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摘要：随着科学技术的不断发展，仅仅依靠航测测图的现象已成为过去式，而拥有高分辨率的卫星影像测图方式，将成为目前测图的主要发展趋势。本文针对航测成图与卫星影像的现状及发展情况，对比分析了两种测图方法的拍摄原理及立体成像的方式，并对两者的优缺点进行了分析，希望能够对今后的测图工作提供有效的参考意见。
关键词：航测成图；卫星影像；比较研究
1 引言
目前，我国科学技术迅速发展，国家对卫星遥感技术的资金投入也不断地加大，当下投入使用的遥感卫星不仅具有高分辨率，而且还拥有立体成像等功能，并且已经具备测绘生产的使用标准。相信随着科学技术的日新月异，在不久的将来，会生产出具有更多时相、更高分辨率、更高光谱的卫星影像。而关于卫星影像测图能否取代传统的航测成图成为当前需要解释分析的问题，基于此，本文将从两种测图方式的原理及其在应用中的优缺点进行分析比较。
2 航测成图和卫星影像测图的原理
2.1 航空测量成图原理
航空测图的成图原理是以航空飞机为基础平台利用航空拍摄仪器进行拍摄，拍摄所得图形的形态为框状篇幅型，这种成像方式符合几何成像和中心投影的要求。航空测图成图的特性除了能够满足每一张相片投影中心点和地面点方程式的要求，还能够以立体像的方式呈现出所拍摄地面的实际情况所对应的几何关系。因此，共线方程式不仅是航空测量成图的必要约束条件，而且还是航空测量成图重要的数字基础和保证。此外，对相对元素进行求解便能计算出地面各个点的三维坐标。其方法是：首先对单一的照片进行分析，通过对航空拍摄所得的照片中相机的参数所对应的元素来确定相片和物镜的位置及他们之间的空间位置，根据光学成像的相关原理便可以建立起相似度较高的航空影像与地面的模型。然后，通过控制测量的相关技术来确定各个元素，并将其转化为坐标位置，基于此来建设相对科学合理的模型。
2.2 卫星拍摄测绘成图
卫星拍摄测绘成图相对于航空测绘成图来说，其拍摄测绘成图的遥感卫星的分辨率更高，大多数的卫星拍摄时扫描成图的方式为线阵排列的传感器。这样传感器不仅能够与同轨道上的传感器形成立体相对，同时还能够与不同轨道上的其它传感器形成立体相对。相对于航空拍摄成像的框幅式投影方法卫星拍摄成像技术的本质是推帚式扫描影像，两者的本质区别为推帚式扫描影像的所有扫描线都有中心投影。简单来说，可以理解为卫星是在其运动方向上近似于平行的投影，而且能够沿着平行线条的方向以中心投影的方式进行拍摄，并且卫星拍摄所得的每一行影像都有各自的元素。因此卫星影像技术拍摄的影像比航空拍摄成图的影像更加清晰、精确和复杂。
3 航测成图和卫星影像测图的特点
3.1 航测成图的特点
航测成图的特点是测图精准度高。图像的摄影比例为航高与焦距的比例，也就是立体图像的基高比，其影像成图的比例会受到影像的分辨率及实际地物的可辨识度有关，当摄影镜头的分辨率一样时，航空高度决定着航空测图的精确度，因此，由于航拍的地理优势，其必然会具有高分辨率。航空测图的另一个特点便是航空摄影的灵活性，它的灵活性主要体现在航线和飞行高度的选择，航空摄影可以选择适当的高度拍摄图像的适当比例，通常能够满足测图的需求，此外，通过对天气和时间的选择可以避免水分和湿度等外部因素的影响。
3.2 卫星影像测图的特点
通常，遥感卫星的分辨率很高，但卫星影像测图不同于航空摄影的特点是，它是利用传感器线阵扫描成像的，其扫描模式为推帚式扫描，在不同轨道上进行立体成像时其遥感卫星的传感器在轨道上是在一定的角度下左右侧视得到的，而沿轨道方向上的立体成像是通过前视和后视分别获取影响而实现的，由于遥感卫星推帚式扫描的成像方式在其每一条扫描线上都存在一个投影中心，因此，相对于航空测图来说，卫星影响测图的几何关系要复杂的多。
4 航测成图与卫星影像测图
4.1 航测成图的现状
目前，我国社会不断进步，信息技术也随之不断发展，越来越多的新技术被应用于航测成图中，航测成图技术因此得到了显著的发展，同时新技术的引入不仅降低了航测成图的成本，还提升了其工作效率。例如：GPS 等技术的引入，大大减小了人工野外实测地面控制点的需求，这就极大的减少了人力、财力而且显著提高了测图的效率。再比如将航空数码相机应用于航测成图中，除了能够更加方便的获取数字图像的信息，还能获得一些珍贵的实时影像资料。同时航空数码相机的一应用还能够提高摄影的质量、缩短影像成图的时间，极大的提高了地图的真实性。航测成图还能够将航测技术与数码相机、惯导技术、GPS等进行整合，以此来克服传统航测在进行测图中出现的不足，同时还能够减小天气等外部因素对测图带来的影响。
4.2 卫星影像测图之现状
早期的卫星影像拍摄，因其拍摄的空间分辨率比较低，所以只能将其应用于地物分类。后来，卫星影像拍摄成功应用于立体测绘中，并在测绘领域中产生了极大的影响。这之后，遥感卫星因其较高的分辨率也成功的应用于测图中，但受制于分辨率的问题，这些遥感卫星只能应用于绘制大范围、小比例尺的地形图。目前，遥感技术正面向多传感器、多分辨率、多星种以及搞空间分辨率、高时间分辨率、高光谱分辨率的方向逐渐发展，高分辨率卫星所拍摄的影像数据也变得越来越庞大，因此在地理信息数据更新中具有明显的优势。卫星遥感影像不仅具有多谱段、多传感器、多时相以及多级分辨的特点，同时还具有机动性强、抗干扰能力强、更新周期短等特点，为地形图测绘工作工作以及地理信息的不断更新提供了丰富而珍贵的数据。因此，采用卫星遥感影像技术来更新基础的地理信息，能够大大的提高地理信息数据的更新效率。
5 两者的利与弊的分析
由于航测成图与卫星影像测图的成像原理、测图原理不同，因此在实际的应用过程中，两者都存在着一些优点和不足（表1）。由于受到拍摄高度的影响，地形和大气容易影响到航空影像测图的质量，因此需要在拍摄之前进行实地考察，但这样就会使获取的数据与现实的有所差池，而且还会降低地形图的更新速度。由于航测的覆盖面积相对较小，因此在绘制比较大的区域地形图时，其所需人力较大、成本较高。而遥感卫星，不仅不会受到当地气候的影响还能够极大的减少了人力物力、提高工作的效率。
6 结束语
综上所述，通过对测绘技术不断的研究，目前已经拥有了地理信息技术快速更新的技术，而且通过对航测成图和卫星影像测图两种测图方式的拍摄原理、立体成像的方式进行比较分析，可以发现两者各有优缺点，因此在实际的测绘工作中需根据实际的情况将两者紧密联系起来，并不断的将其应用于地理信息基础数据库的数据更新中，这样不仅可以提高工作效率，还可以降低测图的成本。
参考文献
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[4]白清波.论航测成图与卫星影像测图的比较分析[J].地球，2013（11）.
论文作者:熊婷婷
论文发表刊物:《探索科学》2017年1期
论文发表时间:2017/8/25
标签：影像论文; 航空论文; 遥感论文; 技术论文; 应用于论文; 分辨率论文; 传感器论文; 《探索科学》2017年1期论文;