摄影测量与遥感的发展.doc

1、摄影测量与遥感的发展摘 要摄影测量与遥感学科隶属于地球空间信息科学的范畴，它是利用非接触成像和其他传感器对地球表面及环境、其他目标或过程获取可靠的信息，并进行记录、量测、分析和表达的科学与技术。 关键词摄影测量 遥感 发展 中图分类号：TV951 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）16-0286-01 摄影测量与遥感学科隶属于地球空间信息科学的范畴，它是利用非接触成像和其他传感器对地球表面及环境、其他目标或过程获取可靠的信息，并进行记录、量测、分析和表达的科学与技术。本专业的特色在于：基于理论与实践教学相结合的原则，培养具有扎实的辐射光谱、成像几何与影像信息的理论基础，具

2、备航空和卫星影像数据处理、分析和解译能力的专业人才，以满足诸多领域（包括土木工程勘察、国土资源调查、自然灾害与环境监测及区域可持续发展规划等）对摄影测量与遥感技术需求日益增长的要求。 一、摄影测量发展的三个阶段 摄影测量从产生到现在，已经经历了模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量三个阶段 。 1.模拟摄影测量 所谓模拟摄影测量，即是利用儿何反转的特性，设法把航摄时获得的无数对同名点的两张相邻像片，保持航摄瞬间的相对状态来进行投影，此时各同名点的摄影光线必然仍对对相交于地面某相应的地物点上。利用这一原理，德国、苏联、瑞士等国先后制成了多倍投影测图仪、立体量测仪、精密立体测图仪 A8，A10，

3、B8，D2，CIIP 等等，由于这此仪器均采用光学投影器、机械投影器或光学一机械投影器来模拟摄影过程，所以我们称之为模拟摄影测量仪器。 这一发展时期也就称为模拟摄影测量时代。至 20 世纪六、七十年代这种类型的仪器已发展到了顶峰。 2.解析摄影测量 电子计算机和计算技术的发展，开辟了解析摄影测量的新纪元。1957 年美国人海拉瓦提出了摄影测录的新概念，就是用“数字投影 ”来代替光学的、机械的或光学一一机械的模拟投影。所谓数字投影就是利用计算机实时地进行共线方程的计算 ， 从而交会被摄物体的空间位置。解析测图与模拟测图的主要 区别在于前者使用数字投影方式，前者使用模拟投影方式 ij 为计算机控制

4、的坐标测量系统，后者使用纯光学的、机械的或光学一机械的模拟测图装置；前者是计算机辅助的人工操作，后者是完全的手工操作。 3.数字摄影测量 1996 年的维也纳 ISPRS 大会上，展出了众多的数字摄影测量系统，它表明数字摄影测量已经步入实用阶段。所谓数字摄影测量就是以数字影像为基础，用电子计算机进行分析和处理，确定被摄物体的形状大小和空间位置及其性质的技术。数字摄影测量与模拟、解析摄影测量的区别在于：它处理的原始信息不仅可以是像片，也可以是数字化影像。同时，影像匹配技术代替了双眼观测，实现了真正意义的自动测图，它所使用的仪器最终将只是运用计算机及相应的外围设备。在短短不到 40 年的时间里，航

5、天遥感已经取得了令人瞩日的成就。从遥感平台到遥感器、从遥感数据源到遥感数据处理、从遥感的基础研究和应用基础研究到遥感应用，无不发生了翻人覆地的变化。 二、摄影测量与遥感的相互关系 随着计算机技术、空间技术的迅猛发展，摄影测量步入全数字阶段，遥感进入 1m 高分辨率和立体观测后，情况发生了根木的变化，摄影测量与遥感之间的距离越来越小。实际上， “摄影测量（包括像片判读） ”与“遥感”这两个不同的名称指的是一个相同的学科而存在于两个不同的时期，遥感就是摄影测量学的发展和扩充。同时，随着全球定位系统（GPS） 和地理信息系统（GIS）技术的发展，它们之间的关系愈来愈密不可分。于是，一门综合的新兴科学

