遙感航測技術(shù)在地圖測繪中的應(yīng)用分析

陳慧嵐

（廣西壯族自治區(qū)自然資源遙感院，南寧 530023）

1 引言

地圖測繪是一門不斷演進(jìn)的科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域， 它在人類社會(huì)的發(fā)展中扮演著不可或缺的角色。 地圖不僅僅是簡單的地理信息呈現(xiàn)工具，更是決策制定、資源管理、災(zāi)害預(yù)防和城市規(guī)劃等眾多領(lǐng)域的基礎(chǔ)和支持。 隨著現(xiàn)代社會(huì)的快速發(fā)展，地圖的需求量和復(fù)雜性也在不斷增加， 傳統(tǒng)的測繪方法已不能滿足需求，在這一背景下，遙感航測技術(shù)嶄露頭角，該技術(shù)通過衛(wèi)星、飛行器、激光雷達(dá)等工具，以高分辨率、高精度的方式獲取地理信息數(shù)據(jù)，提高地圖制作質(zhì)量。

2 遙感航測技術(shù)主要內(nèi)容

遙感航測技術(shù)是一項(xiàng)基于航空和衛(wèi)星平臺(tái)的遙感技術(shù)，用于獲取地球表面信息，包括地形、地貌、土地利用、植被、水資源等多種地理和環(huán)境數(shù)據(jù)。遙感航測技術(shù)已經(jīng)在多個(gè)領(lǐng)域取得廣泛應(yīng)用，包括地圖制圖、環(huán)境監(jiān)測、資源管理、城市規(guī)劃等。

遙感航測技術(shù)的核心是遙感傳感器， 它們是安裝在航空器或衛(wèi)星上的儀器，用于捕捉地球表面的信息。 光學(xué)傳感器能捕捉可見光和紅外光譜范圍的信息， 提供高分辨率的彩色和多光譜影像[1]，廣泛應(yīng)用于土地利用分類、植被監(jiān)測、城市規(guī)劃等領(lǐng)域。 激光雷達(dá)通過發(fā)射激光束并測量其返回時(shí)間來獲取地表的高程數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)用于制作數(shù)字高程模型和地形圖，以及地質(zhì)勘探、水資源管理等。SAR 傳感器通過發(fā)射微波信號(hào)并接收反射信號(hào)來獲取地表信息，可以全天候觀測。SAR 廣泛應(yīng)用于森林監(jiān)測、海洋監(jiān)測、災(zāi)害監(jiān)測等領(lǐng)域。

遙感航測技術(shù)通過傳感器獲取的數(shù)據(jù)需要進(jìn)行處理和解譯，以獲得有用的地理信息。 數(shù)據(jù)處理包括：（1）圖像校正。 校正圖像以消除大氣干擾和傳感器扭曲，確保圖像準(zhǔn)確性。 （2）影像融合[2]，將多個(gè)波段的影像融合在一起，提供更豐富的信息。（3）土地利用分類，使用遙感影像進(jìn)行土地利用分類，識(shí)別不同類型的土地覆蓋，如農(nóng)田、森林、城市等。

3 遙感航測技術(shù)在地圖測繪中的價(jià)值

3.1 提高地圖的精度和質(zhì)量

遙感航測技術(shù)在地圖測繪中的首要價(jià)值是提高地圖的精度和質(zhì)量。

首先，遙感航測技術(shù)能夠提供高分辨率的地表影像，細(xì)節(jié)清晰，捕捉到小尺度地理特征，如建筑物、道路、植被等，這種高分辨率數(shù)據(jù)對于制圖師來說是寶貴的資源， 可以準(zhǔn)確繪制地圖，確保地圖與實(shí)際地理情況高度匹配。

其次，遙感航測技術(shù)能獲取可見光影像，還可以獲得高程和地形數(shù)據(jù)，這對制作地形圖和高程模型至關(guān)重要，能更好地理解地理特征的三維形態(tài)，確保地圖的精度。

最后，傳統(tǒng)地圖制作受到人為測量誤差的影響，如地標(biāo)位置、 道路寬度等， 而遙感航測技術(shù)通過自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集和處理，減少人為誤差的影響，提高地圖的一致性和準(zhǔn)確性。

