攝影測量與遙感學的發展方向

賈竺

（北安市國土資源局，黑龍江 北安 164000）

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攝影測量與遙感學的發展方向

賈竺

（北安市國土資源局，黑龍江 北安 164000）

摘要：加強空間信息的應用是國家經濟建設和社會發展的重大需求，堅持自力更生為主,引進消化為輔,不斷提升中國攝影測量與遙感的水平。未來的中國攝影測量與遙感事業的任務艱巨。

關鍵詞：攝影測量；遙感測量；空間信息

一、攝影測量與遙感學的發展趨勢

攝影測量與遙感學作為基于影像的空間信息科學,是地球空間信息學的核心。其發展有以下幾方面的趨勢。

（一）空間信息獲取的發展趨勢。地球空間信息獲取的發展趨勢具有多平臺、多傳感器、多比例尺和高光譜、高空間、高時間分辨率以及空天地一體化的明顯特征。隨著航天技術、通信技術和信息技術的飛速發展,人們將可以從各種航天、近空間、航空和地面平臺上用紫外、可見光、紅外、微波、合成孔徑雷達、激光雷達、太赫茲等多種傳感器獲取多種比例尺的目標影像,大大提高其空間分辨率、光譜分辨率和時間分辨率,形成天地一體化攝影測量與遙感的數據獲取方法,為人們提供愈來愈多的影像和非影像數據。

隨著新一代全球衛星導航定位系統(GNSS)的發展,定位系統將以更高的精度自動測定各類傳感器的空間位置和姿態,從而實現無地面控制的高精度、實時攝影測量與遙感。

（二）空間信息處理的發展趨勢。地球空間信息處理和信息提取的發展趨勢是走向定量化、自動化和實時化。目前,攝影測量與遙感所存在的一個突出問題是數據海量、信息不足、知識難求。利用網格技術進行網格計算給解決這一問題帶來了新的機遇。

（三）空間信息管理的發展趨勢。地球空間信息管理與分析的發展趨勢是走向信息共享、互操作和網格化。從網格計算的資源共享和協同計算觀點看,目前,地理信息系統已從單機GIS系統發展到網絡和移動地理信息系統(Web-GIS和Mobile-GIS),下一步將走向網格地理信息系統(Grid-GIS)。為此,需要解決地理空間數據存在的時間基準不一致、空間基準不一致、數據格式不一致和語義不一致引起的問題。空間基準不一致引起的問題可以采用全球地心坐標系或坐標變換來解決;數據格式不一致可以用互操作軟件解決;時態和語義不一致引起的問題較難解決。前者要解決空間數據的實時更新或建立時空地理信息系統,后者需要一個基于本體的空間信息語義網格來處理這些語義的差異,從而實現網格技術下空間信息的共享和互操作。

（四）空間信息應用的發展趨勢。地球空間信息成果應用的發展趨勢是成果的多樣化和應用的大眾化與普適化。未來的地球空間信息成果產品可以是矢量的或柵格的,可以是圖形的或影像的,可以是二維的或三維的,可以是靜態圖像或連續動畫視頻圖像,可以是多媒體或流媒體,可以是虛擬現實或可測的實景影像,也可以是上述各種形式產品的融合與集成。長期以來,攝影測量與遙感主要面向地球科學和環境科學的應用,作為基于影像的空間信息科學,它除了將繼續在影像城市、虛擬數字地球和地理環境中得到應用之外,還有很大的潛力用于工業制造、醫學診斷、文化遺產保護等方面。如果將原始或加工后的影像連同它們的方位元素和測量工具軟件一起作為產品發布,則用戶可在Web2.0環境下實現自己的按需測量和按需解譯,從而實現地球空間信息成果應用的大眾化與普適化。

（五）新地理信息時代的出現。隨著下一代互聯網與Web2.0的出現,一個新的地理信息時代悄然而來。新地理信息時代的服務對象不僅包括專業用戶,而且包括普通大眾用戶。在新地理信息時代,可實現專業人員和大眾用戶互動,共同參與按需服務。服務環境是圖形、圖像和多媒體,服務的提供和實現都是動態的。

二、攝影測量與遙感學的發展重點

（一）發展先進的高分辨率對地觀測系統。為了進一步推動中國遙感對地觀測的發展,首先要抓好空間信息的數據源。2005～2020 年,《國家中長期科技發展規劃綱要》指出:發展基于衛星、飛機和平流層飛艇的高分辨率(dm級)先進對地觀測系統,發射一系列的高分辨率遙感對地觀測衛星,建成覆蓋可見光、紅外、多光譜、超光譜、微波、激光等觀測譜段的高中低軌道結合的、具有全天時、全天候、全球觀測能力的大氣、陸地、海洋先進觀測體系。到2020 年,建成穩定的運行系統,提高我國空間數據的自給率,形成空間信息產業鏈。

（二）構建面向實時服務的廣義空間信息網格(GSIG)。地上的全球信息網格與天上的智能傳感器網格相集成,形成全球的廣義空間信息網格。廣義空間信息網格指的是在網格技術的支持下,在信息網格上運行的天、空、地一體化地球空間數據獲取、信息處理、知識發現和智能服務的新一代整體集成的實時/準實時空間信息系統。

（三）加強高性能空間信息處理與分析技術的研究,解決應用的關鍵技術。為推動空間信息技術的應用,進一步加強高性能遙感圖像處理與分析技術,突破高精度定標與定位、寬帶微波成像修正、遙感圖像超分辨率分析與相干處理、多源衛星遙感影像自動配準與融合、高空間分辨率影像目標自動識別、高光譜影像地物精細分類、基于遙感機理模型的地物參數的定量反演與同化等技術;發展復雜地表環境下的地物信息自動提取與定量分析技術,突破空間信息自主加載、維護、復合匹配與服務等技術,開發具備自我維護功能的空間信息網絡服務軟件系統。突破動態交通信息的獲取、融合、分析、預測與動態路徑規劃等關鍵技術,開發基于動態交通信息的智能導航與位置服務軟件,建立應用系統,為開發具有自主知識產權的新一代位置服務與智能導航系統奠定基礎。

（四）加強空間信息的應用。加強空間信息的應用是國家經濟建設和社會發展的重大需求。為實現資源可持續利用,建設資源節約型社會,應用空間信息技術對我國經濟發展、資源利用等綜合指標及時監測評價,有利于實現國家對自然資源的宏觀調控,強化國家對資源的綜合管理,制訂可持續利用資源的政策,保證國家經濟健康、平穩地運行。發展空間信息技術,提高對自然災害及其影響監測、預警和應急反應的實時性、準確性,實現自然災害的大范圍、全天候、全天時、動態的監測,加強自然災害的預報、預警、監測、評估,以及應急響應、災害救助、恢復重建決策信息支持。今后應當理論與應用并重發展,軟硬件一起抓,系統研發與人才培養一起抓。堅持自力更生為主,引進消化為輔,不斷提升中國攝影測量與遙感的水平。未來的中國攝影測量與遙感事業的任務艱巨,但前程似錦,必將大有作為!

中圖分類號：P21

文獻標識碼：A

文章編號：1671-864X（2016）01-0134-01