卫星遥感测绘技术篇1

关键词：卫星遥感数据地形图空三加密优势与不足

引言

20世纪末21世纪初以来，随着高分辨率遥感影像技术的空前发展，高分辨率遥感影像用于测制地形图成为可能。在内蒙古自治区广袤的国土面积中，有长达4，200多公里的国界线，有大面积的戈壁，荒漠地区。在这些地区利用高分辨率卫星遥感资料来完成1：10，000地形图基础测绘是极好的选择。为此内蒙古测绘事业局立项进行了专题研究，通过近一年的技术引进、开发、实验，最终形成了完整的技术方案及生产的技术流程。

1．测区概况

1.1任务情况

依据内蒙古自治区国土资源厅及内蒙古自治区测绘事业局基础测绘项目的安排，以东经111°18'45''至112°26'15''、北纬42°57'30''至43°47'30''作为二连浩特测区的范围，面积达6，000平方千米。合1：10，000地形图236幅，地形类别多为平地。

1.2自然地理情况

本测区位于内蒙古自治区锡林郭勒盟西北部，北与蒙古国交界。处于内蒙古高原中部，阴山以北的层状高平原区，气候干燥，无霜期短。人烟稀少，各类人工地物不多，主要集中于二连浩特市区，测区有国道G040、G208、省道S309等公路贯通。

1.3影像资料

二连浩特测区影像资料是由北京同天视地空间技术有限公司提供的IKONOS卫星遥感数据。影像资料分布九个轨道，共28景，组成14个主体像对，每个像对两景影像100%重叠。每景面积不等，最大约46km×12km最小24km×12km。

2．生产过程

2.1外业工作

同传统航测方法一样，卫星遥感数据测图同样需外业提供像控资料和相片调绘。但实施的方法有所不同。

2.1.1外业像控

虽然我们获取的IKONOS卫星遥感数据是精确的，其数学精度已十分接近我国的测量坐标系统，平面、高程精度可达到10米以内。但仍满足不了1：10，000地形图的测绘精度要求。还需外业做少量的控制点，通过内业空三加密平差来达到精度要求。从理论上来说，在整个测区周边布点即可，但在生产实践中证明，景与景拼接处至少在上下各布一控制点进行连接，否则内业无法通过空三平差达到精度要求。

另外像控点先期可由内业按需求进行布设、目标选定，同时打印出点位影像图，供外业使用。

2.1.2外业调绘

IKONOS卫星遥感影像资料，像幅面大、数据坐标可读，且精度达到一定程度。外业调绘片可按1：10，000标准图幅范围进行拼接、裁切。并可如图4。这样就为内外业图幅接边、资料管理提供了方便。

2.1.3碎部测量

通过前期实验表明，IKONOS卫星影像1米分辨率资料的高程精度只能到达1：10，000地形图山地的精度要求。对于测区内发达区域，如二连浩特市区等必须用全野外方法，测量高程注记点。以保持精度要求。

2.2空中三角测量

针对IKONOS卫星遥感数据，我们利用北京四维空间数码科技有限公司的ImageInfo-PixedGridV2.0软件进行空三加密处理。二连浩特测区28景14个主体像对近6，000km2作为一个加密区域，进行数据处理，严密平差，修正初始提供的卫星90个基本参数，以最终达到在jx-4上建立高精度的立体模型。

2.2.1立体观测

用PixedGridV2.0软件恢复卫星影像立体模型后，内业转测各外业控制点以及模型连接点。生产实践反馈发现，必须加大连接点人工测量的数量，特别是在像对连接部分，外业控制点少或没有的地方，以及测区边缘和变换处。这样方可确保空三加密的精度。本测区精度见表。

2.2.2空三成果输出

合格的空三加密成果是数字测图系统正确建立立体模型的必要条件。IKONOS卫星立体像对象幅面积大，数据容量通常都达到1，200―1，500MB；jx-4表示测量系统内存无法承受。因此，必须将原始的卫星像对通过PixedGridV2.0软件分割成多个像对，经验表明，一般裁到容量为150―200MB为佳。

2.3数据采集

为了用卫星影像资料采集1：10，000地形图数据，我们专门引进了jx-4卫星测图模块。此模块解决了卫星影像数据在jx-4的定向建模。

卫星资料建模不同于航摄资料建模。卫星资料建模通过恢复卫星90个姿态参数来得到。在恢复数据之前，需人工在jx-4上进行相对定向观测。一般均匀选取九个点以上。并进行核线重采样。在进入矢量测图后，发现卫星主体像对有以下几点不足。

2.3.1影像纹理与实地差距较大，地物、地貌细部不易判断，造成测量准确性有所降低。

2.3.2立体效应差，由于卫星轨道大都在400km以上，基高比大，地形起伏不明显，与作业人员的习惯有差别，需较长时间适应。

2.3.3卫星立体模型局部有较大变形，像对之间的接边误差较大。

3．几点体会

3.1通过二连浩特测区的生产实践，我们掌握了利用高分辨率卫星影像资料测制1：10，000地形图一整套生产作业方法。为今后的卫星资料测图提供有力的保障。

3.2随着卫星影像处理技术的进步，卫星影像分辨率的提高。其在生产中表现的不足，将大大的改善。在我区1：10，000基础测绘中，利用高分辨率卫星影像来弥补边境地区及一些无法航摄地区1：10，000地形图的覆盖，是最好的选择。

3.3生产过程中我们发现了许多卫星资料测图中隐含的技术问题，通过分析、解决，找到了其规律性。如个别立体像对整体有较大平移或错误。原因有二，其一是空三加密时人工连接点密度不够，其二是在裁切小像对时参数有误，建议测图前要用相邻像对检验。最好是在立体像对中加测检查点。

4．结束语

利用高分辨率卫星影像在我区测制1：1万地形图是可行的，但其高程精度相对较差，我们期待未来更高分辨率商用卫星的发射，以彻底解决1：1万地形图的高程精度问题与更大比例尺地形图的测绘。

参考文献：

[1]遥感原理与应用/孙家主编。武汉：武汉大学出版社，2003.2.

