衛(wèi)星影像在地圖制圖中的應(yīng)用探討

摘 要：目前我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展十分快速，各行各業(yè)都在十分快速的發(fā)展。傳統(tǒng)的地圖產(chǎn)品已經(jīng)無法滿足城市發(fā)展的需要了。傳統(tǒng)地圖更新的方法也無法滿足現(xiàn)代城市規(guī)劃、建設(shè)的需要。遙感技術(shù)的誕生符合這這一發(fā)展趨勢(shì)。衛(wèi)星遙感技術(shù)就是結(jié)合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、光電技術(shù)、航空技術(shù)和遙感技術(shù)，它具有快捷方便、實(shí)時(shí)性的特點(diǎn)。該技術(shù)特點(diǎn)決定了衛(wèi)星遙感技術(shù)大量應(yīng)用在城市數(shù)字地圖的更新中。傳統(tǒng)的制圖方式是先對(duì)當(dāng)?shù)氐牡乩硇畔⑦M(jìn)行收集、整理，然后在地圖的繪制的過程中，將其表達(dá)在地圖上，并且通常情況下這種對(duì)信息的表達(dá)的方式一般是使用遙感影像技術(shù)將變化的區(qū)域的信息進(jìn)行準(zhǔn)確的表達(dá)。

關(guān)鍵詞：衛(wèi)星影像；地圖制圖；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：P236 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）12-0167-01

引 言

隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，城市化信息建設(shè)的加快，人們對(duì)地圖的現(xiàn)代化使用功能有了更深和更高的要求，為了可以達(dá)到人們當(dāng)前對(duì)地理信息的要求，地圖的相關(guān)的管理人員需要根據(jù)地圖的變化對(duì)資料進(jìn)行更新并且不斷的研發(fā)新技術(shù)。其中衛(wèi)星影像就是一種新的便捷方式。文章就衛(wèi)星影像在地圖制圖中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，并且提出了相應(yīng)的看法。

1 衛(wèi)星影像制圖的優(yōu)勢(shì)

1.1 像幅面積比較大，宏觀性很強(qiáng)

陸地衛(wèi)星的影像如果是185km×185km，其覆蓋的面積就可以達(dá)到34225km2，實(shí)際的衛(wèi)星影像的就是3600km2左右。這種大視野的觀察自然景觀，就像是一副巨大的畫作，實(shí)現(xiàn)了遙感平臺(tái)影像的逼真和宏觀展現(xiàn)。這種遙感的影響實(shí)現(xiàn)了人們宏觀觀察地球的愿望，可以將綜合的概括景觀在人們的空間的識(shí)別和對(duì)其地面的景觀細(xì)節(jié)地方表現(xiàn)的很好。

1.2 影像的多波段性

遙感影像的記錄信息可以通過多種的電磁波實(shí)現(xiàn)，不同的影像其具有不同的波段。這些實(shí)際的信息就體現(xiàn)在這些波段中。并且因?yàn)橛跋窬哂卸喙庾V特征，就會(huì)使得其所含有的信息量不斷的增加。

1.3 不受地理位置的限制

衛(wèi)星影像其獲得信息不受國(guó)家和地區(qū)限制，其可以在不同的地區(qū)取得其所需要的信息影像。

2 衛(wèi)星影像制圖原理

2.1 RPC模型及立體定位原理

出于技術(shù)保密的需要，衛(wèi)星公司提供給用戶一種與傳感器無關(guān)的幾何模型，用以替代以共線方程為基礎(chǔ)的嚴(yán)格幾何模型，用戶通過該模型來解算成像期間的衛(wèi)星姿態(tài)控制參數(shù)，稱為RPC模型。該模型的實(shí)質(zhì)是有理函數(shù)模型，模型包括4個(gè)多項(xiàng)式和80個(gè)系數(shù)。這些參數(shù)保存在衛(wèi)星公司提供給用戶的相應(yīng)的RPC文件中。目前，基于高分辨率衛(wèi)星遙感影像和控制點(diǎn)的平差技術(shù)已經(jīng)得到了比較充分的應(yīng)用和發(fā)展，為實(shí)際應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。用戶通過RPC模型解算，即可得到地理定位精度較高的立體像對(duì)，并可進(jìn)行無控制點(diǎn)的立體數(shù)據(jù)采集。

