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遥感制图在地图制图中的应用探析

2021-12-31张玉平张德鑫

科技创新与应用 2021年11期
关键词:射影制图遥感技术

张玉平,张德鑫

(吉林省航测遥感院,吉林 长春 130000)

信息技术、计算机技术、网络技术的发展,已经在全球应用中得以体现,在信息化、智能化时代,信息技术是一个重要的标志,在全球社会经济发展领域起到了重要的作用。信息技术标志着人类已经由电子化置身数字化,这是一个时代的进步,更是技术的突破。在全球信息时代,各行各业充分结合自身特点,研发出属于各自领域特征的前沿,数字信息化发展已经成为国家发展战略,更是经济社会发展的重中之重。我国出台许多政策,全面支持数字化发展,就国内目前的情况而言,数字信息化建设是国家战略,是国家发展的总方向,必须要在各个时期充分把握,才能跟上时代进步与发展,实现国家稳定安全。遥感技术应用在各行各业有所体现,在地图生产行业也起到了重要的作用。随着测绘新技术发展,全面有效弥补了传统地图制图与土地规划存在的缺陷,提高了数据的精度,使土地规划、地图制图更科学、更实用。遥感技术是在信息化发展的过程中不断发展的,是时代产物、是社会发展的趋势,技术效率高、信息丰富、动态管理等优势,极大保证了使用价值。

1 遥感技术概念

1.1 遥感技术基本情况

技术创新发展推动了遥感技术进步,遥感技术主要是指对一个目标物的测量,距离目标物较远,利用先进的技术形态,通过遥感平台与遥感器对物质电磁波接收,得到相关的数据信息,同时,利用计算功能,对数据传输到地面接收站,后台计算设备对相关的数据处理与分析,得到一组有效的数据结果,最终结果能够共享与服务,便于用户使用。我们把这个过程叫做遥感技术。技术能够实现接收信息、分析信息、处理信息、应用信息,整个过程都是自动化完成,无需人为计算与操作,就能够全过程完成。遥感技术资源来源较广泛,获得信息周期短、空间分辨率高,在各个行业得到了广泛的使用,遥感技术应用的范围主要包括环境监测、气象预报、资源规划利用。

1.2 遥感制图种类

遥感制图是先进的技术呈现,是技术进步的产物,随着科技不断发展而出现的新型制图方式在地图行业得到充分运用,从世界范围看,很多国家都在使用这一技术。制图方式决定了制图的效果,随着各种制图技术的应用,不同的成图效果也有所不同。在传统制图过程中,主要是人为手工制图,各种数据需要充分计算才能得到,但在数据应用过程中,还存在许多的偏差,地图质量得不到保证。随着技术进步,自动制图和半自动制图模式越来越成熟,遥感制图起到了重要的关键性作用。遥感技术制图种类主要有三项,一是遥感信息是制图重要数据依据。通过对各种信息的提取,全面为绘制各种专题地图起到参考,提升了地图的制作效果与质量。二是遥感信息在应用中本身有直观性,直观性能够让制图人员直接了解物质的基本特征,但是,在对地理信息说明和应用中存在着表述模糊的情况,无法对具体事物指示。三是遥感影像地图是遥感影像在地图中能够显示出现,但是,整体看,内容又较为单一,不能当成直接制图的依据使用。

2 遥感技术制图内容

2.1 正射影像图

正射影像图主要是通过遥感技术应用,对地图的修正技术,将地形变化和因地形因素形成的影响消除后产生的影响图,进一步提高了制图的质量,保证了效果,在实际应用中发挥着很好作用。随着科技不断发展进步,这项技术也在航空航天等领域得到了推广与使用,全面提高了航空的安全性,取得了很好的成效。正是因为其自身的优势特点,才能在实际使用过程中得到人们的青睐和追捧。其优势主要体现在两个方面,一方面是影像图视角非常明确。人们能够在图中看到真实的画面,也就是说,使用人员通过影像图所看到的内容,真实的存在,省去多余标注和说明,这是步骤上的简化,节省了制图的成本与时间。另一方面,影像图涵盖的内容丰富多样,整体内容相对较广,一些不需要说明的文字能够通过地图展现出来,很多细节均不需要文字表述,土地资源管理和城市建设规划制图,往往会选择这种方式。

