浅析航空摄影与遥感技术的应用

摘要：随着国防建设、国民经济和社会发展对地理空间信息应用日益增长的需求，航空摄影测量发展拥有着新的机遇的同时航空摄影测量装备发展也面临着严峻挑战。航空摄影测量学的发展，为遥感技术提供了空间定位的理论基础和方法，而遥感技术的飞速发展，也对摄影测量学产生了巨大的冲击作用。本文从用户需求出发，论证提出了航空摄影测量与遥感技术的装备和技术体系，探讨了航空摄影测量与遥感的技术应用。

关键词：航空摄影；测量；遥感；技术应用

Abstract: with the national defense construction, national economic and social development of geographic space information applications increased demand aerophotogrammetry development with new opportunities at the same time aerophotogrammetry equipment development is also faced with severe challenges. Aviation photogrammetry development, remote sensing technology to provide a space for the location of the theoretical basis and method, and the rapid development of remote sensing technology, is also in photogrammetry has had a huge impact. This article from the user requirement of argument put forward the aerial photogrammetry and remote sensing technology equipment and technology system, discusses the aerial photogrammetry and remote sensing technology application.

Keywords: aerial photography; The survey; Remote sensing; Technology application

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

一.概述

信息时代，信息是至关重要的资源，而信息的获取又是其中非常重要的一步。摄影测量与遥感作为对地观测获取地物信息的重要手段之一，正发挥着越来越大的作用。长期以来，摄影测量学被视为一门几何科学。随着遥感技术的出现和不断发展，这门学科正在从几何科学向信息科学发展。摄影测量与遥感技术利用各种不同类型的非接触传感器，获取模拟的或数字的影像，然后通过解析和数字化方式提取所需要的信息，在空间信息系统中以数字方式加以存储、管理、分析和表达，再通过可视化和符号化技术形成所需要的产品

二.航空摄影测量与遥感装备体系结构

（1）航空摄影测量

依据航空摄影测量任务、能力需求和地理空间信息流程，航空摄影测量应由卫星对地观测、对地观测数据综合接收、地理空间信息综合处理、管理和应用服务五大功能领域组成，与之相应的航空摄影测量装备体系结构如图1所示：

图1航空摄影测量装备体系结构

①卫星对地观测系统，以卫星为平台，搭载不同精度(如0．6m、0．3m、0.1m或更高地面像元分辨率)、不同工作波段(可见光、微波)、不同测量原理(激光、重力、磁力)的测绘传感器，形成多平台组网、多传感器互补、满足多地理要素探测、多比例尺地形图测绘需要的卫星对地观测体系。

②对地观测数据综合接收系统，由中心站和若干分站组成对地观测数据地面综合接收站网，接收站之间通过网络实现数据通信与交换；每一个接收站分别由业务运控管理、对地观测数据综合接收、影像产品预处理和传感器定标等功能系统组成。

③地理空间信息综合处理系统，由大地测量数据(包括平面、高程、重力、磁力数据)处理、摄影测量与遥感影像数据处理、数字地图制图与印刷等功能系统等组成，通常是多台套、多功能、异构并行处理的信息系统。

④地理空间信息应用服务系统，由地理空间信息服务、地理环境可视化、地理环境分析与辅助决策等功能系统组成，依据国防建设、国民经济建设和社会发展对地理空间信息的需求，上述功能系统可组合使用，直接面向用户提供多功能地理空间信息应用服务。

⑤地理空间信息基础设施，是以网络(格)为基础、以数据为中心、分布式存储、面向对象提供地理空间信息服务的信息基础设施，一般由地理空间数据管理、地理空间信息查询服务、专题测绘产品定制分发和网络管理、信息安全管理、质量控制等功能系统组成。

（2）遥感装备体系结构

航空遥感系统航空遥感系统主要由传感器、装载传感器的航空遥感平台及记录航空影像信息的感光胶片组成。

① 传感器

传感器是遥感技术系统的重要组成部分，它通过测量和记录目标物的电磁辐射强度和特性，直接获得目标的信息。传感器一般由收集器、探测器、信号处理器和输出设备所组成。用于不同目的的传感器，其工作方式、工作波段及输出方式各异。有些传感器是被动地探测目标物所反射或发射的电磁波辐射，成为一种被动式传感器，另一种是主动式传感器。它本身发射电磁波，然后接收回波。传感器按记录方式，可分为非成像传感器和成像传感器两类。

②感光胶片

感光胶片作为摄影机的探测元件，用以记录地物反射电磁波的性质和强度，不同感光胶片的感受能力不同。长期以来，黑白全色片一直是航空摄影机的标准型胶片。全色胶片的光谱灵敏度占光谱中的紫外(0．3—0．4微米)和可见光(0．4—0．7微米)光谱部分。还有一种用以加工黑白航空相片的红外感光胶片，这种胶片不仅对红外和可见光感光而且也对反射红外(0．7一0．9微米)感光。还有一种彩色红外胶片，它的出现得益于二战期间侦察表面涂漆伪装成植物的各种目标的需求。

③航空遥感平台

航空遥感平台用以安放航空传感器、对地物目标进行遥感探测的工作平台。它的飞行高度较低，地面分辨率较高，而且有机动灵活、使用方便、资料回收较易等优越性。用作航空遥感平台的气球主要有三种，一种是自由气球，它可达到近50千米的高空，既可用来测试传感器的性能，也可用以收集地面信息。二是气球，它可上升到11千米高空，持续6个小时。气球常常充以氢气或氦气，另外还有充灌热空气的热气球。三是系留气球，最高可达5千米的高度，它是较为接近地面的固定的空中平台，用于近地面和低空的遥感观测。飞机是航空遥感中广泛使用的一种运载工具，它可以携带多种传感器，主要有航空摄影机、扫描仪和机载侧视雷达等。用作传感器工作平台的主要有轻型低空飞机、重型飞机、直升飞机和无线电遥控的无人驾驶飞机。

三. 航空摄影测量与遥感技术应用

（1）航空摄影测量技术及应用

发展航空摄影测量装备，涉及卫星平台(含有效载荷)、运载、发射、测控、对地观测数据地面接收、地面数据处理、管理、应用等诸多技术，其中制约航空摄影测量装备发展的关键技术主要有以下五个方面：①卫星平台总体技术、②卫星有效载荷技术、③对地观测数据地面接收技术、④地理空间信息综合处理技术、⑤地理空间信息应用服务技术。