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航测成图与卫星影像测图的对比分析

黄萍
【摘要】本文主要从介绍航测成图的相关理论、特点及发展趋势入手，进而分析卫星影像成图的相关内容，与航测成图形成较为鲜明的对比，然后，再重点就其两者间的区别加以比较分析，最终得出结论。
【关键词】航测成图；卫星影像成图；对比
随着经济科技水平的不断提高，高分辨率遥感卫星的投入使用量也越来越多，且技术也逐渐成熟。在当下，已经有很多设备能够进行立体成像处理，但是却在航空摄影方面遇到了较大的挫折，本文就航测成图与卫星影像测图间的区别和发展进行详细的介绍。
1航空摄影测量
航测成图就是通过航空摄影装备获取所需的地面信息并绘制成地形图。在航测成图中，最为重要的设备就是航空飞行器，也就是用来采集信息的拍摄装备，其次，就是对航拍器多拍摄图片等基本资料进行处理的技术，因为航空摄影的技术要求相当高，对最终成果的要求也很高，所以，后期处理技术也相当重要。
1.1航空摄影测量的原理
图片成像的原理一直在不断的进步和演变，在早期的摄影成像技术中，图片成像都是利用几何反转来是实现的，但是就几何反转所依赖的设备及技术却有所不同，前期靠的是相对复杂的精密仪器，后期依靠的则是数学解析。在航空摄影测量中，几何反转这一成像原理一直都是重点，只是不同阶段的技术含量不同而已。其具体的原理如图1所示。
图1：摄影过程的几何反转原理

1.2航空摄影测量的特点
航空摄影测量的最大特点就是其高准的精度，这个主要依托于比例尺来展示。摄影比例尺与传统的地图比例尺相类似，不过其主要指的是焦距和航高之间的比例，而影响成图比例的因素有很多，主要包括以下几点：第一，立体影像的基高比，也就是摄影基线与相对航高的比值，基高比越大，高程精度就越好；第二，影像分辨率，这里的分辨率其实就是一个度量单位，一般用来描述显示设备上所能够显示的点的数量或是面积；第三，影像上地物的实际可识辨率。简言之，航空测图的精度取决于两大变量，一是摄影镜头分辨率，另一个就是航空高度。其中，航空镜头分辨率是取决于现代技术水平，技术水平不断改进则可以提高镜头分辨率，而航空高度则变成了较为关键和灵活的决定因素。所以，航空摄影测量的第二大特点就是灵活性。
航空摄影的灵活性可以从以下几方面得以体现。首先，是航空拍摄高度和航线的选择上面具有灵活性，也就是在确定测图要求的前提下，控制摄影影像比例，进而在镜头分辨率固定的情况下，灵活调整航高，从而在满足测图要求的情况下节省拍摄成本。
除此之外，航空摄影的特点还包括可以自由选择拍摄时间和地点，选择最合适的天气，在较为合适的环境下进行拍摄，降低拍摄风险，提高拍摄质量。
1.3航空摄影测量的发展
摄影测量技术的发展经过了多次的改革和变化，从刚起步时的旧模式、低效率逐渐转变为更有效、更精密。在这一发展过程中，不仅仅依赖于其自身技术的发展，还有赖于全球定位系统和激光扫描等技术在航空摄影测量中的深入应用。航空摄影测量未来的发展虽然是逐步想经济化和精密化方向转变，但由于对技术要求越来越高，发展的速度必然会有所放慢，且难度会越来越高。
在航空摄影测量的发展道路上，逐渐形成了成图一体化技术，该项技术的形成离不开全球定位系统和惯导技术的辅助，简单的说，就是通过与设在地面上的全球定位系统接收机同步，从而利用相关设备获取更精准的航摄仪器的位置和相关参数等。航测成图中运用到的技术正在不断扩大，激光测距和探测技术的应用就是最好的证明，也因此而弥补了原有航测成图技术在某些方面的限制，提高成图的准确性和精确性。