卫星遥感测绘技术篇2

关键词：测绘技术；施工测量；数字化；精确度

0引言

测绘技术为工程施工提供基本的数据支持，为工程规划、施工设计提供主要的参考依据，是工程顺利进行的基础。随着现代科学技术的发展，工程的复杂程度不断提高，对施工工程测量的精确度要求也越来越高，工程测量在施工中的重要性逐渐受到施工单位的重视。在测绘技术科研人员的努力和科研资金的不断投入下，新型测绘技术不断涌现，为施工测量提供了更为准确的测量方法，在很大程度上增加了施工测量的精确度，降低了工程测绘的难度，减少了施工测量方面的人力投入，保证了工程的质量。当前，广泛应用的新型测绘技术包括地理信息技术、全球定位技术、遥感技术、数字摄影和数字化测绘技术，这些技术各具特点，极大地丰富了测绘工作的选择。

1地理信息与全球定位技术

1.1地理信息技术

在实际施工中的经验积累，使得地理信息技术在国内的施工测量中逐渐普及，并得到人们广泛关注。地理信息系统简称GIS，是现阶段用于获取、整理、分析和管理地理空间数据的重要工具和技术。由于地理信息技术主要是用于综合处理和分析空间地理数据的一个技术系统，所以，从理论上讲，地理信息技术是应用于现阶段的任何一个行业在地理信息技术系统中使用的遥感技术。由于大面积的同步观测、数据的综合性、时效性和经济性等优势，在地形测量领域得到了快速普及。随着信息技术的进一步发展，高分辨率的遥感卫星与多光谱航空摄影将成为对地观测获取地理信息的重要手段。地理信息技术给工程测量领域的城市基本地形图、各种比例地形图更新以及地籍图的测量提供了更加方便的手段和方式。

1.2全球定位技术

出于军事目的开发使用的全球定位系统，目前在生产生活的各个方面发挥出了不可替代的作用。全球定位系统简称GPS，是由美国军队研制的新一代卫星导航地位系统，创建该系统的主要目的是为了给海陆空三军提供全天候、全球性和实时的导航服务。全球定位系统由地面控制站、空间卫星和用户装置这相互联系的三部分组成。地面控制部分中，监测站负责数据自动收集中心、主控站负责管理和协调整个地面的控制系统、地面天线负责向卫星注入通讯辅助系统进行数据传输；空间部分，主要是分布在6个道平面的24颗卫星组成；用户装置部分，主要用于GPS接收机和卫星天线组成。

现阶段，全球卫星定位系统在全球的覆盖率已经达98%。全球定位系统中的24颗卫星，以12小时为一个周期环绕地球运行，使得在任意一个时刻，地球上的任意一个位置都可以同时有至少4颗的卫星对其进行定位和观测，测量人员得到卫星到接收机的距离，利用3颗卫星，同时利用三位坐标中的距离公式，就可以精确地计算出观测点的位置；为了进一步提高数据的精确度，可以通过算法挑选出误差最小的一组卫星进行定位，利用接收机锁住的4颗卫星，这在很大程度上提高了测量数据精确度。

2遥感测绘技术

2.1遥感技术特点

遥感技术简称RS，是一门建立在航空摄影技术基础上新兴技术。遥感技术主要工作原理是不同物体的波电磁振动传播效果不同，在一定距离对这些电磁波的反射进行收集、处理从而获得所探测物体的特征。地面上的任何物体（楼房、大地、水、植物、大气等）在温度在高于绝对零度时，都具有反射、吸收、透射以及辐射电磁波的特性。所以，当太阳光通过大气层射到地球表面时，地面上的物体都会对太阳光的电磁波进行吸收和反射，由于同一种物体自身的物理和化学特性以及入射光的波长小同，为此，它们对于入射光的反射率也不尽相同。不同的物体对入射光反射的规律叫做物体的反射光谱，通过这个工作原理，遥感技术作为一种新型的测绘技术在施工测量中逐渐赢得了测量人员的青睐。

2.2遥感技术的应用

遥感技术在工程测量中得到了很好的应用，在很大程度上提高了工程测量的精确度和工作效率。遥感技术主要是利用遥感器从空中探测地面物体的性质，利用不同的物体对波谱会产生的不同相应来识别地面上的各类物体，也就是遥远感知事物，利用空中的飞行物如卫星、飞机、飞船等的遥感器，收集地面上的数据资料，并且从中获取地面信息资料，然后经过进一步记录、传送、分析处理，判断识别地面上的物体。遥感技术发展初期主要应用于航空遥感，经过之后的不断发展创新，现阶段的遥感技术作为一项实用的先进的空间检测技术被广泛应用于水文、气象、资源环境、地质等诸多领域，为测量人员的施工测量提供了极大帮助。

3数字摄影测量和数字化测绘技术

数字摄影测量技术主要结合了数字影像处理技术、计算机技术、模式识别技术以及影像匹配等多种技术的理论和方法，利用计算机对数字影像或数字化影像进行处理，以影像匹配与影像识别为核心，用计算机视觉代替人眼的立体量测与识别，完成影像几何与物理信息的自动提取。而且数字影像与摄影测量原理是该技术实施的基础数字摄影测量技术主要适用于面积较小的工程测量，以及面积较宽的区域测量。数字摄影测量增加的测绘技术的适用范围。

数字化测绘技术是利用数字化仪将相关的测量数据输入计算机，通过专门的绘图软件进行编辑、修改，最后建成数字地图。这样不仅可以对数据进行精确地记录和处理，从测绘结果的展示方面，也十分直观，而且便于改动和修正。数字化技术在某种程度上提高了测绘人员的工作效率，增强了测绘图形的准确性。同时，其还有便于测绘结果的分享和传输的优点，适合信息化时代的应用。