3.2 快速數(shù)據(jù)獲取和更新

遙感航測技術(shù)通過高效的數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)監(jiān)測、頻繁的數(shù)據(jù)更新以及自動(dòng)化數(shù)據(jù)處理， 提供快速數(shù)據(jù)獲取和更新的能力。 遙感航測技術(shù)使用衛(wèi)星、飛機(jī)或無人機(jī)等載具能夠快速覆蓋廣大地區(qū)并獲取大量地理信息數(shù)據(jù)，相較于傳統(tǒng)測繪方法，遙感航測技術(shù)能在短時(shí)間內(nèi)獲取大規(guī)模的數(shù)據(jù)， 提高數(shù)據(jù)采集效率。 遙感航測技術(shù)具備實(shí)時(shí)監(jiān)測能力，迅速反映地表的變化，這對于需要及時(shí)了解地理環(huán)境變化的相關(guān)行業(yè)非常關(guān)鍵，如自然災(zāi)害監(jiān)測、城市規(guī)劃、農(nóng)業(yè)管理等。 隨著城市的快速發(fā)展，城市規(guī)劃需要及時(shí)反映城市的變化[3]，遙感航測技術(shù)可以為城市規(guī)劃提供快速的土地利用和土地覆蓋數(shù)據(jù)， 有利于城市的可持續(xù)發(fā)展和資源管理。

3.3 多維信息融合

遙感航測技術(shù)能獲得多維信息，包括多光譜、高程、地質(zhì)、時(shí)間序列和熱紅外數(shù)據(jù)等。

第一，遙感航測技術(shù)能獲取多光譜數(shù)據(jù)，包括可見光、紅外線和其他波段的信息，這些不同波段的數(shù)據(jù)提供不同的地表信息，如植被健康、土壤濕度、建筑物分布等，將多光譜數(shù)據(jù)融合到地圖中，實(shí)現(xiàn)土地利用分類、環(huán)境監(jiān)測等應(yīng)用，使地圖更具信息量。

第二，遙感航測技術(shù)幫助獲取地質(zhì)和土壤信息，如巖石類型、土壤種類、地下水位等，這些信息對于土地利用規(guī)劃、農(nóng)業(yè)管理、資源勘探等領(lǐng)域至關(guān)重要。

第三，遙感航測技術(shù)能夠獲取時(shí)間序列數(shù)據(jù)，捕捉地表的動(dòng)態(tài)變化，這對于監(jiān)測植被生長、城市擴(kuò)張、水域面積變化等方面非常重要。

4 遙感航測技術(shù)在地圖測繪中的應(yīng)用

4.1 基礎(chǔ)地圖制作

基礎(chǔ)地圖是地圖測繪的核心， 是各種地理信息和地圖產(chǎn)品的基礎(chǔ)。 遙感航測技術(shù)在基礎(chǔ)地圖制作中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，以下是其具體應(yīng)用表現(xiàn)。

一是遙感航測技術(shù)通過衛(wèi)星、無人機(jī)或飛機(jī)等平臺(tái)，能夠獲取高分辨率的地球表面影像。 這些影像能夠捕捉地面上最小的細(xì)節(jié)，包括建筑物、道路、水體、植被等，從而為地圖制作提供精確的底圖數(shù)據(jù)。

二是遙感數(shù)據(jù)允許地理信息專業(yè)人員識(shí)別和分類地表上的各種地物類型，如樹木、草地、水域、道路、建筑物等，這對于制作具有地物符號(hào)的地圖非常重要， 因?yàn)樗鼈兡軌蛱峁┑貓D用戶所需的信息。

三是遙感技術(shù)可生成數(shù)字高程模型（DEM）和數(shù)字地表模型（DSM），提供地形和海拔信息，這對于繪制等高線地圖、地形圖和山區(qū)地圖至關(guān)重要[4]。

四是遙感航測技術(shù)能夠定期獲取地表影像， 使地圖制作者能夠監(jiān)測地表的變化，這包括新建筑物、道路、土地利用變化等，確保地圖信息的及時(shí)性和準(zhǔn)確性。

五是遙感數(shù)據(jù)提供精確的地理參考框架， 允許地圖元素（如道路、河流、城市界限）在地球表面上精確定位，這對于導(dǎo)航、地理信息系統(tǒng)（GIS）和各種地圖應(yīng)用至關(guān)重要。