2.2 遥感影像地图

传统手绘制图需要大量的人工,其生产方式落后,质量不高,往往会因为工作量大,而造成内容的偏离,整体过程非常繁琐,随着时代的发展,遥感制图技术得到了广泛应用,大大改善了传统制图环境与技术手段,我国遥感制图应用虽然相对晚,上世纪70 年代才在地图绘制应用中加入遥感影像技术,发展过程中,极大提高了地图绘制质量,使地图绘制工作更加简便、易操作,保证了成图质量,信息精准。遥感影像地图优势更加明显,在不同的领域都有着良好的应用,其不同于正射影像图,遥感影像图主要是使绘制出的图形更直观、更直接,影响能够直接反映出地图信息,内容更多、真实性更强,对一些无法体现的信息能够客观反映出真实性,细节展示效果好。

2.3 三维遥感影像图

三维遥感影像图是更加先进的技术,通过三维画面体现影像,这种影像图主要优势就是表现形式上更直观、更真实。一般在使用过程中,常见的形式有三维地质影像图、三位地貌影像图和其他三维影像等。遥感影像制图过程中,必须要和数字地面相结合,这是三维遥感影像图最为关键的技术要点,更是重要元素。在实际使用过程中,主要在水文勘查、地质灾害、军事用途中效果良好。三维遥感技术需要通过卫星图像支撑,才能全面完成技术呈现,随着卫星技术的发展,三维技术也在不断进步。

3 地理信息获取中遥感技术应用优势

3.1 地理信息调查中遥感技术的应用

地理信息是重要的信息,在各种设计与规划工作中有着重要的作用。地理信息调查主要指的是在土地规划设计工作中,根据实际土地面积,全面利用航空或卫星影像技术,对地面情况进行调查,得到相关的数据集合,为土地综合利用提供良好的条件。土地调查还能够对一定范围内土地利用情况与更新情况,做出正确的结果显示,形成更加客观、全面的调查报告,在此基础上,全面把数据信息体现到地图中,为实际工作提供参考依据,实现土地利用图像与数据一致性的土地资源管理目标。现阶段,我国土地调查情况较为明确,在技术应用中也有一定的清晰度,技术流程主要是用遥感技术获得影像资料,通过修正为地图制图依据,并制作成基础图。通过遥感影像与野外作业结合的方式,形成正确的信息源,以此为基础,进一步完善土地利用监测管理系统。

3.2 地理信息规划与勘测定界中遥感技术的应用

地理信息规划中的各个环节都存在大量的数据,要对各个环节做好有效计算,才能形成合理的数字模式,如土地资源位置、资源价值、资源数量等关系到后期的规划与设计,只有保证信息的精度,才能做好后期的规划工作,避免出现问题。全面地图制图前,必须做好详细数据整理与分析,通过科学的分析数据,可为土地规划提供客观、全面数据,并能够对一定埋藏的土地发展情况进行性质评估,为土地资源规划奠定基础。在遥感技术支持下,能够更加直接获得土地资源各种信息,通过自动化处理,形成图片图像,建立完善的土地资源数据库。

3.3 地理资源利用检测中遥感技术的应用

土地是国家资源,为了得到充分的利用与开发,则需要在利用前做好各种数据的检测,数据检测一般包括调查外业环节、测量外业环节、整理汇总环节、归档环节等。通过科学的土地检测,全面得到实际土地数据,为后期的规划与设计提供保障,通过遥感技术的应用,能够对土地基本情况进行合理定位,提取土地资源的相关信息,外业操作的项目就是得到相关信息。通过外网传输,至后台计算设备中,对观测数据及获得信息进行分析,流动站经过GPS 观测,得到差分观测值,利用相对定位理论估算流动站坐标,得到三维图像,形成科学的土地检测信息。

3.4 地理资源利用执法检查中遥感技术的应用

遥感数据多是带有一定的地理坐标,通过全球定位系统能够保证坐标的精度,在精准定位下的坐标,能够为执法管理提供帮助。对土地资源动态管理中,需要通过全球定位系统、地理信息技术、遥感技术三者结合应用,才能得到正确的信息,这样,就便于在执法过程中动态监测。遥感技术是最为有效的定位技术,当前,土地资源利用变化情况,均是通过此项技术实现的。全球定位系统能获得土地数据,对相对的空间进行分析,得到良好的数据信息。地理信息技术是“可视化”管理的基础,及时做好数据更新,协助土地资源核查检查。

