探讨遥感技术在城市电子地图基础数据中的应用

(整期优先)网络出版时间:2015-05-15
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探讨遥感技术在城市电子地图基础数据中的应用

1郭明卉2王晓曈3张晓强

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黄河勘测规划设计有限公司,郑州市金水区郑花北路60号黄委会测绘院,450045

郑州市管城回族区城中村改造办公室,郑州市管城街47号,450000

黄河勘测规划设计有限公司,郑州市金水区郑花北路60号黄委会测绘院,450045

摘要:随着我国经济的不断发展,中国的面貌焕然一新,公路替代了泥泞,高楼大厦替代了矮矮的瓦房,国家地理布置发生了改变,传统纸质地图不能适应现代化社会的需求。特别是建筑和交通行业,对电子地图的需求比较高,电子地图的发展应适合不同领域的需求,其中离不开遥感技术的应用。从目前我国电子地图的发展速度来看,专业角度和规模方面都取得了很大的成绩,遥感技术在此起到了非常关键的作用。比如,北京、上海、香港等地的电子地图都具有强大的搜索功能。

关键词:城市电子地图;基础数据;遥感技术;应用

目前,我国很多城市电子地图基础数据更新是以航空摄影测量为主要基础,卫星影像有很高的分辨率,随着分辨率的精度越来越高,遥感技术在城市电子地图基础数据中占据着更大的比例,在实际的工作中遥感技术通过较高的分辨率和数据采集能力来实现电子地图的不断更新和应用。一、城市电子地图的特点

(一)地域差异大,比例尺不同

不同地区对电子地图数据的要求有很大差异,致使需要对地图比例尺数据进行多样化设置,来满足各地区比例尺差异和对重要数据的不同要求。比如,我国各地区的省会城市和周边城市中的地图信息有很大差异,比例尺也相对多样。

(二)定位精度多样化在一般情况下,很多城市中的电子地图中要求使用大比例尺地图数据,在所有电子地图中最小地图比例尺就是1∶50000。各个领域中对比例尺要求各不相同,所以,为满足不同精度的地图要求,根据具体情况进行设定。例如,一般车辆只需要50m精度的地图定位,而地下管线对比例尺的精度要求或许更高,甚至要求1m。

(三)数据多、工作量大

在对城市电子地图数据进行绘制时,需要对大量数据进行统计,例如,学校,道路和生活区等,对于不同类别的信息还需要进行不同的划分,加大了地图绘制的工作量。因此,需要采取一定的空间数据方法来降低工作难度。

(四)重心突出,专业性要求强

由于城市电子地图主要作用是让用户通过使用地图达到定位要求,所以,地图的制定需要较全面的专业数据信息,比如,交通调度,水网管理和电力配置的信息等。很大程度上基础地图信息是共通的,各行业都可以应用。

(五)商业特点

在商业领域中,电子地图属于具有经济效益的地图,在保障地图数据精度和准确性的同时,还需要提高生产效率。因此,对各个地图要求进行合理的配置尤为重要。

二、遥感技术数据来源

(一)航空像片

航空像片最为突出的优点就是精度和分辨率比较高,很多数字形式的航空像片能够在很大程度上派生出多种形式的空间产品,比如,高精度数字高程模型、高精度数字高程模型和数字表面模型等。航空像片凭借高分辨率、高成像质量、便于计算机处理管理、成本低等优势,广泛应用在常规航空摄像测量之中。

(二)侧视雷达图像

微波波长由于波长具有一定的长度,它和侧视雷达图像在某些方面有较大的联系性,因此,侧视雷达图像在此基础上不会受到某些特定因素的影响,比如,天气和时间等,可以进入到全时间的工作状态,它可以在其他设备不能工作的环境中继续工作,不受气候条件的影响,完全可以在云雾中对地形和天气现象进行必要的观察和记录资料。航空侧视雷达图象的分辨率和穿透率比较高。噪音能够在一定程度上影响雷达数据,会降低雷达图像的清晰度,所以,雷达图像的清晰度没有光学图像高。

(三)高分辨率卫星遥感影像

高分辨率卫星遥感影像对地图基础数据的生产有很大关联性,高分辨率卫星遥感影像主要是以IKONOS、SPIN-2为主,有极高的分辨率,一般情况下分辨率在1----5m之间,比如,IKONOS,它的空间分辨率为1m,像幅是11×11km2重复周期是3d。IKONOS的立体影像没有精确的卫星影像和参数,而是在很大程度上提供了一种传感器模型的IGM文件,这种文件能够给多个数字摄影测量软件分析并使用,以此用来制作正射影像和提取DEM。

三、遥感技术在城市电子地图基础数据中的应用

(一)遥感数据的主要处理方法

1)数字图像处理

遥感数据的处理现已形成了以数字处理为核心的遥感技术,数字图像处理主要内容包含三个方面:校正,恢复和增强。图像恢复通过多种卫片系统辐射对其进行恢复;图像校正主要通过多种影像进行恢复;图像增强主要体现在色彩调整、反差调整等。

2)摄影测量技术

摄影测量技术采用的主要是数字摄影测量技术,这项技术的不断发展很大程度上和高分辨航空航天遥感技术有很大关系。全数字摄影测量技术通过遥感技术特点对不同点进行有效的恢复,在根据立体像对进行必要的数字化信息提取。

3)正射影像技术

正射影像技术指的是已扫描处理的数字化航空像片,在早期的正射影像信息获取中只包含了框幅式航空像片,随着科技技术的提升,正射影像技术也应用到了航天各个领域中。

(二)主要要素图层设计及其遥感获取方案

1)数字正射影像

数字正射影像获取的主要方法是通过全数字摄影测量和像片单片纠正来获得。全数字摄影测量是在立体像对的基础上进行的提取,像片单片纠正环境以DEM为基础,通过对不同点进行控制来对几何模型有效恢复,最后进行单幅影像的恢复工作。

2)道路交通与水系

最容易使遥感影像识别的就是道路,河流等线性信息,对这些信息提取的主要方案是:1)在摄影测量技术的基础上对数字立体测图进行测量;2)投影差经过正射影像纠正之后,进行人工判读数字化。

3)土地地籍数据

地籍的利用和覆盖在土地地籍数据的中尤为重要,对多波段遥感技术的应用能够在很大程度上达到土地利用和覆盖的目的。

结束语:

综上可以看出,遥感技术在城市电子地图中有着广泛的应用,目前我国遥感技术不断地革新,提高了多波谱分辨率、不同空间分辨率与不同时间分辨率,最大程度上降低了城市电子地图基础数据加工的难度。对于我们国家的一些关键领域,例如,电力和交通等行业来说,采用遥感技术进行地图数据的提取,能够满足满足这些行业的高精度数据需求,对于这些行业的发展具有一定的推动作用,同时这一技术的发展应用,对于当前电子地图信息技术的发展也具有重要意义。

参考文献:

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