2卫星影像测图

卫星影像成图是在航测成图的技术上加以发展所形成的，这一过程包含了许多研究者多年不懈的努力。简言之，卫星影像技术就是利用卫星上安装的具有高分辨率的成像装置，对地球表面进行扫推成像。
2.1卫星影像测图的特点
卫星影像测图的分辨率要高于航空摄影，毕竟两者所用的成像原理及技术存在较大差异。卫星影像测图采用的是线阵列的CCD传感器，通过扫帚式扫描加以成像。遥感卫星的CCD传感器成像有两种，一种是在穿轨方式上，这种方式的成像是在一定角度下通过左右侧视的方式获取不同轨道的立体像对，另一种是沿着轨道方向上，这种方式的成像是通过前视和后视的方式获取相同轨道的立体像对。
2.2卫星影像测图的发展
卫星影像测图的发展方向主要可以从它的优点中看出。首先，卫星影像测图将不断缩短其测量周期，从而获取更及时的信息，多后期数据的分析有及其时效性的作用；其次，对卫星的研究力度不断加大，正努力研发更多型号和类型的卫星，促使其测量技术实现质的飞跃；接着，是提高空间分辨率，加强立体成像的能力，从而降低获取成像的价格及成本；最后，卫星影像测图在得到越来越多人的认可之后，可以利用其更新地理信息，从而为国家相关部门绘制有关地图而提供重要的数据及图形资料。
3两种测图的比较
航测成图与卫星影像测图最为根本的区别就是成图原理，前者是通过几何反转进行成图的，而后者则是通过线阵列的CCD传感器进行扫帚式扫描成像的。两种各自有各自的优点和缺点，对这两种进行比较则主要从以下几点进行。
第一，在覆蓋范围方面。航测成图利用的是航拍器进行拍摄，覆盖方位与航高有关，但总的来说也只是一片土地，覆盖范围相对较小；而卫星影像测图利用的是卫星进行扫描和拍摄，卫星所在位置已经突破大气层，进入了太空，其所能覆盖和拍摄的范围与航测成图相比，要大很多。
第二，在测图周期方面。航测成图中，航拍器的飞行速度较快，以来的信息接受设备的处理速度也较慢，导致其测图周期相对较长；而卫星影像成图依赖强大的数据处理设备及告诉运转的拍摄卫星，大大降低了拍摄所需时间，测量周期大大缩短。
第三，在更新速度方面。航测成图的更新速度较慢，这主要还是受制于测量周期，较长的测量周期致使航测成图所绘制的图形缺乏了一定的时效性，更新速度慢也在情理之中；而卫星影像测图更新较快，因为其数据的更新只需对测量的时间及更新的时间加以规划，利用周期短的优势，实现快速有效的更新。
第四，在分辨率方面。分辨率的比较如果单从好坏上来说就看不出差距有多大了，在这里我们用单位来突出两者的差距，航测成图的分辨率所使用的单位是厘米，而卫星影像测图所使用的单位是分米。
第五，在测图比例尺方面。从拍摄距离的长远就可以很明确的看出，航测成图所使用的比例尺要远远大于卫星影像测图所使用的比例尺。
4结语
综上所述，航测成图与卫星影像测图各有其工作原理和发展趋势，同时，卫星影像成图优势在航测成图的基础上发展而来的，所以两者间存在者一些特殊的联系，也正因为如此，两者在技术、原理等方面也存在着较大的差异，本文在通过对两种成图详细介绍之后，对两者间的区别进行了较为详细的描述，也希望对后期研究者有所帮助。
参考文献：
[1]王伟娜，葛莹，李心玉，张淑辉. 航测成图与卫星影像测图的比较分析[J]. 测绘科学，2008，05：65-66+72.
[2]张梦花. 航测成图与卫星影像测图的比较分析[J]. 科技创新与应用，2014，16：293.
