遙感制圖在地圖制圖中的應(yīng)用探析

張玉平，張德鑫

（吉林省航測遙感院，吉林 長春 130000）

信息技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)在全球應(yīng)用中得以體現(xiàn)，在信息化、智能化時代，信息技術(shù)是一個重要的標(biāo)志，在全球社會經(jīng)濟發(fā)展領(lǐng)域起到了重要的作用。信息技術(shù)標(biāo)志著人類已經(jīng)由電子化置身數(shù)字化，這是一個時代的進步，更是技術(shù)的突破。在全球信息時代，各行各業(yè)充分結(jié)合自身特點，研發(fā)出屬于各自領(lǐng)域特征的前沿，數(shù)字信息化發(fā)展已經(jīng)成為國家發(fā)展戰(zhàn)略，更是經(jīng)濟社會發(fā)展的重中之重。我國出臺許多政策，全面支持數(shù)字化發(fā)展，就國內(nèi)目前的情況而言，數(shù)字信息化建設(shè)是國家戰(zhàn)略，是國家發(fā)展的總方向，必須要在各個時期充分把握，才能跟上時代進步與發(fā)展，實現(xiàn)國家穩(wěn)定安全。遙感技術(shù)應(yīng)用在各行各業(yè)有所體現(xiàn)，在地圖生產(chǎn)行業(yè)也起到了重要的作用。隨著測繪新技術(shù)發(fā)展，全面有效彌補了傳統(tǒng)地圖制圖與土地規(guī)劃存在的缺陷，提高了數(shù)據(jù)的精度，使土地規(guī)劃、地圖制圖更科學(xué)、更實用。遙感技術(shù)是在信息化發(fā)展的過程中不斷發(fā)展的，是時代產(chǎn)物、是社會發(fā)展的趨勢，技術(shù)效率高、信息豐富、動態(tài)管理等優(yōu)勢，極大保證了使用價值。

1 遙感技術(shù)概念

1.1 遙感技術(shù)基本情況

技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展推動了遙感技術(shù)進步，遙感技術(shù)主要是指對一個目標(biāo)物的測量，距離目標(biāo)物較遠，利用先進的技術(shù)形態(tài)，通過遙感平臺與遙感器對物質(zhì)電磁波接收，得到相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，同時，利用計算功能，對數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛娼邮照?，后臺計算設(shè)備對相關(guān)的數(shù)據(jù)處理與分析，得到一組有效的數(shù)據(jù)結(jié)果，最終結(jié)果能夠共享與服務(wù)，便于用戶使用。我們把這個過程叫做遙感技術(shù)。技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)接收信息、分析信息、處理信息、應(yīng)用信息，整個過程都是自動化完成，無需人為計算與操作，就能夠全過程完成。遙感技術(shù)資源來源較廣泛，獲得信息周期短、空間分辨率高，在各個行業(yè)得到了廣泛的使用，遙感技術(shù)應(yīng)用的范圍主要包括環(huán)境監(jiān)測、氣象預(yù)報、資源規(guī)劃利用。

1.2 遙感制圖種類

遙感制圖是先進的技術(shù)呈現(xiàn)，是技術(shù)進步的產(chǎn)物，隨著科技不斷發(fā)展而出現(xiàn)的新型制圖方式在地圖行業(yè)得到充分運用，從世界范圍看，很多國家都在使用這一技術(shù)。制圖方式?jīng)Q定了制圖的效果，隨著各種制圖技術(shù)的應(yīng)用，不同的成圖效果也有所不同。在傳統(tǒng)制圖過程中，主要是人為手工制圖，各種數(shù)據(jù)需要充分計算才能得到，但在數(shù)據(jù)應(yīng)用過程中，還存在許多的偏差，地圖質(zhì)量得不到保證。隨著技術(shù)進步，自動制圖和半自動制圖模式越來越成熟，遙感制圖起到了重要的關(guān)鍵性作用。遙感技術(shù)制圖種類主要有三項，一是遙感信息是制圖重要數(shù)據(jù)依據(jù)。通過對各種信息的提取，全面為繪制各種專題地圖起到參考，提升了地圖的制作效果與質(zhì)量。二是遙感信息在應(yīng)用中本身有直觀性，直觀性能夠讓制圖人員直接了解物質(zhì)的基本特征，但是，在對地理信息說明和應(yīng)用中存在著表述模糊的情況，無法對具體事物指示。三是遙感影像地圖是遙感影像在地圖中能夠顯示出現(xiàn)，但是，整體看，內(nèi)容又較為單一，不能當(dāng)成直接制圖的依據(jù)使用。

