1、试论摄影测量与遥感技术的新特点及技术摘要：本文主要分析了近年来我国摄影测量与遥感技术表现出的许多新的特点，分别从航空摄影自动定位技术、近景摄影测量、低空摄影测量、SAR 数据处理、多源空间数据挖掘等方面进行了总结与论述。关键词：自动定位技术；近景摄影测量；低空摄影测量；SAR 数据处理；多源空间数据挖掘 Abstract: This paper mainly analyzes the many new characteristics of the Chinese Society for Photogrammetry and remote sensing techniques exhibit i
2、n recent years, respectively summarized and discussed from the aerial photography automatic positioning technology, close-range photogrammetry, aerial photogrammetry, SAR data processing, multi-source spatial data mining. Keywords: automatic positioning technology; photogrammetry; low altitude photo
3、grammetry; SAR data processing; multi-source spatial data mining 中图分类号：P25 前言摄影测量与遥感是从摄影影像和其他非接触传感器系统获取所研究物体，主要是地球及其环境的可靠信息，并对其进行记录、量测、分析与应用表达的科学和技术。随着摄影测量发展到数字摄影测量阶段及多传感器、多分辨率、多光谱、多时段遥感影像与空间科学、电子科学、地球科学、计算机科学以及其他边缘学科的交叉渗透、相互融合，摄影测量与遥感已逐渐发展成为一门新型的地球空间信息科学。1、航空摄影自动定位技术近年来，随着卫星导航和传感器技术的进步，遥感对地目标定位逐步摆脱
4、了地面控制点的束缚，向少控制点甚至是无控制点的方向发展。1.1 利用基于载波相位测量的 GPS 动态定位技术测定航空影像获取时刻投影中心的 3 维坐标，以此为基础研究了GPS 辅助空中三角测量理论和质量控制方法，在加密区四角布设地面控制点的 GPS 辅助光束法区域网平差的精度可满足摄影测量规范的精度要求，大量减少了航空摄影测量所需的地面控制点。研究成果已大规模用于国家基础测绘，产生了显著的社会和经济效益。 1.2 开展利用在飞机上装载 IMU 和 GPS 构成的 POS 系统直接获取航摄像片 6 个外方位元素的多传感器航空遥感集成平台研究，可实现定点航空摄影和无地面控制的高精度对地目标定位。研
5、究成果表明，在 1：5万及以下比例尺的 4D 产品生产中，可直接使用 POS 系统测得的像片外方位元素进行影像定向，基本无需地面控制点和摄影测量加密，从而改变了航空摄影测量的作业模式，并使无图区、困难地区的地形测绘和空间信息数据的实时更新成为可能。 2、近景摄影测量技术 近景摄影测量的研究应用领域已涉及空间飞行器制造、航空工业、船舶工业、汽车工业、核能工业、化学工业以及医学、生物工程、公安刑事侦破、交通事故及其他事故现场处理、古建筑建档和恢复、大型工程建设监测等方面。 2.1 利用数字相机与实时数字近景摄影测量技术相结合建立相应的工业零件检测系统。该类系统使用高重叠度序列图像作为影像数据源，利
6、用较多同名特征的冗余观测值成功地进行粗差剔除，根据 2 维序列图像导出物体不同部位的 3 维信息，然后将这些 3 维信息融为统一的表面模型，实现了高精度 3 维重建。 2.2 利用数码相机与全站仪集成形成一个全新的测量系统摄影全站仪系统。尽管传统近景摄影测量近年来得巨大发展，但必须在被测物体表面或周围布设一定数量的控制点，摄影测量工作者心中的“无接触测量“没有真正实现。全站仪作为一种高精度测量仪器在工程测量中被广泛接受，本质上它是一种基于”点“的测量仪器。将它与基于”面“的摄影测量有机地结合起来，形成一个全新的测量系统摄影全站仪系统。在该系统中，量测数码相机安装在全站仪的望远镜上，测量时利用全
