航空摄影与遥感技术的应用

航空摄影与遥感技术的应用

　　航空摄影与遥感技术的应用【1】

　　摘要：在当前这个信息的时代，信息为一种非常重要的资源。

　　随着社会经济发展速度的加快，科学技术的进步，对于地理空间信息的需求也在不断提高。

　　航空摄影和遥感技术作为地物信息观测、获取的主要手段，有着举足轻重的作用。

　　下面文章就航空摄影与遥感技术的应用进行研究和分析。

　　关键词：航空摄影;遥感技术;应用;信息;测量

　　在社会发展过程中，摄影测量学作为一门几何学科，近年来，随着信息技术的进步，遥感技术的不断发展，使得该学科也从以往的几何学科发展成为了信息学科。

　　在航空摄影和遥感技术的应用过程中，所用的非接触传感器类型均不同，在获得模拟影像或者数字影像后，接着再借助于数字化方式以及解析方式来进行所需信息的提取，最后再在所对应的空间信息系统中通过数字的方式来进行分析、表达、存储以及管理等，并利用符号化技术以及可视化技术，将其转变成为所需产品。

　　一、航空摄影的应用

　　(一)航空摄影测量体系结构

　　基于航空摄影测量的任务、地理空间的信息流程以及航空摄影测量的能力需求等条件，该体系应该由五个功能所构成，即卫星对地观测、管理功能、应用服务功能、综合接收对地所观测的数据以及综合处理地理空间信息。

　　第一，卫星对地观测系统。

　　在该系统中，所用平台是卫星，通过搭载不同测量原理、精度、工作波段的测绘传感器来构建一个多平台组网、满足多种地理要素的探测与多比例尺的地形图测绘要求、多传感器互补的一种观测体系。

　　第二，地理空间信息基础设施。

　　该设施的基础是网格，中心为数据，采取的存储方式为分布式，其功能是为服务的对象提供相应的地理空间信息服务。

　　该设施主要由质量控制、网络管理、信息数据管理、信息的安全管理、信息的查询服务以及专题测绘产品的定制分发等各功能系统所构成。

　　第三，应用服务系统。

　　该系统主要是由地理环境分析和辅助决策、地理空间信息服务以及地理环境可视化等系统所构成，基于社会发展、国防建设以及国民经济建设对于空间信息的要求，对上述这些系统进行组合应用，并直接为用户提供功能多样的服务。

　　第四，对地观测数据的综合接收系统。

　　通过中心站与若干的分站来构成对地所观测数据进行接收的一个综合站网，通过网络可使各接收站间实现数据的交换以及通信，其中每个接收站分别是由传感器定标、业务的运控管理、影像产品的预处理以及综合接收对地观测数据等各种功能系统所构成。

　　第五，综合处理地理空间信息系统。

　　该系统是由遥感影像和摄影测量数据的处理、数字制图和印刷、大地的测量数据信息处理等各功能系统所构成，该系统的功能多样，可达到异构并行处理的目的。

　　(二)测量技术以及应用

　　在航空摄影测量中，所涉及到的技术有很多，比如地面数据处理、应用和管理技术，卫星平台的测控、运载以及发射等技术。

　　而在这些技术中，制约和影响航空摄影测量设备发展的技术主要有以下几种：地理空间信息的应用服务技术、卫星平台的整体技术、综合处理地理的空间信息技术、卫星的有效荷载技术以及对地观测数据的地面接收技术。

　　航空摄影测量技术的具体应用：第一，对地理环境进行准确地测绘，其中包括三个测绘，即基础测绘、精确测绘以及详细测绘。

　　第二，对地理环境所发生的变化进行实时监测。

　　第三，为地理空间信息的应用提供相应的保障，可随时为不同服务对象提供各种服务。

　　二、遥感技术的应用

　　(一)遥感设备体系的结构

　　该体系主要是由一种记录航空影像信息的感光胶片、传感器以及配有传感器的航空遥感平台所构成。

　　第一，感光胶片。

　　在摄影机中，感官胶片为其探测元件，主要用于对地物反射电磁波的强度以及性质进行记录，因感光胶片的类型不同，则其感受能力也会相应的有所不同。

　　一直以来，在航空摄影机中，其标准胶片为黑白全色片，除了这种胶片以外，近年来还出现了红外感光胶片与彩色红外胶片，其中红外感光胶片是在原有黑白航空相片进行加工后所产生的一种胶片，该胶片既可对红外与可见光进行感光，同时又可对反射红外进行感光。