2 遙感技術(shù)制圖內(nèi)容

2.1 正射影像圖

正射影像圖主要是通過遙感技術(shù)應(yīng)用，對地圖的修正技術(shù)，將地形變化和因地形因素形成的影響消除后產(chǎn)生的影響圖，進一步提高了制圖的質(zhì)量，保證了效果，在實際應(yīng)用中發(fā)揮著很好作用。隨著科技不斷發(fā)展進步，這項技術(shù)也在航空航天等領(lǐng)域得到了推廣與使用，全面提高了航空的安全性，取得了很好的成效。正是因為其自身的優(yōu)勢特點，才能在實際使用過程中得到人們的青睞和追捧。其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在兩個方面，一方面是影像圖視角非常明確。人們能夠在圖中看到真實的畫面，也就是說，使用人員通過影像圖所看到的內(nèi)容，真實的存在，省去多余標(biāo)注和說明，這是步驟上的簡化，節(jié)省了制圖的成本與時間。另一方面，影像圖涵蓋的內(nèi)容豐富多樣，整體內(nèi)容相對較廣，一些不需要說明的文字能夠通過地圖展現(xiàn)出來，很多細節(jié)均不需要文字表述，土地資源管理和城市建設(shè)規(guī)劃制圖，往往會選擇這種方式。

2.2 遙感影像地圖

傳統(tǒng)手繪制圖需要大量的人工，其生產(chǎn)方式落后，質(zhì)量不高，往往會因為工作量大，而造成內(nèi)容的偏離，整體過程非常繁瑣，隨著時代的發(fā)展，遙感制圖技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，大大改善了傳統(tǒng)制圖環(huán)境與技術(shù)手段，我國遙感制圖應(yīng)用雖然相對晚，上世紀70 年代才在地圖繪制應(yīng)用中加入遙感影像技術(shù)，發(fā)展過程中，極大提高了地圖繪制質(zhì)量，使地圖繪制工作更加簡便、易操作，保證了成圖質(zhì)量，信息精準。遙感影像地圖優(yōu)勢更加明顯，在不同的領(lǐng)域都有著良好的應(yīng)用，其不同于正射影像圖，遙感影像圖主要是使繪制出的圖形更直觀、更直接，影響能夠直接反映出地圖信息，內(nèi)容更多、真實性更強，對一些無法體現(xiàn)的信息能夠客觀反映出真實性，細節(jié)展示效果好。

2.3 三維遙感影像圖

三維遙感影像圖是更加先進的技術(shù)，通過三維畫面體現(xiàn)影像，這種影像圖主要優(yōu)勢就是表現(xiàn)形式上更直觀、更真實。一般在使用過程中，常見的形式有三維地質(zhì)影像圖、三位地貌影像圖和其他三維影像等。遙感影像制圖過程中，必須要和數(shù)字地面相結(jié)合，這是三維遙感影像圖最為關(guān)鍵的技術(shù)要點，更是重要元素。在實際使用過程中，主要在水文勘查、地質(zhì)災(zāi)害、軍事用途中效果良好。三維遙感技術(shù)需要通過衛(wèi)星圖像支撐，才能全面完成技術(shù)呈現(xiàn)，隨著衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展，三維技術(shù)也在不斷進步。

3 地理信息獲取中遙感技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢

3.1 地理信息調(diào)查中遙感技術(shù)的應(yīng)用

地理信息是重要的信息，在各種設(shè)計與規(guī)劃工作中有著重要的作用。地理信息調(diào)查主要指的是在土地規(guī)劃設(shè)計工作中，根據(jù)實際土地面積，全面利用航空或衛(wèi)星影像技術(shù)，對地面情況進行調(diào)查，得到相關(guān)的數(shù)據(jù)集合，為土地綜合利用提供良好的條件。土地調(diào)查還能夠?qū)σ欢ǚ秶鷥?nèi)土地利用情況與更新情況，做出正確的結(jié)果顯示，形成更加客觀、全面的調(diào)查報告，在此基礎(chǔ)上，全面把數(shù)據(jù)信息體現(xiàn)到地圖中，為實際工作提供參考依據(jù)，實現(xiàn)土地利用圖像與數(shù)據(jù)一致性的土地資源管理目標(biāo)。現(xiàn)階段，我國土地調(diào)查情況較為明確，在技術(shù)應(yīng)用中也有一定的清晰度，技術(shù)流程主要是用遙感技術(shù)獲得影像資料，通過修正為地圖制圖依據(jù)，并制作成基礎(chǔ)圖。通過遙感影像與野外作業(yè)結(jié)合的方式，形成正確的信息源，以此為基礎(chǔ)，進一步完善土地利用監(jiān)測管理系統(tǒng)。