航测成图与卫星影像测图的对比分析
黄 萍
（贵州省第一测绘院遥感信息分院 贵州贵阳 550025）
【摘要】本文主要从介绍航测成图的相关理论、特点及发展趋势入手，进而分析卫星影像成图的相关内容，与航测成图形成较为鲜明的对比，然后，再重点就其两者间的区别加以比较分析，最终得出结论。
【关键词】航测成图；卫星影像成图；对比
随着经济科技水平的不断提高，高分辨率遥感卫星的投入使用量也越来越多，且技术也逐渐成熟。在当下，已经有很多设备能够进行立体成像处理，但是却在航空摄影方面遇到了较大的挫折，本文就航测成图与卫星影像测图间的区别和发展进行详细的介绍。
1航空摄影测量
航测成图就是通过航空摄影装备获取所需的地面信息，并绘制成地形图。在航测成图中，最为重要的设备就是航空飞行器，也就是用来采集信息的拍摄装备，其次，就是对航拍器多拍摄图片等基本资料进行处理的技术，因为航空摄影的技术要求相当高，对最终成果的要求也很高，所以，后期处理技术也相当重要。
1.1航空摄影测量的原理
图片成像的原理一直在不断的进步和演变，在早期的摄影成像技术中，图片成像都是利用几何反转来是实现的，但是就几何反转所依赖的设备及技术却有所不同，前期靠的是相对复杂的精密仪器，后期依靠的则是数学解析。在航空摄影测量中，几何反转这一成像原理一直都是重点，只是不同阶段的技术含量不同而已。其具体的原理如图1所示。
图1：摄影过程的几何反转原理
1.2航空摄影测量的特点
航空摄影测量的最大特点就是其高准的精度，这个主要依托于比例尺来展示。摄影比例尺与传统的地图比例尺相类似，不过其主要指的是焦距和航高之间的比例，而影响成图比例的因素有很多，主要包括以下几点：第一，立体影像的基高比，也就是摄影基线与相对航高的比值，基高比越大，高程精度就越好；第二，影像分辨率，这里的分辨率其实就是一个度量单位，一般用来描述显示设备上所能够显示的点的数量或是面积；第三，影像上地物的实际可识辨率。简言之，航空测图的精度取决于两大变量，一是摄影镜头分辨率，另一个就是航空高度。其中，航空镜头分辨率是取决于现代技术水平，技术水平不断改进则可以提高镜头分辨率，而航空高度则变成了较为关键和灵活的决定因素。所以，航空摄影测量的第二大特点就是灵活性。
航空摄影的灵活性可以从以下几方面得以体现。首先，是航空拍摄高度和航线的选择上面具有灵活性，也就是在确定测图要求的前提下，控制摄影影像比例，进而在镜头分辨率固定的情况下，灵活调整航高，从而在满足测图要求的情况下节省拍摄成本。
除此之外，航空摄影的特点还包括可以自由选择拍摄时间和地点，选择最合适的天气，在较为合适的环境下进行拍摄，降低拍摄风险，提高拍摄质量。
1.3航空摄影测量的发展
摄影测量技术的发展经过了多次的改革和变化，从刚起步时的旧模式、低效率逐渐转变为更有效、更精密。在这一发展过程中，不仅仅依赖于其自身技术的发展，还有赖于全球定位系统和激光扫描等技术在航空摄影测量中的深入应用。航空摄影测量未来的发展虽然是逐步想经济化和精密化方向转变，但由于对技术要求越来越高，发展的速度必然会有所放慢，且难度会越来越高。
在航空摄影测量的发展道路上，逐渐形成了成图一体化技术，该项技术的形成离不开全球定位系统和惯导技术的辅助，简单的说，就是通过与设在地面上的全球定位系统接收机同步，从而利用相关设备获取更精准的航摄仪器的位置和相关参数等。航测成图中运用到的技术正在不断扩大，激光测距和探测技术的应用就是最好的证明，也因此而弥补了原有航测成图技术在某些方面的限制，提高成图的准确性和精确性。
