衛(wèi)星影像在國家中小比例尺測繪工程中應(yīng)用探討

潘波

摘 要：在地理信息科學(xué)快速發(fā)展的影響下，許多分辨率較高的光學(xué)衛(wèi)星得到了廣泛的使用，在中小比比例尺測繪工程中取得了十分顯著的效果。本文提出高分辨率衛(wèi)星遙感影像的特點(diǎn)，闡述了衛(wèi)星影像在國家中小比例尺測繪工程中的應(yīng)用，為我國衛(wèi)星影像技術(shù)的發(fā)展提供理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：衛(wèi)星影像 遙感影像 繪測工程

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的逐漸普及，人們?cè)跀z影測量方面取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，然而這種發(fā)展離不開衛(wèi)星成像系統(tǒng)的支持。衛(wèi)星成像系統(tǒng)不但可以為用戶呈現(xiàn)出分辨率較高的全色圖像，而且該系統(tǒng)還存在完善的立體成像功能。在繪測工程中，衛(wèi)星成像系統(tǒng)所提供的數(shù)據(jù)是必不可少的依據(jù)，不僅如此，衛(wèi)星影像的相關(guān)數(shù)據(jù)還是提高測圖速度的重要保證。為了滿足人們對(duì)地理信息的迫切需求，必須要有一種全新數(shù)據(jù)提取模式。高分辨率遙感影像的出現(xiàn)，不僅滿足了這一需求，還推動(dòng)了社會(huì)總體經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，是一項(xiàng)真正為廣大人們提供服務(wù)和便利的舉措，這項(xiàng)舉措在數(shù)字化建設(shè)理念中得到了十分廣泛的應(yīng)用。

一、高分辨率衛(wèi)星遙感影像的特點(diǎn)及分類

（一）高分辨率衛(wèi)星遙感影像的特點(diǎn)

高分辨率衛(wèi)星遙感影像可在狹小的空間中進(jìn)行地表的觀察作業(yè)，而且還可按照要求將信息進(jìn)行匯總，為遙感制圖創(chuàng)造了有利條件。通常情況下，高分辨率衛(wèi)星遙感影像需要在空間分辨率不超過10M的條件下進(jìn)行。起初，這項(xiàng)技術(shù)在軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用較為廣泛，主要目的是為了監(jiān)視地面人類的活動(dòng)和制圖，在上世紀(jì)九十年代高分辨率衛(wèi)星遙感影像才在民用領(lǐng)域中得到使用，憑借其優(yōu)越的性能，高分辨率衛(wèi)星遙感影像得到了快速的發(fā)展。二十年前，美國某企業(yè)已經(jīng)開始研究分辨率為3m的傳感器，并得到了迅速的推廣，在隨后的幾年時(shí)間里，相應(yīng)企業(yè)陸續(xù)開始發(fā)展分辨率為1m的傳感器，使高分辨率衛(wèi)星遙感影響得到了進(jìn)一步的發(fā)展，與傳統(tǒng)意義上的衛(wèi)星影像相比，高分辨率衛(wèi)星遙感影像實(shí)現(xiàn)了向三維影像信息的轉(zhuǎn)變，并縮短可成像的光譜波段，使目標(biāo)的結(jié)構(gòu)、紋理等圖像信息更加準(zhǔn)確透明，不僅如此，高分辨率衛(wèi)星遙感影響還大幅提升了單幅影像的實(shí)際數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)了高時(shí)間分辨率。

（二）高分辨率衛(wèi)星遙感影像的分類

（1）資源衛(wèi)星

資源衛(wèi)星在獲取目標(biāo)的圖像信息時(shí)，需要使用到星載遙感器，資源衛(wèi)星的主要作用是進(jìn)行針對(duì)性的資源調(diào)查。通常情況下，資源衛(wèi)星的運(yùn)行高度為700千米左右，最高限度不會(huì)超過900千米，運(yùn)行軌道與太陽同步，該衛(wèi)星完成一次觀測任務(wù)所需的周期為10-30天。在資源衛(wèi)星中，遙感傳感器主要包括多光譜掃描裝置和紅外相機(jī)。如今，現(xiàn)用的資源衛(wèi)星中，具有一定代表性的是美國的Landsat衛(wèi)星。資源衛(wèi)星在地形測繪、石油勘探等領(lǐng)域中的應(yīng)用十分廣泛，隨著不斷的發(fā)展和優(yōu)化，資源衛(wèi)星的遙感數(shù)據(jù)已經(jīng)成為相關(guān)企業(yè)重要的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)來源，另外還是企業(yè)進(jìn)行創(chuàng)新、發(fā)展所依賴的技術(shù)支撐。總之，資源衛(wèi)星在建設(shè)數(shù)字化地球方面發(fā)揮著十分重要的作用。

