遙感航測(cè)技術(shù)在地圖測(cè)繪中的應(yīng)用研究

朱安勛 王亞梅

遙感通常是指不用人工接觸，相對(duì)較遠(yuǎn)距離的探測(cè)技術(shù)。可以用傳感器對(duì)物體進(jìn)行輻射。然后物體將輻射反射到遙感器中。我們通過(guò)平臺(tái)將收集到的信息進(jìn)行計(jì)算分析。利用相關(guān)的管理信息系統(tǒng)，通過(guò)計(jì)算機(jī)屏幕把所有的信息逼真地再現(xiàn)到地圖上，成為信息可視化工具，清晰直觀地表現(xiàn)出信息的規(guī)律和分析結(jié)果，同時(shí)還能在屏幕上動(dòng)態(tài)地監(jiān)測(cè)“信息”的變化?，F(xiàn)在更多的遙感技術(shù)應(yīng)用于土地動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、地形勘測(cè)等。而遙感航測(cè)技術(shù)則是一種全新的測(cè)繪技術(shù)，它主要作用航天航空攝影，以及航測(cè)測(cè)繪的技術(shù)。航空攝影借助于航空飛行器等平臺(tái)將陸地的實(shí)時(shí)圖像拍下來(lái)。然后對(duì)其圖像中的圖形進(jìn)行計(jì)算，從而測(cè)出數(shù)據(jù)。這種技術(shù)在極大程度上避免了在測(cè)繪中受到惡劣天氣和復(fù)雜多變的地形影響，防止測(cè)繪時(shí)因?yàn)樘鞖獾匦卧虿荒艿玫綔?zhǔn)確的數(shù)據(jù)。同時(shí)也大大地提高了測(cè)繪的辦事效率，提升了遙感航測(cè)的測(cè)繪效能。

1 航測(cè)遙感技術(shù)的主要方法分析

1.1 航空攝影與測(cè)圖技術(shù)

可以準(zhǔn)確地說(shuō)，在一定程度上航空攝影技術(shù)的出現(xiàn)極大地提升了攝影技術(shù)的測(cè)繪應(yīng)用范圍，使得勘測(cè)人員能夠在高空中安全作業(yè)，并將拍攝的圖像按照本身特定的比例進(jìn)行測(cè)量計(jì)算，這對(duì)拍攝人員的拍攝技術(shù)以及精算能力都有一定的要求。測(cè)圖計(jì)算主要指依據(jù)圖形來(lái)計(jì)算相應(yīng)的數(shù)據(jù)，如此可以擺脫數(shù)據(jù)采集中的地形、氣候等不良因素，提高數(shù)據(jù)采集的效率，也能降低數(shù)據(jù)采集中的事故發(fā)生率。

1.2 測(cè)量、遙感及定位技術(shù)

航測(cè)遙感技術(shù)，從字面的意思上來(lái)看，顧名思義是指航測(cè)技術(shù)與遙感技術(shù)的有效結(jié)合。他們并不是傳統(tǒng)意義上的簡(jiǎn)單相加起來(lái)，而是相互融合起來(lái)，使得兩者的作用有了一個(gè)質(zhì)的提高，在地圖測(cè)繪中發(fā)揮了不可忽視的作用。航空測(cè)量只是遙感技術(shù)中眾多技術(shù)手段的一種，伴隨著理念的完善，編制儀器的進(jìn)步，加速地促進(jìn)了兩者技術(shù)走向一體化。定位技術(shù)則是通過(guò)衛(wèi)星等空間平臺(tái)，對(duì)物體進(jìn)行信號(hào)輻射，然后反射到人工儀器中，實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的準(zhǔn)確定位。它可以適用于環(huán)境復(fù)雜多變，崎嶇的區(qū)域。不受制于壞環(huán)境的影響，準(zhǔn)確無(wú)誤測(cè)繪出更加清晰，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膱D像。

1.3 智能一體化技術(shù)

在實(shí)際的航測(cè)遙感的應(yīng)用環(huán)節(jié)中，應(yīng)用地最為廣泛的是現(xiàn)代智能化系統(tǒng)，換言之，智能一體化技術(shù)是航測(cè)遙感中作為關(guān)鍵的技術(shù)，借助智能化一體技術(shù)，既能將航測(cè)環(huán)節(jié)中所產(chǎn)生的各種類型數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)中，也能借助計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)此類數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、處理與應(yīng)用。在此環(huán)節(jié)中，智能一體化技術(shù)對(duì)測(cè)量過(guò)程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行了一體化的處理，極大地提升了數(shù)據(jù)處理的效率，也很好地實(shí)現(xiàn)了航測(cè)遙感技術(shù)在地圖測(cè)繪中應(yīng)有的價(jià)值與效果。