4新型测绘技术与测绘精确度

相比传统的测绘技术，新型测绘技术的优越性主要体现在以下几方面。

第一，目前工程测量技术被广泛应用在交通、建筑、水利各个行业，人们对测量结果的精确度要求越来越高。新型测绘技术一般有较高的技术含量，红外线测绘等相关仪器的技术水平和测量方法有效提高了测量的精确度，降低测量误差。同时在工程测量的过程中，新型设备具有工作状况稳定的特点，受各种客观条件的影响较小，测量的数据结果比传统的数据测量精确度更好。

第二，传统的工程测量需要工作人员经常到测量地点进行考察，通过多次考察，收集大量数据信息，然后对其进行整理，最后绘制成与实际相符和的图纸。这种测量方法在很大程度上了增加了工作人员的劳动强度，同时易于出现人为误差，降低了测绘结果的精确度。新型的测绘技术在测量过程中的自动化程度较高，可以直接利用数字化技术自动成图，节约了大量劳动力。

第三，新型测绘产品的操作效率非常高，测绘信息可以随时修正，便于传输能够有效减少测绘误差的出现。测绘人员可以将绘制的图形储存在计算机中永久保存，出现问题时也可以及时进行修改，提高了对测绘图纸和测绘数据的处理能力，避免了图纸浪费。采用新型测绘技术后，测绘人员可以在计算机中直接把测绘对象的特征完整的呈现出来，测量结果一目了然。

结语

新型测绘技术的广泛使用提高了施工测量的精确度。测量人员可以在实际的工程测量中，根据实际情况选择合适的测绘技术，保证测量结果的准确性，确保测图效果与实际相符合。测绘技术是科技发展中一项基础性工程技术，在经济发展和社会进步中扮演着重要角色。测绘技术从最初的传统测绘到数字化测绘，再到今天的信息化测绘，测绘事业在工作人员的努力下不断发展。当今各行各业都在与计算机信息科学技术进行结合而获得自身的良性发展，需要相关工作者在科学技术和机制体制两方面进行改革和创新，使测绘技术向地理信息综合服务为主的信息化测绘转变，根据测绘事业发展的实际情况并结合实践不断推进我国测绘事业的发展。

参考文献：

[1]马琛.工程测量技术的发展与展望研究[J].科技创新导报，2009，（8）.

卫星遥感测绘技术篇3

[关键字]工程地质测绘技术智能系统发展前景

[中图分类号]P208[文献码]B[文章编号]1000-405X（2013）-5-174-2

0引言

随着当代测绘技术的发展，其应用领域会越来越广阔，将对社会发展与人们生活方式起到促进作用。对当代地质测绘技术及其发展进行研究聚集现实意义，我们应该重点探析其关键技术的使用，例如遥感系统、地理信息系统、全球定位系统等，这样才能对测绘技术有更深刻了解，进而准确地把握其未来的发展动向，为社会主义的构建、生态环境的保护、地质资源的勘探等方面实现和谐发展起到推动作用。

1工程地质测绘的简析

工程地质勘查的方法多种多样，其中工程地质测绘是最实用的勘测手段。按照探究类型差异，将工程地质测绘界定为两种基本形式，分别是综合性工程地质测绘与专门性工程地质测绘。前者是应用工程地质知识及相关理论，对与工程建设有关的综合地质条件展开全面观测，再将所获取的数据用专业术语进行描述，对测绘区域内的复杂地质条件因素，除了要考虑空间分布状态外，还要分析各因素间的隐藏关系，严格遵照国家标准要求，将原有的地形地貌通过缩放比例来具体的表现出来，在各项技术资料支持下，完成工程地质图件的编写。后者相对于前者而言具有针对性，它针对测绘区域内特定的地质条件的要素展开专门的分析调研，例如侏罗纪的地质、地质断层、倾斜构造、岩体运动地等；分析此类地质问题产生原因、分布规律等。因此，专门性的测绘主要是为专用工程地质分析图与工程地质图的编制提供实用性数据。同时，工程地质测绘在工程地质勘探初期能有效节省时间，且成本相对不高，与其他相关技术联合使用，能高效地解决测绘范围内位置的选择与资源配置问题。

2当代地质测绘技术中的关键技术

2.1全球定位系统（GPS）

全球定位系统测量技术是利用GPS卫星定位来勘查地质状况，是现代测绘领域中最重要的一项测量技术。地质测量作业条件复杂多变，显现出工作量大，效率不高，周期长等劣势，而基于全球定位系统的测绘技术推广于地质测量领域后，使得此难题得到合理的解决。全球定位技术打破了以往的测角、测距等地面定位技术的束缚，GPS能直接高速度、高精度的锁定目标，并建立三维坐标环境，此外它还能长时期的检测拟定对象，不但缩短了每次地质勘测的观测周期，而且获取信息的精确性更可靠。全球定位系统适用于大地控制网、城市规划、地质勘测等测绘项目，其具体操作流程是在基准站和移动站之间设置的接收机，同时接收超过四颗的卫星信号，并通过无线电连接各接收机，来获取数据。

2.2遥感技术（RS）

受空间科学发展影响，遥感技术在地质测绘领域得到普遍应用。众所周知，所有物体对电磁波感应的频率有较大的差异，并且表现出位移性，遥感技术就是在此前提下发展而来的。遥感卫星、环境监测卫星作为遥感技术的主要构成工具，它根据物体对差异频率的感知所反映图像来分析地表动态变化。利用遥感技术中的影像系统能获取测量对象的不同比例的地图，而且能准确抓取最新版影像，此优势在实际运用中已发挥出可观的价值。概括地讲，RS技术不仅具备大区域、实用性、信息的完整性、科学性与经济性等优势，还具有超大的存储空间，运算速度快且计算量大。然而，遥感技术也存在诸多难题，其中模式识别困难是亟待解决的问题，这给未来的遥感技术发展提出了新挑战，同时，注入了研究和探索的活力。

