了自主产权的遥感影像处理软件,虽然这些软件同国外比较成熟的遥感影像制图软件相比还有些不足,比如有些软件还需要人工干预,但同以前的制图方法相比较在时间上缩短了成图的周期,在成图效率上大大提高,在劳动量也有了减少。

  (一) 数字正射影像图的制作

  数字正射影像图作为一项4D产品,已经成为现实,尤其是遥感影像处理软件的不断成熟使得数字正射影像制图变得十分简单。数字正射影像图的制作模式主要有两种:一是单模型方式,二是多模型方式。应当引起注意的是不管哪种模式被采用都需要在整个过程中贯穿质量控制,其主要环节是模型定向质量控制与DEM质量控制等,如果有统一管理的需要可建立数字正射影像图库。

  1、一是单模型

  先建立单个模型的DEM, 接着可以由单影像的方式对正射影像的模型进行制作或者以多影像的方式对正射影像的模型进行制作,最后通过镶嵌就可生成多影像拼接而成的正射影像

  2、多模型方式

  首先,立体模型根据图幅(或所需)范围全部直接生成,接着通过匹配处理和必要的编辑工作来建立在相应范围的,含多个模型的DEM(已经经过了接边处理),最后图幅范围内的正射影像正式生成。

  (二) 遥感影像地图的制作

  1、专题影像图的分类

  目前许多遥感影像地图的产品形式以专题影像图为主。专题影像图可分为两种即定量和定性。定性专题影像的目的是显示名称现象和种类在空间上的分布与定位;定量专题影像图主要表现的是数量现象上的空间特征。

  2、专题要素迭加和影像底面

  专题要素迭加和影像底面是每一幅专题影像图构成的必要因素。在对专题影像图时判读必须把思维与视觉结合起来,专题要素的定位信息主要由影像底图提供,而综合研究的定量数据由专题要素提供。所以影像底图的选择是否合理以及专题要素设计迭加的准确性对于产生专题影像图有很大的影响。

  3、遥感影像地图的制作注意点

  专题影像图根据不同专业的需求在遥感图像上叠加不同的专题信息来满足各行业的分析需求。通常情况下专题影像图的构成方式为二维空间构图,图形是专题要素,影像信息为背景,在对专题影像图进行设计与编制时,要遵循构图原则,注意图像与专题要素的迭合与独立,在总体的设计上应当重视协调与平衡,把视觉混乱消除掉。

  (三)三维遥感影像图的制作

  遥感影像和数字高程模型是制作三维地貌影像的必备数据,把它们进行几何配准后,对于保证坐标的统一和地图投影有着重要的作用。目前大部分GIS和遥感处理软件都能生成三维地貌影像图。使用者要明确制作三维影像图的目的,然后根据计算及图形学的基本原理来生成三维影像图所必须拥有的目标点, 观察点、 确定视区、视角、景深高程放大比和光照模型等因子。三维场景要根据计算机根据数字高程模型生成, 用遥感影像进行填色后三维影像图就此产生。

  结语:

  近年来随着经济的突飞猛进和遥感制图技术的普及运用遥感制图生产体系建设必将成为国家经济建设的重点项目。科技的进步带动国民对地图需求的不断提高,以后遥感制图的产品种类还会更加丰富。

  参考文献:

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  【2】司连法 吴川遥感影像辅助地图制图的研究和应用 2009,3测 绘 通 报第3期

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