2 航測(cè)遙感技術(shù)在地圖測(cè)繪的具體實(shí)踐要求

2.1 做好前期準(zhǔn)備工作

就航測(cè)遙感技術(shù)在地圖測(cè)繪中的應(yīng)用而言，前期準(zhǔn)備工作相當(dāng)關(guān)鍵，前期準(zhǔn)備工作是否全面直接關(guān)系到最終地圖繪制的結(jié)果，其中測(cè)繪區(qū)域的選擇是首要工作，只有明確了將要測(cè)繪的地方，航測(cè)遙感技術(shù)才能在地圖測(cè)繪中具體開(kāi)展，在測(cè)繪區(qū)域選擇中要明確其地理位置、地形地貌乃至氣候等一般性條件。在測(cè)繪區(qū)域選定后，下一步便是測(cè)繪工具的選擇，這是影響地圖測(cè)繪結(jié)構(gòu)最為關(guān)鍵的元素。具體而言，可以選擇南方靈銳GPSS86一套、南方NTS312b全站儀一臺(tái)、汽車一輛、計(jì)算機(jī)三臺(tái)等。具體計(jì)算軟件而言，水平差統(tǒng)一采用華測(cè)compass2.0《工程測(cè)量控制網(wǎng)微機(jī)平差系統(tǒng)》，且平差與GPS計(jì)算采用華測(cè)GPS數(shù)據(jù)處理，地形圖編繪則采用南方公司CASS9.1數(shù)字成圖系統(tǒng)，該系統(tǒng)是以CAD為平臺(tái)研發(fā)的數(shù)字化測(cè)繪數(shù)據(jù)采集軟件，有著較高的使用價(jià)值，在地形、地籍、空間數(shù)據(jù)建庫(kù)、工程應(yīng)用等中有著非常突出的作用。導(dǎo)線平差計(jì)算則可以采用測(cè)繪公司自行編導(dǎo)的計(jì)算程序和南方平差易2002版。只有落實(shí)上述工作，地圖繪制才能有條不紊的開(kāi)展。

2.2 全面控制測(cè)區(qū)范圍布設(shè)

在完成基礎(chǔ)工作后，便進(jìn)入到全面布控的階段，全面布控對(duì)測(cè)繪工作的細(xì)致開(kāi)展有著關(guān)鍵性的作用。首先，測(cè)繪單位需要布置若干個(gè)E級(jí)控制點(diǎn)，當(dāng)然，E級(jí)控制點(diǎn)需要繪制相應(yīng)的點(diǎn)之記，而點(diǎn)之記則應(yīng)該有三個(gè)到明顯方位物的距離，距離注記0.1m，同時(shí)在此基礎(chǔ)上采用網(wǎng)絡(luò)RTK布設(shè)外高程控制點(diǎn)和平面一級(jí)控制點(diǎn)。待一級(jí)控制點(diǎn)布設(shè)完畢后，同樣網(wǎng)絡(luò)RTK測(cè)量形式來(lái)布控圖根控制點(diǎn)，至于圖根控制點(diǎn)的彌補(bǔ)則由地形圖測(cè)量的實(shí)際需要為標(biāo)準(zhǔn)，一般而言，相比于圖根起算點(diǎn)，圖根點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差以及高差中誤差均不得超過(guò)5cm。在航測(cè)遙感地圖測(cè)繪中，采用動(dòng)態(tài)的GPS控制點(diǎn)，同時(shí)，自動(dòng)觀測(cè)的個(gè)數(shù)必須達(dá)到10個(gè)以上的數(shù)值，進(jìn)而取其平均數(shù)作為定位的最終結(jié)果。為了保證地圖繪制的精度，測(cè)繪者在現(xiàn)有控制點(diǎn)的基礎(chǔ)上，還要從地形實(shí)際情形出發(fā)，設(shè)一些編號(hào)為KZ1-KZ209的圖根點(diǎn)，為GPS實(shí)施測(cè)量。一般而言，圖根點(diǎn)的標(biāo)記符號(hào)采用鋼釘，某些特殊情形中，其標(biāo)記符號(hào)也可以采用木樁或者刻十字。

2.3 繪制地圖

航測(cè)遙感數(shù)據(jù)搜集之后，便進(jìn)入地圖的繪制環(huán)節(jié)，這是航測(cè)遙感技術(shù)在地圖繪制應(yīng)用中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。測(cè)繪者首先需要將RTK中記錄的數(shù)據(jù)上傳到計(jì)算機(jī)中，并對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)密的審核與檢查，將錯(cuò)誤數(shù)據(jù)刪除后，對(duì)之進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，為接下來(lái)的繪圖工作奠定基礎(chǔ)。緊接著便進(jìn)入到地形圖編輯上來(lái)，繪制者一方面需要參考野外繪制的草圖，一方面需要積極利用展繪到計(jì)算機(jī)軟件上的點(diǎn)號(hào)開(kāi)展地形圖編輯的工作，并嚴(yán)格根據(jù)圖式、規(guī)范以及相關(guān)設(shè)計(jì)書的要求對(duì)地物進(jìn)行分層與編碼，完成上述內(nèi)容之后，地圖繪制中的難點(diǎn)便迎刃而解。最后便進(jìn)入到地形圖繪制中的具體方法以及詳細(xì)要求，對(duì)此《工程測(cè)量規(guī)范》中有著非常細(xì)致的要求，不僅明確了相關(guān)內(nèi)容的取舍，并根據(jù)獨(dú)立地物是否具有按比例尺表示的性質(zhì)做出了不同的繪制要求，比如，能夠按比例尺表示的地物以比例尺表示出來(lái)，而不能用比例尺表示的地物則根據(jù)特定標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)記其點(diǎn)位。同時(shí)，高層注記點(diǎn)每格不得小于10個(gè)。