2.3地理信息系统（GIS）

近几年，地理信息系统快速发展，对其研究力度逐年加大。GIS系统又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”，属于一种特定的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层空间中的相关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。

地理信息系统作为门新兴的高科技产品，在测绘、资源勘探、环境监测方面得到了推广。反映到地质测绘领域中，地理信息系统为采集、存储、分析、处理与辅助决策数据信息搭建了广阔的信息显示平台，为测绘行业提供了精确化、完整化、规范化和数字化的信息，该项突出的实用功能的优势为地理信息系统脱颖而出打下了基础。

2.4“3S”技术集成系统

遥感技术、全球定位系统与地理信息系统三者间相互依存，彼此推动，协同作用，无论哪部分运行异常，其他两部分均无法正常工作，导致3S系统处于瘫痪状态。通过对三种技术相互关系具体划分，可验证三者间依存关系确实存在。首先，遥感技术为地理信息系统提供高分辨率与多角度拍摄照片条件，是卫星遥感技术信息资源重要部分；其次，全球定位系统为地理信息系统提供实地观测采集高精度坐标高程空间数据，并可作为遥感技术调绘的依据。最后，地理信息系统可以将全球定位系统和遥感技术提供的信息进行完整的分析、处理、保存，还能针对其传数信息特性构建匹配的数据库。

3地质测绘技术的发展趋势

伴随着传统测量技术向数字化技术的转化，各种现代化测量技术在工程测量中的广泛应用，现代工程测量正朝着数据获取及处理自动化、测量过程控制和系统行为智能化的趋势发展。高精度、快速、连续、自动化等这些优点将一一的呈现在现代工程测量当中。3S技术、数字化测绘技术、先进的地面测量仪和摄影测量技术等都是现代工程测量技术的代表，它们的发展及相互渗透和集成必将开创测绘技术大发展的新局面，有力的促进工程测量的发展，促进现代测绘技术的飞速发展。同时，测绘技术的发展和应用，必将给国民经济的各个方面带来方便的操作和应用，现代测绘技术的广泛应用，人们在生活中便可根据由现代测绘技术建立的监测系统对所要进行的事情进行准确估量，保证问题的顺利解决。现代测绘技术的应用和发展，影响是广泛而巨大的，尤其是信息化测绘技术的应用，信息化测绘技术的广泛应用必能促进国民经济的快速发展，超越数字化时代，实现信息化时展，为国家经济的发展、人民生活水平的提高和社会的稳定作出巨大的贡献。

3.1地形测量技术

地形测量的加密图根控制，以往的手段是在测绘范围内设置基本控制点，然后布设测角图根线形锁及测角交会点，而今后将改用导线测量、GPSRTK模式，有效地减轻工作量，保证较高的效率。地形测量在地质测绘工作中占有相当大比重。较为常见的测图手段是运用大平扳仪测图，目前在大比例尺地形测图中还是首推的基本方法。然而，这种基本方法的主导地位将被全野外数字化测量替代，采用全站仪、RTK同样时间完成的工作量是大平板仪无法比拟的，彻底颠覆了传统的测量方法。

卫星遥感测绘技术篇4

[关键词]航测成图卫星影像立体像对测图

[中图分类号]P236[文献码]B[文章编号]1000-405X（2013）-11-85-1

0引言

随着科学技术的不断进步，空间技术的日益成熟，在商业领域将会出现更高的空间分辨率、光谱，以及更多的时相的卫星影像。这样发展下去，那在将来的测图应用领域里，航空影像是否可能会被时下应用率不断提高的高分辨率的卫星影像技术淘汰呢？本文拟以航测成图与卫星影像测图的当前现状为主体，从测图原理极其应用的利与弊分析来对两者进行比较，以便回答这个问题。

1当前航测成图以及卫星影像测图的发展现状

1.1航测成图之现状

随着信息技术的不断发展，许多新技术不断融入到了航测成图中，使航测成图这一技术有了显著的发展。并且在应用过程中降低了使用的成本，提高了工作效率。举例来说：（1）在航测成图中应用航空数码照相机，不但可使绘测工作者获取数字影像，还可以取得珍贵的实时影像资料。以此种方式拍摄出来的航空影像不但提高了摄影质量，而且还缩短了成图时间，大大地增强了地图的现势性。（2）通过应用GPS以及MU技术，野外实测地面控制点的需求被极大地减小了。仅这一项便极大地提高了作业效率，降低了测图所需成本。（3）将航测技术与GPS、数码相机、惯导技术进行整合，不仅成功地克服了传统的航测无法施测某些地形的不足，而且还减小了由于恶劣天气给测图工作带来的影响。

1.2卫星影像测图之现状

早期的卫星影像由于其空间分辨率不高，所以只能应用于将所拍地物分类。直到1986年才由法国发射的SPOT卫星成功地应用于立体测绘，这为卫星影像在测绘领域中的应用带来了极大的影响。随后，如MOMS等一系列的中分辨率的遥感卫星被投入使用，限于分辨率等因素，这些遥感卫星仅能绘制大范围、小比例尺的地形图。目前，随着遥感技术向三多（多星种、多传感器、多分辨率）和三高（高空间分辨率、高时间分辨率、高光谱分辨率）方向发展，高分辨率卫星影像数据越来越丰富，如法国的SPOT影像全色波段分辨率达到2.5米，美国QuickBird影像全色波段分辨率达到0.61米，IKONOS全色波段分辨率达到1米，因此在进行地理信息数据更新中具有显著的优势。卫星遥感影像本身集多传感器、多级分辨率、多谱段和多时相于一身，具有更新周期短、机动性强、抗干扰能力强的特点，为地理信息更新以及地形图的绘制工作提供了大量宝贵的数据，利用卫星遥感影像进行基础地理信息的快速更新，将大大提高地理信息数据更新效率。