　　第二，传感器。

　　在遥感技术中，传感器为一个不可或缺的组成部分，通常是由输出设备、收集器、信号处理器以及探测器所构成，其借助于目标物电磁辐射特点、强度的测量以及记录，直接地获取目标信息。

　　在应用过程中，若其目的不同，则传感器的输出方式、工作方式以及其工作波段也会有所不同。

　　在这些传感器，有一种被动式的传感器，即该传感器被动地来对目标物发射或者反射的这些电磁波辐射进行探测。

　　而另外一种则为主动式的传感器，即该传感器自身可进行电磁波的发射，并进行回波的接收。

　　若按照记录的方式来进行划分的话，可将传感器分为两种，即成像传感器与非成像传感器。

　　第三，航空遥感平台。

　　该平台主要是用于航空传感器的安放，并遥感探测地物目标，由于该平台自身的飞行高度不是很高，因此其地面的分辨率相对比较高，具备易回收资料、机动灵活以及便于应用等特点。

　　用于航空遥感平台的气球一般有三种，即自由气球、气球以及系留气球，其中自由气球能够飞升至大约50千米高空，不仅能够用作传感器性能的测试，同时还可进行地面信息的收集;而气球通常情况下充以氮气或者氢气;系留气球可达到的最高高度为5千米，通常情况下用在低空或者和地面较近的遥感观测。

　　(二)遥感技术的具体应用

　　遥感技术通常用于土地的利用、环境与资源的监测中，下面笔者就该技术在城市环境监测中的应用进行阐述。

　　第一，城市大气的遥感。

　　在应用过程中，主要包含两个方面的内容：一为城市大气污染的监测，基于航空遥感所监测的信息，来进行城市不同大气污染源分布图的编制，对于老城区中人口密集区域可通过航空多光谱技术的利用，按照 同一地物不同光谱特点，实施计算机处理，继而能够监测到大气污染的分布区域、主要污染物以及污染物颗粒大小，基于这些内容的了解，可及时对 不同类型大气污染采取相对应的处理方式。

　　二为研究大气污染物的扩散规律，通过遥感技术的应用，可及时观测到在城市大气中各种气溶胶的含量以及分布等，通过分析和研究所获得的热红外扫描图像，就能更加明确城市热岛现象与城市地面辐射地面之间的关系，继而进一步得知城市热源范围以及具体的位移，同时测定与分析热岛地表的温度分布情况及热岛时空分布状况。

　　第二，城市水体的遥感。

　　该工作是在污染水体光谱效应的前提下所实施的，由于水体中污染物的浓度以及种类的不同，因此使得水体温度、颜色、透明度以及明度等也会有所差别，继而使水体在波谱能量的反射上所发生的变化也会有所不同。

　　针对这一特点，可通过遥感技术的应用，获得相应的影像信息，借助于该信息可有效对污染源、浓度、污染范围以及面积等进行识别。

　　随着GPS和RS技术的发展，在进行监测时，可将GIS作为信息平台，综合利用GPS、RS以及各种常规的地观测数据的地面接收技术监测方式，从而对城市水域的分布、泥沙污染、水体沼泽化以及水体富营养化等实施监测。

　　参考文献：

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　　[4]胡玉臣，刘秀焕.遥感技术在二次土地调查中的应用[J].测绘与空间地理信息，2009，32(6)：79-81.

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　　航空摄影测量技术的应用【2】

　　摘 要：如今在航空技术的不断发展中，航空技术逐渐扩宽到更新的领域中。

　　使空中摄影测量技术得到了广泛的应用，为地形勘测和矿山工程的发展做出了突出的贡献，并逐步应用到军事领域中，带动社会的全面发展，并为国家的政治、经济、文化和环境服务，使国家的航空摄影测量领域取得了更大的进步，并得到国内外社会的认可，并向更高层次扩展。