7、站仪进行导线测量，在每个导线点利用量测数码相机对被测物体进行摄影。每张影像对应的方位元素可以由导线测量与全站仪的读数中获取。3、低空摄影测量技术 近年来随着低空飞行平台（固定翼模型飞机、飞艇、直升机、有人驾驶小型飞机）及其辅助设备的进一步完善、数码相机的快速普及和数字摄影测量技术的日趋成熟，由地面通过无线电通讯网络，实现起飞、到达指定空域、进行遥感飞行以及返回地面等操作的低空遥感平台为获取地面任意角度的清晰影像提供了重要途径。 3.1 建立基于无人驾驶飞行器的低空数字摄影测量与遥感硬件系统。硬件平台包括无人驾驶遥控飞行平台，差分 GPS 接收机，姿态传感器，高性能数码相机和视频摄像机，数据通讯
8、设备，影像监视与高速数据采集设备，高性能计算机等等。需要深入研究无人驾驶飞行平台的飞行特性，并研制三轴旋转云台、差分 GPS 无线通讯、视频数据的自动下传、自动曝光等关键技术。 3.2 研究无人驾驶飞行平台的自动控制策略。在飞行器上搭载飞控计算机，由差分 GPS 数据得到飞艇（相机）的精确位置，在此基础上对较低分辨率的视频序列影像进行匹配，结合姿态传感器的输出信号实时自动确定飞行器的姿态，从而进行飞行自动控制，并将所有数据同时下传到地面监控计算机。 3.3 研究多基线立体影像中连接点的多影像匹配方法与克服影像几何变形的稳健影像匹配方法。 3.4 数字表面模型与正射影像的自动获取及立体测图。 4
9、、SAN 数据处理技术 SAR 成像具有全天时、全天候的工作能力，它与可见光红外相比具有独特的优势。随着我国 SAR 传感器研制技术的进一步发展，先后研制了不同波段，不同极化方式，空间分辨率达到 03 In 的传感器，并在 SAR立体测绘方面设计了不同轨道和相同轨道的重复观测，为我国开展 SAR技术的相关研究奠定了数据基础。 4.1 根据不同应用目的的 SAR 图像与可见光图像的融合。利用 SAR和可见光反映地物不同特性的特点，在提取不同土壤性质以及洪水监测和灾害评估方面采用不同的融合方法，取得了一定的理论成果，并完成了国家和部门的科研课题。 4.2 SAR 图像噪声去除方法。由于 SAR 的
10、成像特点，造成了 SAR 图像的信噪比低，噪声严重。提出了自适应滤波思想，基于图斑的去噪方法以及噪声去除方法的评价等。 4.3 机载和星载重复轨道的 SAR 立体测图技术以及星载的 InSAR 技术和 DInSAR 的突破。完成了星载 InSAR 生成 DEM 及 DInSAR 形变检测的相关软件开发，利用极化 SAR 数据提取地物目标，开展极化干涉测量的研究。 5、多源空间数据挖掘技术 多源空间数据挖掘技术主要研究应用数学方法和专业知识从多源对地观测数据中，提取各种面向应用目的的地学信息。 5.1 从遥感图像数据中挖掘 GIS 数据。在统计模式识别的基础上，通过神经网络、模糊识别和专家系统等
11、技术实现图像光谱特征自动分类。5.2 基于纹理分析的分类识别。包括基于统计法的纹理分析、基于分形法的纹理分析、基于小波变换的纹理分析、基于结构法的纹理分析、基于模型法的纹理分析和空间频率域联合纹理分析等。 5.3 遥感图像的解译信息提取。把计算机自动识别出来的影像，结合 GIS 数据库或解译员的知识，确定其对应的地学属性。包括基于 GIS数据的图像信息识别、基于地学知识辅助的图像信息识别、基于专家知识辅助的图像信息识别、基于立体观察的图像信息识别、基于矢量栅格转化的信息提取和基于多源数据融合的信息识别等。 5.4 面向应用的数据挖掘。在图像识别和图像解译的基础上，应用数据挖掘技术对解译成果进行
12、开发，生成符合用户要求的专题成果；或经过数据处理，建立关于地学现象的本质模型。 6、结束语 总之，随着高空间分辨率、高光谱、多角度、多时相、全天候的遥感对观测技术的发展，摄影测量与遥感在为国家制定重大决策提供信息保障、资源调查、环境保护、灾害监测、重大工程、现代战争和国防建设等许多领域应用将会越来越广泛。参考文献： 1 刘经南激光扫描测高技术的发展与现状J武汉大学学报（信息科学版） ，2003， （2） 2 张祖勋，等基于序列影像的飞机姿态跟踪测量方法研究J武汉大学学报（信息科学版） ，2000， （4） 3 童庆禧关于我国空间对地观测系统发展战略的若干思考A国家空间信息基础设施战略研究C北京：中国物价出版社，2002 4 袁修孝缺少控制点的卫星遥感影像外推定位J武汉大学学报（信息科学版） ，2005， （7） 5 舒宁关于雷达影像干涉测量的若干理论问题J武汉大学学报（信息科学版） ，2001，(4)