2.4 信息技術(shù)的結(jié)合

要做好航測(cè)遙感技術(shù)，我們也必須強(qiáng)調(diào)信息技術(shù)的結(jié)合。信息技術(shù)應(yīng)用于地圖測(cè)繪工作中大多是依靠相關(guān)的測(cè)繪軟件進(jìn)行管理，因此，對(duì)信息化地圖測(cè)繪管理相關(guān)軟件的研究和開(kāi)發(fā)工作就顯得尤為重要，完善和開(kāi)發(fā)信息化地圖測(cè)繪管理相關(guān)軟件，并且通過(guò)定期培訓(xùn)等方式加強(qiáng)地圖測(cè)繪管理相關(guān)工作人員對(duì)軟件的操作能力。政府需要鼓勵(lì)相關(guān)私營(yíng)公司開(kāi)發(fā)地圖測(cè)繪軟件，共同開(kāi)發(fā)出適合中國(guó)地圖測(cè)繪的軟件，盡最大可能簡(jiǎn)化地圖測(cè)繪管理工作工序，大力推動(dòng)信息化地圖測(cè)繪管理工作的進(jìn)程。

3 航測(cè)遙感技術(shù)在地圖測(cè)繪中的問(wèn)題

3.1 數(shù)據(jù)宏大

在實(shí)際的地圖測(cè)繪中，由于航測(cè)遙感技術(shù)尚且不完善，工作人員會(huì)多次進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，這樣會(huì)造成數(shù)據(jù)的冗雜。當(dāng)然測(cè)繪本身也會(huì)要求采集大量的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)宏大一方面確實(shí)可以保證測(cè)繪的準(zhǔn)確性，但是也會(huì)由于大量的數(shù)據(jù)給數(shù)據(jù)人員帶來(lái)不必要的工作量。

3.2 條件約束

眾所周知，世界上并沒(méi)有完美的事物，他都會(huì)或多或少的有一些缺點(diǎn)。航測(cè)遙感技術(shù)自身也會(huì)存在一些缺點(diǎn)，在惡劣天氣下，比如大霧，暴雨，雷電等的天氣下，編制儀器測(cè)繪會(huì)受阻，這樣也會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)產(chǎn)生偏差，直接影響最后的測(cè)繪。

3.3 儀器問(wèn)題

所有的儀器都有一定的壽命和技術(shù)缺陷，編制儀器也不然。在信號(hào)輻射過(guò)程中，要求傳感器靈敏的發(fā)送輻射，接收器也要準(zhǔn)確無(wú)誤的接收信號(hào)。當(dāng)然航空航天平臺(tái)也會(huì)因?yàn)榧夹g(shù)不跟進(jìn)，導(dǎo)致儀器跟不上測(cè)繪的腳步。

3.4 操作不當(dāng)

因?yàn)楸旧砗綔y(cè)遙感的地圖測(cè)繪需要精密的計(jì)算，若操作人員操作不當(dāng)，容易計(jì)算數(shù)據(jù)時(shí)產(chǎn)生誤差，影響航測(cè)遙感技術(shù)在實(shí)際的地圖測(cè)繪中的結(jié)果。

4 結(jié)語(yǔ)

我們深知現(xiàn)在21世紀(jì)是科技大發(fā)展的時(shí)代，每個(gè)國(guó)家都想用技術(shù)造成科技?jí)艛?。所以我們沒(méi)有理由不去發(fā)展航測(cè)遙感技術(shù)。況且航測(cè)遙感技術(shù)對(duì)復(fù)雜多變，崎嶇坑洼的地形測(cè)繪有著明顯的作用。尤其是航測(cè)遙感技術(shù)中的航拍攝影、測(cè)圖技術(shù)等，不僅可以突破當(dāng)前地圖繪制中的地形地貌以及氣候障礙，而且對(duì)地圖繪制準(zhǔn)確性的提升也有著很好的效果。因此，在未來(lái)地圖的繪制中，航測(cè)遙感技術(shù)的重要性還將持續(xù)凸顯。未來(lái)一定是航測(cè)遙感的時(shí)代，希望借以此文對(duì)遙感做出一點(diǎn)點(diǎn)貢獻(xiàn)。