　　关键词：航空;技术;摄影;进步

　　在航空摄影测量技术的应用中，如果技术分类不同，具体的操作就会有所区别，要根据不同分类来开展技术。

　　在应用中要完成地形技术测量任务还要完成非地形技术测量任务，两种测量方式上的不同，造成测量的价值不同，两种测量都为各领域的发展做出了贡献。

　　在航空摄影测量中要掌握具体的要点，根据不同的作业方式来开展技术、应用技术。

　　一、航空摄影测量技术的分类

　　(一)按摄影的位置分。

　　在航空摄影测量技术的分类中，按摄影位置进行分类，包括航天摄影测量技术、航空摄影测量技术和地面摄影测量技术。

　　其中航空摄影测量技术通过航天摄影来完成整体测量，要根据具体的测量对象进行不同的研究。

　　航天测量的测量距离相对更远，技术水平也更难达到标准，对摄影及测量人员的要求也更严格，并且环境造成的干扰对摄影的影响也更大。

　　工作人员需要更精细的测量，并对地形进行精准的勘测，来保证摄影测量技术符合测量和勘测的规定。

　　航空摄影测量技术是指在空中进行摄影并根据比例尺对具体的距离进行计算的过程，航空摄影测量一般是在飞机上。

　　而地面摄影测量技术一般需要对摄影进行处理，使形状、大小等综合数据达到预期的效果，通过采用地面测摄影测量技术使很多难以测量、难以勘测、难以计算的地形得到勘测，很多大坝和地形复杂铁路的测量就采用地面摄影测量技术，它攻克了地形勘测带来的危险，为地域勘测服务。

　　目前有很多领域把三种技术结合在一起，达到了为摄影测量和勘测服务的目的。

　　(二)按研究对象分。

　　在航空摄影测量技术的分类中按研究对象可分为地形摄影测量技术和非地形摄影测量技术。

　　地形测量是指对地形图的测绘过程，通过对地表和地形在水平面的投影中显现的数据，把数据按比例尺进行缩放来实现摄影和测量的目地。

　　地形的测量一般采用航空摄影测量技术，在飞机上就可以拍摄和掌握各种测量数据，实现数据和图像的高标准。

　　非地形测量不以地形测量为目的，而是通过对各种指标的精确测量使理论知识更加丰富，它为生物领域、军事领域、建筑领域、矿山工程领域、文物领域的发展提供更多的理论基础，使各领域的技术得到发展，并通过摄影和测量使这些领域得到实际的发展，使非地形测量应用到这些领域中，取得更长远和丰富的发展。

　　在技术的开展中要加大对地形测量各指标的准确计算，通过空中作业促进地形的发展，要加强对理论和技术的良好学习和理解使非地形测量技术为各领域服务。

　　(三)按处理方法分。

　　在航空摄影测量技术的分类中按处理方法可分为模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量。

　　模拟摄影测量通过模拟测量的方式，使测量达到最真实的效果，同时减少了使用过程中的出错率，用模拟的方式实现了对实际的掌控能力，使技术取得最好的实用效果。

　　解析摄影测量是指通过对形状、大小、和数据进行解析达到对综合数据的了解，使出现的问题和错误得到改善，并增加对具体内容的了解，让数据达到还原效果，增加图像的准确率，并通过分析和应用提供最真实的影像和数据，更好的为地形摄影和非地形摄影的发展服务。

　　数字摄影测量使测量的结果更接近于对数字的掌控，通过对数字摄影的掌握加强测量的数字化能力，通过对数字及影像的综合处理达到理论和实际的有效结合，使摄影测量达到数字化和科学化，使数据更加准确，更加接近测量的实际。

　　在航空摄影测量技术的发展中要把模拟、解析、和数据测量技术更好的结合在一起，使处理效果更加精准，使摄影和测量更加准确，带动整体技术的发展。

　　二、航空摄影测量技术的任务

　　(一)地形测量。

　　地形测量指加强对地形图的了解，通过对地表和地形在水平面投影来掌握数据，按比例尺进行准确的缩放，以此达到测量的目的。

　　在测量中第一点要掌握具体的数据和具体的图像，按照比例尺来还原真实的指标，要建立专题的图片，对各种地图要进行了解，掌握各种硬件条件，要了解具体的摄影影像，对各种图形要分类型掌握。

　　第二点，要建立相关的数据库，通过对数据的掌握，通过对数据的分类、筛选和汇总来了解各种数据的不同，了解测量的变化，使数据可以互相参考、互相借鉴，达到为测量服务的效果，达到测量的数字化。