2测图的原理分析

航空影像和卫星影像，其立体测图都是通过测量按比例缩小的地面几何模型，来依次绘制出符合规定比例尺的地形图。但是由于两者几何成像的模型不同，使得两者测图原理也不一致。

2.1航测成图原理

航空影像是在中、低空以航空飞机作为拍摄平台，通过航摄仪等仪器进行拍摄。航测成图属于框幅式影像，此种影像具有符合中心投影的几何特性，此种特性使得立体像对单张像片的地面点、投影中心等像点所对应的两条核线一一与之对应，而且所求的地面点便是这两条核线的空间交点。据此可以了解到，航测成图的数学基础是由共线方程构成的，而航测成图的约束条件则是核线约束，地点三维坐标的解是靠通过立体像对中两张像片的内外方位的元素。首先是解析由航摄相机参数提供的单张相片，以获得像片内方位元素和外方位元素，以便确定航摄相机和像片的相关位置、摄影光束和确定摄影光束在摄影的瞬间其空间位置和姿态，而后利用航空像对内在的几何关系以及光成像原理，来进行相对定向，以形成立体模型。再借助于对相片的控制测量，以便确定模型的绝对定向元素，把测量坐标转换到地面测量坐标系，以便使建立的立体模型符合所需比例尺。最后将立体模型进行所需的测绘，便可得到所需地形图。

2.2卫星影像测图原理

较之航空影像，高分辨率遥感卫星主要是采用线阵列CCD传感器，依靠推扫帚式扫描进行成像。CCD传感器可以通过在沿轨方向上依靠前视同后视获取同规立体相对，而获取异轨立体像的获得主要是在穿轨方向上通过将一定角度左右测试的方法。因为卫星影像通过扫帚式扫描进行成像，所以其与航空影像的本质区别在于此种方式成像的每一条扫描线都会有一个与之相对应的投影中心，也可以说它具有“行中心投影”的特点。它的几何关系较之航空影像的几何关系要复杂的多。近些年来学者们提出很多种近似核线的理论，左图是基于投影轨迹法的核线几何关系的表示，以此为例，投影轨迹法中将Q点（地面点）到q点（左像像点）的光线所有的点投影到右像上，将所形成投影的轨迹定义成为q点（该像点）的核曲线，但q点的同名点（q点）却总是位于这一条核线之上。通过利用此种方式便可以使得其与航测成图相似。

3两者的利与弊的分析

因为两者成像原理测图的原理不同，所以在实际的应用过程中，两者各自展现出来一些优点和不足。具体见下表：

在获取航空影像时，由于拍摄高度的影响，航片质量极容易受到大气和地形的影响，所以在拍摄之前，必须进行实地考察，这导致获取的数据的现实性差，并且在一定程度上减缓了地形图的更新速度。由于航测的覆盖面积相对较小，所以当绘制较大区域的地形图时，所需的成本较高，消耗人力较大。反观遥感卫星，不但具有覆盖面积大，而且还能够不受当地气候地形的影响，极大的减小了工作量，降低了工作成本。

4结论

综上所述，通过对绘图技术进行研究，已经掌握了地理信息数据快速更新技术，完善了生产方法，根据航片测图和卫星影像测图两者的优点和缺点及所需地理信息比例尺和测量范围的不同，所以我们对时，合理应用航片测图和卫星影像测图技术，将两者结合有效起来工作，逐步应用到地理信息基础数据库的数据更新中，以便更好地提高工作效率，降低测图成本。

参考文献

卫星遥感测绘技术篇5

北京时间4月26日12时13分，“长征二号丁”运载火箭在酒泉卫星发射中心顺利点火升空，中国国家科技重大专项高分辨率对地观测系统首颗卫星“高分一号”成功发射并进入预定轨道，“长征二号丁”运载火箭同时还搭载发射了两个荷兰卫星分配器，以及3颗分别由厄瓜多尔、阿根廷和土耳其研制的小卫星。

“高分一号”的成功发射是中国2013年度首次航天发射，以及中国“长征”系列运载火箭第175次航天飞行，其可以说为中国航天2013年的新征程开了个好头。

中国高分卫星井喷

据中新网报道，“高分一号”卫星由中国航天科技集团所属空间技术研究院航天东方红卫星有限公司研制。国土资源部网站相关消息称，该卫星是中国首颗设计、考核寿命要求大于5年的低轨遥感卫星，并突破了高空间分辨率、多光谱与宽覆盖相结合的光学遥感等关键技术。《报》记者张晓祺在其文章中进一步指出，“高分一号”的相机与目前国内分辨率领先的“资源一号”02C星所用相机相近，空间分辨率达2米左右。该卫星载有多台宽幅多光谱相机，通过多角度拼接视场，可实现较高分辨率大视场成像，只需4天就能把地球完整地看一遍。

高分辨率对地观测系统工程是《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2022年）》确定的16个重大专项之一，计划“十二五”期间发射5至6颗观测卫星，目标是建成高空间分辨率、高时间分辨率、高光谱分辨率的对地观测系统。到2022年，高分卫星系统与其他观测手段相结合，将形成具有时空协调、全天时、全天候、全球范围观测能力的稳定运行系统。其主要用户为国土资源部、农业部和环境保护部。该专项的实施，将全面提升中国自主获取高分辨率观测数据的能力，加快中国空间信息应用体系的建设，推动卫星及应用技术的跨越发展，有力保障现代农业、防灾减灾、资源环境、国家安全的重大战略需求，大力支撑国土调查与利用、地理测绘、海洋和气候气象观测、水利和林业资源监测、城市和交通精细化管理、疫情评估与公共卫生应急、地球系统科学研究等重点领域应用需求，加快推动空间信息产业发展。