2卫星影像测图
卫星影像成图是在航测成图的技术上加以发展所形成的，这一过程包含了许多研究者多年不懈的努力。簡言之，卫星影像技术就是利用卫星上安装的具有高分辨率的成像装置，对地球表面进行扫推成像。
2.1卫星影像测图的特点
卫星影像测图的分辨率要高于航空摄影，毕竟两者所用的成像原理及技术存在较大差异。卫星影像测图采用的是线阵列的CCD传感器，通过扫帚式扫描加以成像。遥感卫星的CCD传感器成像有两种，一种是在穿轨方式上，这种方式的成像是在一定角度下通过左右侧视的方式获取不同轨道的立体像对，另一种是沿着轨道方向上，这种方式的成像是通过前视和后视的方式获取相同轨道的立体像对。
2.2卫星影像测图的发展
卫星影像测图的发展方向主要可以从它的优点中看出。首先，卫星影像测图将不断缩短其测量周期，从而获取更及时的信息多后期数据的分析有及其时效性的作用；其次，对卫星的研究力度不断加大，正努力研发更多型号和类型的卫星，促使其测量技术实现质的飞跃；接着，是提高空间分辨率，加强立体成像的能力，从而降低获取成像的价格及成本；最后，卫星影像测图在得到越来越多人的认可之后，可以利用其更新地理信息，从而为国家相关部门绘制有关地图而提供重要的数据及图形资料。
3两种测图的比较
航测成图与卫星影像测图最为根本的区别就是成图原理，前者是通过几何反转进行成图的，而后者则是通过线阵列的CCD传感器进行扫帚式扫描成像的。两种各自有各自的优点和缺点，对这两种进行比较则主要从以下几点进行。
第一，在覆盖范围方面。航测成图利用的是航拍器进行拍摄，覆盖方位与航高有关，但总的来说也只是一片土地，覆盖范围相对较小；而卫星影像测图利用的是卫星进行扫描和拍摄，卫星所在位置已经突破大气层，进入了太空，其所能覆盖和拍摄的范围与航测成图相比，要大很多。
第二，在测图周期方面。航测成图中，航拍器的飞行速度较快，以来的信息接受设备的处理速度也较慢，导致其测图周期相对较长；而卫星影像成图依赖强大的数据处理设备及告诉运转的拍摄卫星，大大降低了拍摄所需时间，测量周期大大缩短。
第三，在更新速度方面。航测成图的更新速度较慢，这主要还是受制于测量周期，较长的测量周期致使航测成图所绘制的图形缺乏了一定的时效性，更新速度慢也在情理之中；而卫星影像测图更新较快，因为其数据的更新只需对测量的时间及更新的时间加以规划，利用周期短的优势，实现快速有效的更新。
第四，在分辨率方面。分辨率的比较如果单从好坏上来说就看不出差距有多大了，在这里我们用单位来突出两者的差距，航测成图的分辨率所使用的单位是厘米，而卫星影像测图所使用的单位是分米。
第五，在测图比例尺方面。从拍摄距离的长远就可以很明确的看出，航测成图所使用的比例尺要远远大于卫星影像測图所使用的比例尺。
4结语
综上所述，航测成图与卫星影像测图各有其工作原理和发展趋势，同时，卫星影像成图优势在航测成图的基础上发展而来的，所以两者间存在者一些特殊的联系，也正因为如此，两者在技术、原理等方面也存在着较大的差异，本文在通过对两种成图详细介绍之后，对两者间的区别进行了较为详细的描述，也希望对后期研究者有所帮助。
参考文献：
[1]王伟娜，葛莹，李心玉，张淑辉. 航测成图与卫星影像测图的比较分析[J]. 测绘科学，2008，05：65-66+72.
[2]张梦花. 航测成图与卫星影像测图的比较分析[J]. 科技创新与应用，2014，16：293.

-全文完-