6、技术地球空间信息学应运而生。地球空间信息学是指以 GPS，GIS，RS 等空间信息技术为主要内容，并以计算机技术和通讯技术为主要技术支撑，用于采集、量测、分析、存储，管理，显示、传播和应用与地球及空间分布有关的一门综合、集成的信息科学和技术。这无疑为摄影测量和遥感学科进行了很好的定位，即地球空间信息学是数字地球的数学基础，是数字地球的空间信息框架。 三、摄影测量与遥感的发展趋势 摄影测量从传统的模拟阶段到解析摄影测量到今天的全数字摄影侧量，它是以数字影像或数字化影像出发，通过计算机对这种数字影像信息进行处理和加工，以获取所需要的图形和数字信息；它已经从单一的测绘学科发展为一门集地球科学、信息科

7、学、认知科学等于一体的综合性学科。在数字摄影测量中起着关键作用的影像信息学是集摄影测量学、遥感、地理信息系统、计算机图形学、数字图像处理、计算机视觉、模式识别、人工智能、专家系统、航天科学与技术、传感器技术和认知科学等相结合的一个边缘学科。另外，在哲学、思维科学、心理学、美学和艺术等学科对地球空间信息科学的研究、特别是在空间信息的可视化表达以及虚拟现实等 方面都对摄影测量的发展起到指导和推动的作用。 到目前为止，数字摄影测量的发展，无论从理论上还是在实际应用中，主要是围绕利用航空摄影测量测绘地形图，而对近景摄影测量或者说地面摄影测量的研究和利用相对较少。同时，随着摄影技术的发展，特别是价格越来

8、越低廉而性能越来越好的数码相机在摄影测量中的广泛应用，将是摄影测量发展的必然趋势。 而近景摄影测量在工业摄影测量、生物医学摄影测量、双介质摄影测量高速摄影测量、建筑变形与沉降摄影测量、文物和考古摄影测量以及在军事目标定位、打击、评估等方面得到发展与进步。 四、结语 全数字摄影测量及其与 GPS、GIS 集成的道路是摄影测量发展的必由之路。多“S” （包 括数字定位 GPS、遥感 RS、地理信息系统 GIS、全球定位系统 GPS、惯性导航系统 INS 以及专家系统 SE）的集成将是全数字摄影测量的发展方向；高分辨 率（包括高空间分辨率、高时 间分辨率、高光谱分辨率）的传感器、专业型的小卫星群、遥

9、感定量化和商业化是未来遥感发展的必然趋势；而机载 GPS 或机载 INS、激光扫描仪和数码（CCD）成像技术的发展将实现实时空一地测图。全数字摄影测量还处于发展的初期，是一门相对年轻的新兴学科，由于它利 用计算机代替“人眼” ，使得全数字摄影测量无论在理论上还是在实践中将得到迅速的发展。它将在三维可视化、地理信息数据更新、数字近景摄影测量等方面得到广泛的应用与发展，它对国家基本地形图的更新与其现势性将会起到越来越重要的作用。 参考文献 1 李德仁.周月琴.金为铣.摄影测量与遥感概论.北京：测绘出版社：2001. 2 李德仁.信息高速公路、空间数据基础设施与数宇地球.测绘学报.1999（1）1-5. 3 李德仁.论 RS、GPS 与 GIS 集成的定义、理论与关键技术.遥感学，1997（1）：4-6. 4 张祖勋，张剑清.数字摄影测量的发展、思考与对策. 5 杨春生.全数字摄影测量技术在三峡工程中的应用与发展. 作者信息 郝君仪，男，汉族，山西省晋中市人，郑州大学地理信息系统 2012级本科生。 陈国庆，男，汉族，河南省新乡市人，郑州大学地理信息系统 2012级本科生。 王思远，男，汉族，辽宁省锦州市人，郑州大学地理信息系统 2012级本科生。