　　数据库的内容要系统化，方便管理人员查阅和掌控。

　　第三点，针对掌握的地理信息数据和土地的相关数据要建立测量的基础数据，完成对整体数据的测量，并把图像的效果进行还原。

　　在测量中要对数据测量工作进行合理的分工，工作人员要明确自己的任务，确保数据和图像能够符合标准，并起到辅助测量的作用，做到相互统一，相互统筹发展。

　　使地形测量的发展更具先进性和合理性，取得更深层次的进步。

　　(二)非地形测量。

　　在非地形测量中不以地形测量为目的，而是通过对各种指标的测量促使理论知识更加丰富，达到为各种领域服务的目的。

　　非地形测量的发展促进了生物领域的发展，使生物医学领域可以通过对地形的利用，取得更多的生物医学资源，带动更长领域发展。

　　同时也有利于公安机关侦破案件，通过对非地形的勘测，了解罪犯的藏身之处，和犯罪窝藏点，使案件得到侦破。

　　在文物和建筑领域也得到了发展，很多文物就存放在复杂的领域内，通过测量可以找到它们的位置，开垦出更多的古文物。

　　非地形测量也有利于军事侦查，通过非地形测量检查各军事地点，保证军事地域内没有武器和其它领域的军事人员，如果发生战争可以防止其它地域的人在我国领域建立防空识别区或窝藏武器，避免对国家的安全造成不必要威胁。

　　通过非地形勘测，很多矿物工程也得到发展，通过对地域合理的开发，实现各领域的稳固发展，为国家的各项事业服务。

　　三、航空摄影测量的要点和作业方式应用 　　(一)航摄准确，航摄设计合理。

　　在航空摄影测量中要对航摄进行精准的计算，促使其它指标合理发展，并且要加强对航摄的设计。

　　作业方式要通过找准目标和进行合理角度的拍摄实现精准化计算。

　　拍摄过程一定要符合实际，通过合理的比例来还原数据和图像，要加入大比例尺的数字图，提高航摄的精度要素，提高航高、比例尺、焦距和影像质量，通过上述要素加深设计的合理性。

　　还原的方式一定要合理，数据和图像设计也要有根据，要根据具体影像来开展数据和图像设计，测量不要局限在绘画图上，需要信息性的影像图件。

　　要用科学的方式和科学的设计达到预期标准，实现测量的目的，实现测量的高标准，使作业方式合理的完成。

　　(二)空中采集准确，数据处理合理。

　　在航空摄影测量中要对控制采集的数据和图像进行准确的处理，采集过程要正确，作业方式要符合标准，通过找准正确的距离和采用正确的拍摄方式，使效果更真实、更具准确性。

　　拍摄人员也要掌握合理的拍摄方法，针对不同的高度，拍摄的方法也要有所不同。

　　同时对数据的处理也要合理，要经过科学的研究和科研人员的重复计算，实现对不同数据的合理分析和比较，使航空摄影测量任务完美的完成。

　　要在飞机上安装摄影仪，对地面垂直拍摄，获取相片或影像，使数据采集向自动化和数字化方向发展。

　　数据处理过程中用绘制比例尺进行空中测量，用模拟法和解析法测绘，使精度和质量达到高标准。

　　要用正确的采集方式取得最优异的内容，并通过科学的数据处理，达到整体测量的准确性。

　　(三)质量检查准确，成果提交合理。

　　在航摄摄影测量的最后阶段要对质量进行高标准的检查，对整体的过程进行准确核实和分析，达到整体质量的准确性，在最后的检查中一定要严把质量关。

　　针对作业方式要加强各步骤的联系，区别各步骤的不同，对内容进行整体计算，并对结果进行重复的分析，使结果符合真实的效果。

　　要对数字精度、数据完整性和准确性进行检查，检查的单位是质量检查机构，对检查和验收工作要合乎规定，以合同为根据。

　　在检查合格后进行相应的验收工作，当检查资料不合格时验收单位可以拒绝验收。

　　当核实无异议后要把成果提交给相关部门，提交过程中要把内容标记的详细些，确保相关部门能够根据数据开展以后的工作，作业方式也要列出相关数据和相关表格，使内容清晰易懂。

　　结语

　　在航空摄影测量技术的不断发展中，为其它领域的发展做出了突出的贡献。

　　它的广泛应用带动了技术的整体发展，也使勘测技术得到了应用。

　　通过对地形和非地形的测量，使航空摄影测量技术与先进的生产力联系在一起，促进了矿工业、建筑业和农业的发展，为更多领域的发展指明了方向。

　　参考文献

　　[1]范承啸，韩俊，熊志军，赵毅.无人机遥感技术现状与应用[J].测绘科学，2009(05).

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