六是遙感數(shù)據(jù)與地理信息系統(tǒng)結(jié)合使用， 進(jìn)行空間分析和測量，如距離測量、面積計(jì)算、邊界劃定等，這為地圖制作者提供更多的測量工具和更強(qiáng)的分析能力。

4.2 土地利用規(guī)劃和管理

土地利用規(guī)劃和管理是遙感航測技術(shù)在地圖測繪中的關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域，具體應(yīng)用如下。

首先，土地利用分類。 遙感航測技術(shù)通過高分辨率的衛(wèi)星或飛機(jī)影像，捕捉大范圍土地的詳細(xì)信息，包括城市、農(nóng)田、森林、湖泊、河流等，這些數(shù)據(jù)可以用于土地利用分類，確定不同地塊的土地覆蓋類型。 例如，準(zhǔn)確識(shí)別城市中的建筑物、道路、綠地以及農(nóng)田中的作物類型等，這些分類結(jié)果對于城市規(guī)劃、農(nóng)業(yè)發(fā)展和生態(tài)保護(hù)至關(guān)重要。

其次，遙感航測技術(shù)還能監(jiān)測土地利用的變化，包括新的建設(shè)項(xiàng)目、土地利用的演變以及自然災(zāi)害的影響，通過比較不同時(shí)間點(diǎn)的遙感影像，可以檢測土地利用的變化情況，這對城市擴(kuò)張、土地管理、資源保護(hù)和規(guī)劃決策提供重要的信息。

再次，政府和城市規(guī)劃部門可以利用遙感航測數(shù)據(jù)來制定土地規(guī)劃政策和用途規(guī)劃。 遙感數(shù)據(jù)幫助決策者確定最佳用地用途，包括住宅區(qū)、商業(yè)區(qū)、工業(yè)區(qū)、農(nóng)業(yè)區(qū)等，這有助于實(shí)現(xiàn)土地資源的合理配置和可持續(xù)利用，支持城市的可持續(xù)發(fā)展。

最后， 遙感航測技術(shù)還可以用于評估土地的質(zhì)量和適宜性，包括土壤類型、土地坡度、水資源分布等因素。 這對于農(nóng)業(yè)決策、水資源管理和土地開發(fā)具有關(guān)鍵意義。

4.3 城市規(guī)劃和建設(shè)

遙感航測技術(shù)在城市規(guī)劃和建設(shè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，具體應(yīng)用表現(xiàn)如下。

第一，遙感航測技術(shù)能夠提供高分辨率的城市影像，為城市的基礎(chǔ)地圖制作提供寶貴的數(shù)據(jù)資源，這些地圖包括道路、建筑物、公共設(shè)施、地形等關(guān)鍵要素的精確信息，是城市規(guī)劃和建設(shè)的基礎(chǔ)。

第二， 城市規(guī)劃師利用遙感數(shù)據(jù)來分析城市的土地利用情況，確定最佳的土地用途，包括住宅區(qū)、商業(yè)區(qū)、工業(yè)區(qū)、綠地等，這有助于城市的合理發(fā)展和資源配置。

第三，遙感航測技術(shù)可用于監(jiān)測城市的交通網(wǎng)絡(luò)、供水系統(tǒng)、污水處理設(shè)施等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和維護(hù)，這樣有利于規(guī)劃城市的交通流動(dòng)性、水資源分配和環(huán)境管理。

第四，遙感航測技術(shù)能追蹤城市土地利用的變化，包括新建筑物、道路擴(kuò)建、土地重新分配等，這對于城市規(guī)劃師和政府決策者來說是寶貴的信息，有助于規(guī)劃未來發(fā)展方向。

第五，遙感技術(shù)與智能城市建設(shè)緊密相關(guān)，它可以支持城市智能交通、環(huán)境監(jiān)測、能源管理等方面的應(yīng)用，使城市更智能、更高效。

第六，遙感數(shù)據(jù)與GIS 系統(tǒng)集成，為城市規(guī)劃和建設(shè)提供強(qiáng)大的地理信息支持， 城市管理者可以利用GIS 系統(tǒng)來分析和可視化城市數(shù)據(jù)，做出更明智的決策。

4.4 交通和道路規(guī)劃

遙感航測技術(shù)在交通和道路規(guī)劃領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，對城市的交通系統(tǒng)和道路建設(shè)起著重要作用。