（2）偵察衛(wèi)星

通常情況下，偵察衛(wèi)星主要應(yīng)用在軍事偵察領(lǐng)域，其中包括截取情報(bào)、搜索位置等方面內(nèi)容，與常規(guī)衛(wèi)星相比，遙感偵察衛(wèi)星具有搜索范圍廣、運(yùn)行速度快等特點(diǎn)，可滿足對(duì)指定區(qū)域進(jìn)行不間斷偵察作業(yè)的要求，而且該偵察衛(wèi)星不會(huì)受到國界等因素的影響，在國防安全方面發(fā)揮出十分重要的作用。偵察衛(wèi)星的分類需要根據(jù)執(zhí)行任務(wù)的實(shí)際要求進(jìn)行，通常情況下可分為照相、監(jiān)視及預(yù)警等方面。

二、衛(wèi)星影像在國家中小比例尺測繪工程中的應(yīng)用

如今，可以應(yīng)用在中小比例尺測繪工程中的高分辨率衛(wèi)星遙感影像實(shí)際上就是將分辨率范圍縮小到10m之內(nèi)，同時(shí)還應(yīng)具有同軌的立體成像性能，在實(shí)際的中小比例尺測繪工程中，如何將分辨率及比例尺的關(guān)系調(diào)整到適宜的關(guān)系，是測繪工作的重點(diǎn)。通過對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)的分析和研究得知：在1：50000的比例尺中，對(duì)丘陵地、山地等特殊地區(qū)的繪圖具有較高的要求，因此在對(duì)此類區(qū)域進(jìn)行繪圖時(shí)，應(yīng)盡可能使用分辨率較高的影像書庫，比如IRS P5（Cartosat）衛(wèi)星，此類高分辨率遙感衛(wèi)星的幾何精準(zhǔn)度不僅滿足特殊地區(qū)的高質(zhì)量繪圖要求，在1：100000的比例尺中同樣適用。然而對(duì)于1：100000的比例尺而言，在進(jìn)行復(fù)雜地區(qū)的制圖工作中，常規(guī)的IKONOS立體影像已經(jīng)無法滿足圖像精度方面的要求，并且在目標(biāo)要求的識(shí)別環(huán)節(jié)中，同需要分辨率較高的影像數(shù)據(jù)的支持。隨著SPOT 5 HRS三維觀測技術(shù)的不斷發(fā)展，與之相對(duì)應(yīng)的定位技術(shù)、測量技術(shù)也得到了顯著的提高，尤其在對(duì)復(fù)雜地形進(jìn)行控制和測圖時(shí)，SPOT 5 HRS的立體測量技術(shù)發(fā)揮出了十分重要的作用。SPOT類型的高分辨率遙感衛(wèi)星，從上世紀(jì)八十年代開始設(shè)計(jì)并發(fā)射成功，在該衛(wèi)星的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中就具備了完善的測圖特點(diǎn)，通過不斷的研究和發(fā)展，SPOT5衛(wèi)星逐漸成為專業(yè)的制圖無形，因此，SPOT5的影像測繪性能已經(jīng)達(dá)到了很高的水平。通過不斷的發(fā)展和完善，SPOT 5 HRS的出現(xiàn)，為我國中小比例尺測繪工程提供了更為先進(jìn)和有效的技術(shù)手段。即使目標(biāo)地區(qū)的控制點(diǎn)較少，SPOT 5 HRS仍可以保證1：50000比例尺圖像的高精度要求，從而提高了我國地形復(fù)雜地區(qū)的制圖質(zhì)量和靈活性。

三、總結(jié)

隨著科技的不斷發(fā)展，高分辨率遙感衛(wèi)星影像逐漸成為地形圖測繪的重要手段，尤其在國家中小比例尺測繪工程中，衛(wèi)星影像技術(shù)得到了十分廣泛的應(yīng)用，相信通過不斷的努力，我國運(yùn)用衛(wèi)星影像進(jìn)行測繪工作的水平會(huì)上升到新的高度。

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