国际摄影测量和遥感动态.PDF

国际摄影测量与遥感动态 主办：国际摄影测量与遥感学会秘书处 未经许可 请勿转载 国家测绘局科技与国际合作司 2010年1月25 日 2010年第一期 （总第1期） 摄影测量与遥感之发展趋势和展望* 一、引言 摄影测量与遥感的原理可定义为：确定物体表面反射或发射某特定波长的电磁辐射 特性 （如能量、相位、极化、传播时间等），并由这些测量值中提取物体及其表面的几 何特征 （如位置、大小、形状）和语义特性 （如物体标识、属性）。摄影测量与遥感是 地理信息学中不可或缺的一部分，是以非接触的方式对自然环境和物理世界进行空间数 据采集的重要手段 （参见图1）。 物理世界、环境 非接触成像记录 地面数据获取 （EMR 电磁辐射记录） 设计实施 物体信息 2D/3D影像 分析及预测 测量 解译 设计成果 GIS数据库 物体信息 制图处理 分析及预测 制图表达 图1：摄影测量与遥感是GIS中的一部分 *本文系德国汉诺威莱布尼兹大学土木工程与测量系主任克里斯蒂安•海普克教授 2009年12 月10 日在国家测绘局所做学术报告，由北京德可达科技有限公司总裁唐粮博士 整理和编译而成。 1 二、成像传感器及其平台的发展状况 1. 成像传感器 目前，随着现代科技的不断发展，航天、航空乃至地面成像传感器的技术先进性也 得以不断提高。同时，计算机网络技术的发展，尤其是网络终端视频信息的加入，使得 更多的非专业传感设备也加入到了空间信息获取传感器的行列之中，为空间信息的实时 化奠定了基础。目前成像传感器的发展可归纳如下： （1）高分卫星：高分 （高分辨率光学传感器）卫星是目前航天对地观测技术发展的 一个重要特点。目前光学传感器的地面分辨率已达优于0.5米，除影像幅面和带宽加大 外，还可提供多模式的成像选择 （如定点、立体）。此外，增加更多的多光谱波段 （如 从蓝外到红外）乃至达到高光谱也是一个很重要的趋势。大覆盖和高分辨率为高精度航 天制图提供了良好的前提。另一方面，高分辨率合成孔径雷达 （SAR ）技术日益发展成 熟，以其全天候、抗云雾干扰等特性，加上干涉技术 （InSAR ）的进步，将逐步成为测 定宏观地形、地物沉降及微小变化的有效手段之一。 （2 ）数码航摄仪：CCD等光电感应器件技术的进步使数码相机得以诞生并迅速发 展。单个CCD芯片的增大和象元实时存储速度的提高推动了专业数码相机在航空遥感方 面的直接而广泛的应用。但与传统的胶片航摄仪相比，其像幅大小还只能算是中偏小。 自上世纪末、本世纪初以来，大像幅数码航摄仪的开发和产品的不断完善成为国际顶尖 设备厂商所追求的重要目标之一。由于单个CCD芯片的大小仍很有限，现代大像幅航摄 仪的基本原理主要可归纳有三：一是依据中心投影原理将四幅成方阵排列的单元面阵相 机的影像拼接成一幅大面阵影像；二是四个单元面阵相机沿飞行方向成一字形排列，进 行依次顺时 （间隔约1毫秒）分块曝光，之后将各块影像拼接成一个大幅面；三是依据三 线立体扫描成像原理，即三条CCD长线阵 （如超过一万象素）分别排列在前视、垂视和 后视的相机焦面上，随飞机飞行推扫记录三条立体重迭的宽带影像。除全色大像幅外， 数码航摄仪均具有多光谱特性 （如蓝、绿、红和红外）。目前，大像幅数码航摄仪以其 几何及辐射分辨率高、影像质量佳、多光谱和直接数字化等优势已得到广泛的应