近年来，中国高分辨率遥感卫星的发展速度很快，并在2012年就已取得了一系列重大成果。2012年4月18日，中国首颗民用宽幅带、高空间分辨率遥感卫星——“资源一号”02C正式在轨交付给国土资源部；7月30日，中国首颗高精度民用立体测绘卫星“资源三号”投入使用；两个月后的9月29日，中国为委内瑞拉研制的“遥感卫星”1号上天，这也是中国首次向国际用户提供遥感卫星整星出口和在轨交付服务。

“资源一号”02C星的发射质量约2056千克，设计寿命3年。它装有2台分辨率为2.36米的全色分辨率相机，1台分辨率为5米/10米的全色/多光谱相机，其采用2台全色高分辨率相机拼接的方式提供了54千米的成像幅宽，最大限度提升了高分辨率数据的观测幅宽。在轨测试表明，该卫星所拍图像质量接近国际先进水平，数据质量满足1：2.5万至1：10万国土资源调查监测精度要求；最小监测图斑面积达到0.2亩，满足经济发达地区、重点关注区域资源现状高分辨率调查监测要求；其融合影像的属性精度、面积精度、最小监测图斑等指标，与法国的“斯波特”5号及德国的“快眼”卫星水平相当。

中国首颗高精度民用立体测绘卫星“资源三号”质量约2650千克，运行在高度约500千米的太阳同步轨道，具有立体测图功能。其装载了一组分辨率为2.1米（正视）和3.5米（前后视）的三线阵立体测绘相机，以及1台空间分辨率为5.8米的多光谱相机，幅宽约50千米，可提供3.5米分辨率的立体影像，及2.1米全色/5.8米多光谱平面影像。该卫星集测绘和资源调查功能于一体，影像数据覆盖全球逾4.578×108千米，其中覆盖中国领土9.3242×108千米，使中国的测绘方式由大地测绘、航空测绘提升为航天测绘，并让中国地图的更新率由过去的平均5年缩短到60天。“资源三号”第一次使中国卫星遥感图像质量达到国际先进水平，极大提升了中国对地观测卫星的应用效益。

中国为委内瑞拉发射的“遥感卫星”1号采用中国空间技术研究院航天东方红卫星有限公司的CAST-2000卫星平台，装有2台全色/多光谱相机和2台宽幅多光谱相机，其中2台全色/多光谱相机在639千米高的分辨率为2.5米（全色）/10米（多光谱），幅宽为57千米；2台宽幅多光谱相机在639千米高的分辨率达到16米，组合幅宽为369千米，在轨寿命5年。该星具有±35°的快速侧摆机动能力，可保证全色/多光谱相机在4天内对全球任意目标实现重访，宽幅多光谱相机可在3天内实现对全球任意目标重访。“遥感卫星”1号搭载的全色/多光谱相机是一种高性能光学小相机，在成像谱段数量、覆盖宽度、动态范围、轻小型化等指标方面，超过了国内外同类型遥感相机。该卫星主要用于委内瑞拉国土资源普查、环境保护、灾害检测和管理、农作物估产和城市规划等。

人类进入高分卫星时代

遥感卫星也叫对地观测卫星，有光学成像卫星和雷达成像卫星2种，前者携带可见光、红外和多光谱等遥感器，最大优点是分辨率高；后者携带合成孔径雷达等遥感器，最大优点是可以全天候工作。遥感卫星的问世，使人类研究地球、认识地球、保护地球的视点从地面、低空扩展到太空，从而可以对地球进行连续、快速、综合和大面积的详细观测，更全面、更深刻的了解地球及其周围环境，对国计民生具有巨大的促进作用。

众所周知，评估遥感卫星性能的一个重要指标就是分辨率，它包括空间分辨率、时间分辨率和光谱分辨率等，其中空间分辨率最令人关注，其指标对卫星应用的深度和广度具有重要影响。空间分辨率一词来源于光学，是指2个点光源彼此接近到恰能被分辨出的最小距离，能显示遥感卫星分辨目标的能力。具体说来，它是指能从遥感卫星照片上辨别地面目标的最小尺寸，例如，如果某遥感卫星能够辨别的最小目标为2米，则这种遥感卫星的分辨率就是2米。

随着经济建设和社会发展，各国对遥感卫星的空间分辨率要求越来越高，所以高分辨率遥感卫星的发射数量和研制国家正日益增多。近年来，高分辨率遥感卫星的发射数量已占遥感卫星发射总数的约41%，而且其占有比例有继续增加的趋势。因此可以认为，人类对地观测已进入高分卫星时代。这些高分辨率遥感卫星广泛用于精确制图、城市规划、土地利用、资源管理、环境监测、地理信息服务等领域，成为国家基础性、战略性资源。

对于采用光学成像的遥感卫星来讲，其运行轨道越高，分辨率就越低。所以，高分辨率遥感卫星通常运行在近地轨道，有时甚至采用临时性降低轨道高度的方法，来取得短期的更高分辨率图像，以满足特殊需要。另外，星载相机的焦距越大，分辨率越高，这也是在生活中人们使用变焦相机摄影的原因。

对于采用雷达成像的遥感卫星来讲，可工作在略高的轨道上，但这就需要雷达成像卫星自身能提供足够高功率的雷达信号。提高其分辨率的方式主要有两种：一是采用短波长；二是增加天线口径。为此，可以提高雷达波的频率，缩短其波长，但当频率增加到一定程度时，大气对雷达波的衰减和吸收特性就会表现得非常明显，从而影响雷达的正常工作；同样，雷达的天线口径也不可能无限增加，因为加大雷达口径不仅会增加工艺难度和成本，而且对发射卫星的运载器提出了新要求。为此又提出了合成孔径雷达概念，合成孔径雷达是利用雷达与目标的相对运动来把多个尺寸较小的真实天线孔径，用数据处理的方法合成一个较大的等效天线孔径的雷达。