首先，道路網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。遙感航測技術(shù)能提供城市道路網(wǎng)絡(luò)的詳細(xì)地理信息，包括道路寬度、道路連接性、路口、交通標(biāo)志等，這些數(shù)據(jù)對城市交通規(guī)劃者和交通工程師來說是不可或缺的，利于規(guī)劃新道路、改善現(xiàn)有道路，以滿足不斷增長的交通需求。

其次，交通流量監(jiān)測。 遙感數(shù)據(jù)可以用于監(jiān)測城市不同道路段的交通流量，這通過識(shí)別車輛和其運(yùn)動(dòng)的方式實(shí)現(xiàn)，有助于確定擁堵點(diǎn)、優(yōu)化信號(hào)燈控制和規(guī)劃公共交通線路。 同時(shí)，遙感航測技術(shù)能捕捉道路表面的變化和損壞，如裂縫、坑洼、路面磨損等，這樣利于及時(shí)進(jìn)行道路維護(hù)和修復(fù)，確保道路的安全性和耐久性。

最后，公共交通規(guī)劃。 遙感數(shù)據(jù)可以提供城市的公共交通站點(diǎn)、線路和運(yùn)行情況信息，這對于規(guī)劃公共交通線路、站點(diǎn)設(shè)置和服務(wù)改進(jìn)非常重要，有助于提高城市的可達(dá)性和便利性。

此外，遙感技術(shù)可以捕捉交通事故的發(fā)生地點(diǎn)和情況。 這有助于交通運(yùn)輸部門分析事故模式， 制定交通安全政策并改進(jìn)交通系統(tǒng)，以減少事故發(fā)生率。

4.5 土地權(quán)屬和不動(dòng)產(chǎn)管理

遙感航測技術(shù)在土地權(quán)屬和不動(dòng)產(chǎn)管理領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵作用，為土地管理、交易和不動(dòng)產(chǎn)開發(fā)提供重要支持。

一是土地邊界確定。 遙感航測技術(shù)通過高分辨率衛(wèi)星影像和航拍圖像，幫助精確定位土地邊界，這對于土地權(quán)屬的確權(quán)和登記非常重要，減少土地糾紛的風(fēng)險(xiǎn)。

二是不動(dòng)產(chǎn)估價(jià)。 不動(dòng)產(chǎn)估價(jià)通常需要考慮土地的位置、大小、土地類型等因素，遙感航測技術(shù)提供詳細(xì)的土地信息，有助于估價(jià)師準(zhǔn)確評估不動(dòng)產(chǎn)的價(jià)值。

三是土地管理部門利用遙感數(shù)據(jù)來監(jiān)管土地使用的合規(guī)性。 通過比對實(shí)際土地利用情況和官方記錄，識(shí)別非法土地占用和建設(shè)，維護(hù)土地管理秩序。

四是用于土地權(quán)屬登記和土地檔案管理。 它為政府和土地管理部門提供可靠的地理信息， 有助于建立土地權(quán)屬檔案和維護(hù)土地登記系統(tǒng)。

五是土地開發(fā)和規(guī)劃支持。 在土地開發(fā)項(xiàng)目中，遙感數(shù)據(jù)可以提供詳細(xì)的地理信息，包括地形、土地類型、自然資源等，這有助于開發(fā)商和規(guī)劃者合理規(guī)劃土地用途， 確保開發(fā)項(xiàng)目的可行性。

5 結(jié)語

遙感航測技術(shù)是地圖測繪領(lǐng)域的重要工具， 可為地圖制作、規(guī)劃決策、資源管理、環(huán)境監(jiān)測等提供關(guān)鍵的地理信息數(shù)據(jù)。 在基礎(chǔ)地圖制作方面，遙感航測技術(shù)提供精確的地理參考框架和詳細(xì)的地物信息，確保地圖的準(zhǔn)確性和實(shí)用性，在土地利用規(guī)劃和管理方面，遙感技術(shù)幫助監(jiān)測土地用途、土地利用變化和土地資源質(zhì)量，同時(shí)，遙感航測技術(shù)還在自然災(zāi)害監(jiān)測、水資源管理、環(huán)境保護(hù)、資源勘探等多個(gè)領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。