3.2 地理信息規(guī)劃與勘測定界中遙感技術(shù)的應(yīng)用

地理信息規(guī)劃中的各個環(huán)節(jié)都存在大量的數(shù)據(jù)，要對各個環(huán)節(jié)做好有效計算，才能形成合理的數(shù)字模式，如土地資源位置、資源價值、資源數(shù)量等關(guān)系到后期的規(guī)劃與設(shè)計，只有保證信息的精度，才能做好后期的規(guī)劃工作，避免出現(xiàn)問題。全面地圖制圖前，必須做好詳細數(shù)據(jù)整理與分析，通過科學(xué)的分析數(shù)據(jù)，可為土地規(guī)劃提供客觀、全面數(shù)據(jù)，并能夠?qū)σ欢癫氐耐恋匕l(fā)展情況進行性質(zhì)評估，為土地資源規(guī)劃奠定基礎(chǔ)。在遙感技術(shù)支持下，能夠更加直接獲得土地資源各種信息，通過自動化處理，形成圖片圖像，建立完善的土地資源數(shù)據(jù)庫。

3.3 地理資源利用檢測中遙感技術(shù)的應(yīng)用

土地是國家資源，為了得到充分的利用與開發(fā)，則需要在利用前做好各種數(shù)據(jù)的檢測，數(shù)據(jù)檢測一般包括調(diào)查外業(yè)環(huán)節(jié)、測量外業(yè)環(huán)節(jié)、整理匯總環(huán)節(jié)、歸檔環(huán)節(jié)等。通過科學(xué)的土地檢測，全面得到實際土地數(shù)據(jù)，為后期的規(guī)劃與設(shè)計提供保障，通過遙感技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)ν恋鼗厩闆r進行合理定位，提取土地資源的相關(guān)信息，外業(yè)操作的項目就是得到相關(guān)信息。通過外網(wǎng)傳輸，至后臺計算設(shè)備中，對觀測數(shù)據(jù)及獲得信息進行分析，流動站經(jīng)過GPS 觀測，得到差分觀測值，利用相對定位理論估算流動站坐標(biāo)，得到三維圖像，形成科學(xué)的土地檢測信息。

3.4 地理資源利用執(zhí)法檢查中遙感技術(shù)的應(yīng)用

遙感數(shù)據(jù)多是帶有一定的地理坐標(biāo)，通過全球定位系統(tǒng)能夠保證坐標(biāo)的精度，在精準定位下的坐標(biāo)，能夠為執(zhí)法管理提供幫助。對土地資源動態(tài)管理中，需要通過全球定位系統(tǒng)、地理信息技術(shù)、遙感技術(shù)三者結(jié)合應(yīng)用，才能得到正確的信息，這樣，就便于在執(zhí)法過程中動態(tài)監(jiān)測。遙感技術(shù)是最為有效的定位技術(shù)，當(dāng)前，土地資源利用變化情況，均是通過此項技術(shù)實現(xiàn)的。全球定位系統(tǒng)能獲得土地數(shù)據(jù)，對相對的空間進行分析，得到良好的數(shù)據(jù)信息。地理信息技術(shù)是“可視化”管理的基礎(chǔ)，及時做好數(shù)據(jù)更新，協(xié)助土地資源核查檢查。

4 遙感制圖在地圖制圖中的應(yīng)用

4.1 制作數(shù)字正射影像圖

數(shù)字正射影像圖是當(dāng)前最為重要的圖像，作為重要的4D 產(chǎn)品，數(shù)字正射影像圖技術(shù)已經(jīng)越來越成熟，在制圖工作中發(fā)揮著重要的作用，通過技術(shù)發(fā)展與推廣，已逐步實現(xiàn)并得到快速推進。遙感處理軟件的開發(fā)，使制圖更加簡便。通常，數(shù)字正射影像圖制圖模式有兩種形式，一是單模型圖像。要想建立這樣的圖形，需要在這種制圖模型下進行軟件操作，可以先建立單個DEM 模型，通過單影像制作數(shù)字正射影像模型，也可能根據(jù)需求不同，做多影像數(shù)字正射影像模型。然后，以實際使用需求為標(biāo)準，實現(xiàn)多影像拼接得到正射影像。二是多模型方式制圖。圖幅范圍是決定多少的關(guān)鍵，一般情況下，要根據(jù)所需范圍進行設(shè)定，根據(jù)數(shù)據(jù)情況，通過編輯工具形成更加匹配的處理，形成以圖幅范圍為基礎(chǔ)的正射影像。