2.2 衛(wèi)星影像制作地形圖過程

與傳統(tǒng)航空攝影測(cè)量制圖流程類似，衛(wèi)星影像的制圖過程也分為內(nèi)外業(yè)兩個(gè)部分。其各階段主要包括以下內(nèi)容。①測(cè)區(qū)內(nèi)立體像對(duì)購置及數(shù)據(jù)檢查。②衛(wèi)星影像外業(yè)控制測(cè)量及調(diào)繪：包括像控點(diǎn)的布設(shè)，和像控點(diǎn)平面高程測(cè)量；像控點(diǎn)數(shù)據(jù)處理，刺點(diǎn)和數(shù)據(jù)整理；像片調(diào)繪。③衛(wèi)星影像處理和加密：包括相對(duì)定向和絕對(duì)定向。④衛(wèi)星影像立體數(shù)據(jù)采集：包括等高線的獲取，地貌元素的采集和調(diào)繪資料的展繪，以及圖形整飾。⑤成果整理和分析。此次工程應(yīng)用中，選用了LPS數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量平臺(tái)。該軟件是面向生產(chǎn)的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工具，為ER-DAS軟件的一個(gè)擴(kuò)展模塊，其應(yīng)用范圍涵蓋了各種航天及航空傳感器影像的定向及空三加密，可處理所有常見的影像格式；還包括了矢量數(shù)據(jù)采集、數(shù)字地面模型生成、正射影像鑲嵌及遙感處理等功能。

3 衛(wèi)星影像輔助地圖制圖的方法

3.1 衛(wèi)星影像的處理

在對(duì)其進(jìn)行了CCD的影像處理后，應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行波段的合成。然后根據(jù)其比例尺的大小對(duì)影像中的信息進(jìn)行糾正，并且根據(jù)其清晰度的不同對(duì)糾正過后發(fā)生模糊的影像進(jìn)行PS處理，這樣就可以調(diào)整其顏色，使得其可以明確的區(qū)分不同的地區(qū)的地理信息情況。除此之外，投影變化也是一種方法，其對(duì)不同的用戶地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行不同的信息投影方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)其的衛(wèi)星影像的變化，這樣就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)地圖數(shù)據(jù)信息的糾正，保證其數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。糾正的過程中需要充分地考慮其制圖的需求，根據(jù)實(shí)際的工作量的要求選擇合適方法進(jìn)行制圖，對(duì)于一些精確度要求并不高的制圖，可以對(duì)其進(jìn)行粗略糾正。并且在實(shí)際的數(shù)據(jù)制造過程中，實(shí)現(xiàn)對(duì)其新的道路塑造。

3.2 繪 圖

繪圖主要有兩種形式。①通過應(yīng)用軟件對(duì)衛(wèi)星影像進(jìn)行處理。這些軟件可以是專業(yè)性質(zhì)的軟件也可以是自己開發(fā)的軟件，根據(jù)其矢量信息進(jìn)行數(shù)據(jù)繪制，并且在數(shù)據(jù)的地圖庫中進(jìn)行矢量處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)其的地圖的繪制軟件的影像處理。②對(duì)制圖中導(dǎo)入后的影像進(jìn)行處理，這也是根據(jù)其制圖的實(shí)際的應(yīng)用，將其作為底圖進(jìn)行量化處理。需要注意的是，不同的制圖軟件其在矢量化的方法中存在很大的區(qū)別。繪圖的過程中，不能對(duì)所需的對(duì)象進(jìn)行繪制，其需要對(duì)其參照物也要繪制出來。并且根據(jù)其數(shù)據(jù)中的已經(jīng)存在的對(duì)象要進(jìn)行定期的更新，這樣才能對(duì)其誤差進(jìn)行定期的驗(yàn)證，糾正其中存在的一些小的偏差。

4 結(jié)束語

天氣的變化可能會(huì)影響到衛(wèi)星的作用，也就會(huì)影響到制圖中的衛(wèi)星影像的清晰程度，可能就會(huì)導(dǎo)致其效果不明顯。并且在多云的天氣，其可能就會(huì)因?yàn)樵贫涞恼趽鯚o法使用。所以，在地圖的制作過程中，我們只能把它當(dāng)做一種輔助性的手段，其并不是萬能的。其次，在使用這種功能的時(shí)候，應(yīng)該重視保密性，衛(wèi)星影像可能就會(huì)導(dǎo)致其有很多的信息包括一些私密的信息，尤其是國(guó)家的機(jī)密，這需要實(shí)際的工作人員對(duì)保密性工作了解透徹，及時(shí)的對(duì)影像信息做出甄選，避免其發(fā)生違反法律的行為。當(dāng)然，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，現(xiàn)有的繪制技術(shù)有一天也將無法滿足現(xiàn)實(shí)的需要，所以需要研究人員加強(qiáng)測(cè)繪技術(shù)的研究，確保城市數(shù)字地圖的更新符合社會(huì)發(fā)展的需要。

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收稿日期：2018-3-25