太空谍眼环绕地球

高分辨率遥感卫星在军用和民用方面都有广泛用途。从原理上讲，军用遥感卫星与民用遥感卫星大同小异，主要差别是在使用的谱段和对地面分辨率的要求不同。军用遥感卫星主要在可见光或近红外谱段成像，分辨率优于1米。因此，军用遥感卫星大部分都是高分辨率卫星，只有少数用于普查的军用遥感卫星运行轨道较高，以便提高时间分辨率，但空间分辨率会稍低；民用遥感卫星主要在多光谱成像，以便识别地面各种特征，其分辨率根据需要和技术水平有高有低。

在军用高分辨率光学成像遥感卫星方面，美国“锁眼”12号卫星最牛，它采用了大面阵探测器、大型反射望远镜系统、数字成像系统、自适应光学成像技术、实时图像传输技术等，镜头口径3米，焦距27米，分辨率达0.1米。法国“太阳神”2A/B系列卫星分辨率达0.5米，其军民两用的光学成像遥感卫星“昴宿星”的分辨率也达到0.7米。以色列最先进的“地平线”9号小型光学成像遥感卫星分辨率为0.5米。日本现役的第二代光学成像“情报收集卫星”分辨率为0.6米。

在军用高分辨率雷达成像遥感卫星方面，美国“长曲棍球”卫星是老大，分辨率达0.3米，其设计特点是装有巨大的合成孔径雷达天线和巨大的太阳能电池帆板，卫星装载的高分辨率合成孔径雷达能以多种波束模式对地面目标成像，使“长曲棍球”不仅能全天候、全天时工作，还可以发现伪装的武器和识别假目标，甚至能穿透干燥的地表，发现藏在地下一定深度的军事设施，并对活动目标有一定跟踪能力。欧洲方面，德国的“合成孔径雷达-放大镜”军用雷达成像遥感卫星分辨率能达到0.5米，意大利军民两用的“宇宙-地中海”分辨率达到1米。

近年来亚洲各国的雷达成像遥感卫星发展很快，如日本现役的第二代雷达成像“情报收集卫星”分辨率达到1米，作为新兴的军用侦察卫星强国，以色列研制的雷达成像遥感卫星不仅能够满足自身需求，而且已经开始进入国际市场，如其为印度研制的“雷达成像卫星”2号的分辨率就已经达到1米的国际主流水平，性能远超印度自行研制的军民型“雷达成像卫星”1号，而以色列自用的“技术合成孔径雷达”卫星则更为精良，其总质量只有300千克，所载的合成孔径雷达重约100千克，设计寿命为4年，分辨率也是1米。

从目前各国的军用高分卫星的发展趋势来看，雷达成像卫星正日益成为主流，其通过采用平板相控阵雷达天线等措施可以进一步提高分辨率，同时各国也在研究采用新的分布式星座来缩短卫星的重访周期。光学成像卫星尽管不如过去风光，但仍将是军事大国执行战场侦察与战略情报收集的重要平台，其未来的发展方向是在获得更高地面分辨率的同时，进一步扩大视场宽度，以提高卫星的时间分辨率；同时组建可实现全球覆盖的小型卫星星座，终极目标是可执行对全球任何目标的实时侦察。由于军事伪装手段的快速发展，未来的军用光学成像卫星还将搭载超光谱遥感器，进一步扩展成像侦察范围，增加对隐蔽和伪装目标的识别能力。鉴于光学与雷达成像卫星各自的性能优势，还有可能出现同时载有光学成像和合成孔径雷达成像2种遥感器的全能型高分侦察卫星。

受到成像与时间分辨率等因素的限制，各国现有的军用高分卫星仍主要用于战略侦察任务，而随着相关先进技术的发展与应用，一些军事大国也在试图拓展高分卫星的应用范围，让其能够为战术侦察服务。这不仅需要有新的成像技术作支撑，还需要提高情报向立体化作战平台的数据传送能力，卫星的体积、重量、成本会得到进一步控制，同时具备较强的应急发射能力。出于经济性与使用效率考虑，军民两用的高分卫星系统会更受重视，甚至出现军用和民用高分卫星混编星座。

高分民星实为军民两用

一般来讲，分辨率约2米的民用遥感卫星可称为民用高分辨率遥感卫星。美国、法国、俄罗斯等高分卫星大国都在积极发展民用高分卫星。美国的民用高分卫星大多是小型商用卫星，如“艾科诺斯”2号卫星的分辨率为0.82米，幅宽11.3千米；“快鸟”2号卫星的分辨率为0.61米，幅宽16.5千米；“地球之眼”1号卫星的分辨率为0.41米，幅宽15.2千米；“世界观测”2号卫星的分辨率为0.46米，幅宽16.4千米。很明显，这些卫星虽然名义上是民用卫星，但它们的分辨率均已高于1米的世界主流军用高分卫星水平，因此在需要时完全可以为美国军方提供高质量的天基情报支持。

法国的军民用高分卫星水平在欧洲均居于领先地位，其特点是不仅单颗卫星的技术性能先进，而且已建立起相对完善的高分卫星星座。2012年9月9日，法国首颗第4代“斯波特”——“斯波特”6号高分卫星入轨。这是一种偏民用的光学成像卫星，其分辨率为2.5米，幅宽60千米，并能同轨立体成像。该卫星运行在694千米高的太阳同步轨道，质量只有800千克，设计寿命达10年。该卫星上有两台高分辨率相机，每天成像范围250万平方千米。虽然分辨率和幅宽与第3代“斯波特”一样，但其更加敏捷，能执行快速反应任务，每天可上传6个任务计划，获取无云图像。它们与2颗已上天的法国“昴宿星”卫星可形成互补，“昴宿星”虽然分辨率高达0.7米，但幅宽只有20千米。“斯波特”6号的成功发射能够满足法国多样化的任务需求，保持法国整个高分卫星系统的宽覆盖能力和图像数据的连续性。