4.2 制作遙感影像地圖

當(dāng)前，制圖主要是專題為主，根據(jù)各行各業(yè)的需要不同，形成不同的地圖，大部分遙感影像圖制圖產(chǎn)品均是為行業(yè)服務(wù)的，以專題形式為主的制圖方式是當(dāng)前最為主要的形式。專題影像圖為各行業(yè)服務(wù)，保證了行業(yè)的快速發(fā)展，但是專題圖像在生成的過程中，根據(jù)其目標(biāo)客戶需要的不同，又可分為定性影像圖與定量影像圖兩種。定性影像圖顯示空間種類與現(xiàn)象，對物質(zhì)的具體定位與分布有著嚴謹?shù)恼f明。定量影像圖主要顯示數(shù)量，描述的是空間特性。迭加專題要素與影像底面是最為主要的內(nèi)容，對每一幅專題影像圖來講，迭加專題要素與影像底面構(gòu)成要素是最為主要的兩個要素，其相互協(xié)調(diào)才能保證制圖的質(zhì)量。在審判專題影像圖過程中，將視覺與思維結(jié)合，影像底圖提供定位，通過專題要素解答定量信息，迭加專題要素是否準確，直接影響到專題影像圖生產(chǎn)質(zhì)量。制作遙感影像地圖時，需要全面把握重點要素，制作專題影像圖時，需要結(jié)合不同專業(yè)具體需求而進行制圖，具體遙感圖像通過疊加具體專題信息來完成每一個環(huán)節(jié)設(shè)計，這樣，就能夠滿足相關(guān)行業(yè)的需求，表達真實的物體。構(gòu)成專題影像圖需要有二維空間構(gòu)圖、專題圖形要素、影像信息背景這三項保證，通過技術(shù)把握，消除視覺混亂，保證圖像的清晰度與實用性。

4.3 制作三維遙感影像圖

三維圖形是當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的設(shè)計圖形，數(shù)字高程模型及遙感影像技術(shù)是三維地貌影像制作重要數(shù)據(jù)，要充分利用好各方面的技術(shù)特點，將其進行幾何配準，這樣，就能夠從地圖投影與坐標(biāo)統(tǒng)一性上實現(xiàn)圖形的精準度，進一步提高了制圖的質(zhì)量。當(dāng)前，部分遙感處理軟件均是以GIS軟件為基礎(chǔ)開發(fā)生成的，也就是說，任何一個軟件均可以獨立生成三維地貌影像圖。相關(guān)技術(shù)人員在制圖時，需要對目標(biāo)客戶進行把握，明確三維影像圖制作使用環(huán)境與目的，這樣，才能結(jié)合圖形學(xué)及計算機原理，全面制作出符合實際需要的三維影像圖，全面表達出目標(biāo)點、視角、光照模型、景深高程等。

4.4 衛(wèi)星影像輔助制圖

獲取影像是技術(shù)的基礎(chǔ)，通過相關(guān)的技術(shù)控制，全面提高影像質(zhì)量。工作人員需要根據(jù)自身的實際需求下載相關(guān)影像資料，這樣，才能有足夠的信息用于制圖生產(chǎn)。制作小比例地圖需下載CCD 影像，而不必要下載HR 影像。通過良好的選擇，能夠保證質(zhì)量與成效，最大限度的節(jié)省制圖的時間。影像相關(guān)的細節(jié)處理非常重要，要把握好每一個重要環(huán)節(jié)，將CCD 影像處理成不同波段彩色圖像，這樣，衛(wèi)星綜合信息讀取就能夠更加方便清晰，便于后期制作與合成。當(dāng)合成圖像后，要對所得到的圖形進行糾正比例，確保圖像真實客觀，提高圖像的像素。對多次糾正影像圖依舊不清晰的，需要利用專業(yè)的PS 軟件做好銳化處理、調(diào)色處理等，使信息更加精確，要調(diào)度重視投影的變換，根據(jù)制圖實際需求做好影像資料的修訂。從專業(yè)的角度看，出版地圖精度低，導(dǎo)航地圖精度高，所以說，要根據(jù)不同的需要，做好地圖的信息糾正工作。

5 結(jié)束語

信息時代的到來，使技術(shù)不斷進步與發(fā)展，隨著各種技術(shù)的全球化應(yīng)用，數(shù)字化、智能化發(fā)展已經(jīng)成為一種趨勢，在信息時代技術(shù)應(yīng)用變得越來越重要。根據(jù)國內(nèi)科技信息發(fā)展水平，全面引進先進發(fā)達國家經(jīng)驗，全面有效做好數(shù)字信息化建設(shè)，使社會各個領(lǐng)域都得到推進，充分實現(xiàn)信息接受、處理、共享。遙感制圖技術(shù)普及極大推動了制圖發(fā)展，未來，遙感制圖產(chǎn)品種類會更加豐富、更加精準。