4 遥感制图在地图制图中的应用

4.1 制作数字正射影像图

数字正射影像图是当前最为重要的图像,作为重要的4D 产品,数字正射影像图技术已经越来越成熟,在制图工作中发挥着重要的作用,通过技术发展与推广,已逐步实现并得到快速推进。遥感处理软件的开发,使制图更加简便。通常,数字正射影像图制图模式有两种形式,一是单模型图像。要想建立这样的图形,需要在这种制图模型下进行软件操作,可以先建立单个DEM 模型,通过单影像制作数字正射影像模型,也可能根据需求不同,做多影像数字正射影像模型。然后,以实际使用需求为标准,实现多影像拼接得到正射影像。二是多模型方式制图。图幅范围是决定多少的关键,一般情况下,要根据所需范围进行设定,根据数据情况,通过编辑工具形成更加匹配的处理,形成以图幅范围为基础的正射影像。

4.2 制作遥感影像地图

当前,制图主要是专题为主,根据各行各业的需要不同,形成不同的地图,大部分遥感影像图制图产品均是为行业服务的,以专题形式为主的制图方式是当前最为主要的形式。专题影像图为各行业服务,保证了行业的快速发展,但是专题图像在生成的过程中,根据其目标客户需要的不同,又可分为定性影像图与定量影像图两种。定性影像图显示空间种类与现象,对物质的具体定位与分布有着严谨的说明。定量影像图主要显示数量,描述的是空间特性。迭加专题要素与影像底面是最为主要的内容,对每一幅专题影像图来讲,迭加专题要素与影像底面构成要素是最为主要的两个要素,其相互协调才能保证制图的质量。在审判专题影像图过程中,将视觉与思维结合,影像底图提供定位,通过专题要素解答定量信息,迭加专题要素是否准确,直接影响到专题影像图生产质量。制作遥感影像地图时,需要全面把握重点要素,制作专题影像图时,需要结合不同专业具体需求而进行制图,具体遥感图像通过叠加具体专题信息来完成每一个环节设计,这样,就能够满足相关行业的需求,表达真实的物体。构成专题影像图需要有二维空间构图、专题图形要素、影像信息背景这三项保证,通过技术把握,消除视觉混乱,保证图像的清晰度与实用性。

4.3 制作三维遥感影像图

三维图形是当前应用最为广泛的设计图形,数字高程模型及遥感影像技术是三维地貌影像制作重要数据,要充分利用好各方面的技术特点,将其进行几何配准,这样,就能够从地图投影与坐标统一性上实现图形的精准度,进一步提高了制图的质量。当前,部分遥感处理软件均是以GIS软件为基础开发生成的,也就是说,任何一个软件均可以独立生成三维地貌影像图。相关技术人员在制图时,需要对目标客户进行把握,明确三维影像图制作使用环境与目的,这样,才能结合图形学及计算机原理,全面制作出符合实际需要的三维影像图,全面表达出目标点、视角、光照模型、景深高程等。

4.4 卫星影像辅助制图

获取影像是技术的基础,通过相关的技术控制,全面提高影像质量。工作人员需要根据自身的实际需求下载相关影像资料,这样,才能有足够的信息用于制图生产。制作小比例地图需下载CCD 影像,而不必要下载HR 影像。通过良好的选择,能够保证质量与成效,最大限度的节省制图的时间。影像相关的细节处理非常重要,要把握好每一个重要环节,将CCD 影像处理成不同波段彩色图像,这样,卫星综合信息读取就能够更加方便清晰,便于后期制作与合成。当合成图像后,要对所得到的图形进行纠正比例,确保图像真实客观,提高图像的像素。对多次纠正影像图依旧不清晰的,需要利用专业的PS 软件做好锐化处理、调色处理等,使信息更加精确,要调度重视投影的变换,根据制图实际需求做好影像资料的修订。从专业的角度看,出版地图精度低,导航地图精度高,所以说,要根据不同的需要,做好地图的信息纠正工作。

5 结束语

信息时代的到来,使技术不断进步与发展,随着各种技术的全球化应用,数字化、智能化发展已经成为一种趋势,在信息时代技术应用变得越来越重要。根据国内科技信息发展水平,全面引进先进发达国家经验,全面有效做好数字信息化建设,使社会各个领域都得到推进,充分实现信息接受、处理、共享。遥感制图技术普及极大推动了制图发展,未来,遥感制图产品种类会更加丰富、更加精准。

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