卫星遥感测绘技术篇6

关键词：土地调查；测绘；更新

中图分类号：P24文献标识码：A文章编号：

随着经济的快速发展和社会的全面进步，各领域各方面对测绘不断提出新的更高要求，测绘发展的机遇和挑战并存。面对新的形势和新的需求，必须坚持走信息化发展道路，加快信息化测绘体系建设，推进测绘信息化进程，为经济社会发展提供可靠、适用、及时的测绘保障。目前，我国测绘地理信息发展正进入全面构建数字中国的关键期、测绘产品服务需求的旺盛期、地理信息产业发展的机遇期、加快建设测绘强国的攻坚期。一、信息化测绘体系的基本概念和内涵

信息化测绘是我国测绘实现了由传统测绘向数字化测绘转化和跨越之后进入的又一个新的发展阶段，它代表着我国测绘在进入新世纪后现代化建设总的战略方向。

由于测绘可以理解为一项事业，也可以理解为一种业务行为，还可以理解为专业技术，因此，对信息化测绘体系的认识各有不同。如果信息化测绘体系中的测绘是指测绘事业，那么，信息化测绘体系是个大概念，是与测绘信息化发展相关联的技术、信息、产品、网络、装备和设施、管理与服务等要素所构成的有机整体，是测绘信息化发展的综合体现和测绘事业发展进步的整体性标志；如果信息化测绘体系中的测绘是指测绘业务行为，如地理信息的获取、处理和服务等行为，那么，信息化测绘体系是测绘业务流程和手段现代化的具体体现，是个内涵适中的概念；如果把测绘仅仅理解为一项专业技术，则信息化测绘体系是测绘技术形态的具体体现，强调测绘技术的发展，等同于信息化测绘技术体系，是个小概念。

在实际工作中，既不能把信息化测绘体系作为大概念运用，解释为整体的测绘事业体系，囊括测绘事业发展的全部内容，将数字中国地理空间框架、测绘公共服务等涵盖其中，也不能将信息化测绘体系作为小概念运用，解释为纯粹的技术体系，而失去其真正涵义，弱化其本质内容。所以，信息化测绘体系应该解释为测绘业务手段现代化的综合体现和重要标志，主要强调地理信息获取、处理、服务等过程和手段的信息化。

二、信息化测绘体系建设的总体思路

信息化测绘体系建设要坚持需求牵引、统筹规划，政府主导、企业推进，依靠科技、创新机制，突出重点、协调发展的原则。要紧密围绕党和国家的中心工作，准确把握经济建设、社会发展和人民生活对测绘的需求特点，统筹规划信息化测绘体系建设全局。充分发挥政府测绘部门的主导作用，加大财政资金对信息化测绘体系建设的支持力度。充分发挥企业和竞争机制的重要作用，提升市场配置资源的效率。加强测绘科技进步与自主创新，着力解决测绘信息化发展中的重大关键技术问题，大力提高测绘生产力水平，推进测绘生产组织结构调整。要以加快测绘科技进步、提高测绘装备和设施水平为重点，努力实现地理信息获取、处理和服务各环节的协调发展。要着力制度建设和机制创新，为信息化测绘体系建设创造良好环境条件。

未来十年左右，信息化测绘体系建设要实现以下总体目标：测绘科技进步取得突出成效，测绘技术装备和测绘基础设施全面改善，测绘生产力水平显著提高。构成信息化测绘体系的现代基准体系、技术体系、装备体系、标准体系等较为完善，地理信息的获取实时化、处理自动化、服务网络化和应用社会化全面实现，测绘信息化整体水平显著提高。测绘较好地满足经济社会发展的需要，对全面建设小康社会和构建社会主义和谐社会的保障能力和服务水平显著提高。

三、信息化测绘体系建设的重点任务

建立适应信息社会要求的信息化测绘体系是测绘信息化建设的基本要求和重要途径，也是一项重大的系统工程，需要政府、企业、事业单位等各方面共同推进，测绘及相关行业共同参与，尤其要注重发挥测绘相关企业的作用。要充分利用各方面力量，不断提高测绘科技自主创新能力，提升信息化测绘基础设施自主保障能力，全面推进测绘基准体系基础设施、高分辨率立体测图卫星以及测绘卫星应用系统建设，增强地理信息的快速获取和更新能力，充实完善数字化测绘技术装备，促进测绘生产技术及管理手段的优化升级，提高地理信息采集、处理和提供服务的整体实力。信息化测绘体系建设的重点任务包括以下几个方面。

3.1现代化测绘基准体系建设

现代化测绘基准体系是地理信息获取、处理和开发利用的基础条件和基本保障。要利用现代测绘理论和高新技术手段，建立与维护覆盖全国、陆海统一的新一代高精度、三维、动态、多功能测绘基准体系，形成较为完善的现代测绘基准体系基础设施。重点是建设覆盖全国的卫星定位连续运行基准站网和国家空间大地控制网，全面提高高程控制网和重力基本网的密度与精度。

3.2实时化地理信息获取体系建设

实时化和空间化地理信息获取体系是地理信息数据获取手段的重大进步。要着力建设陆、海、空、天一体化的先进测绘基础设施，不断完善自主卫星导航定位系统，研制发射满足测绘要求的高分辨率遥感卫星，发展地理信息数据的快速获取技术手段，主要包括：高精度卫星导航定位系统、高分辨率卫星遥感系统、数字航空遥感系统、重力卫星系统和航空重力系统以及地面移动快速测量系统等。

3.3自动化地理信息处理体系建设

自动化和智能化地理信息处理体系是地理信息数据处理手段的重大变革。要充分利用信息技术、人工智能技

术等高新技术，研制自动化、智能化的地理信息数据处理平台，发展海量地理信息数据快速、精确处理和集成管理的技术手段，包括：自动化智能化的卫星导航定位、卫星遥感、航空遥感等对地观测数据处理系统，地面测量数据快速处理系统以及地理信息数据管理、保密处理、产品制作等技术系统。