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1、多源遥感数据测绘应用关键技术探析摘要：随着空间技术和信息技术的不断进步，国民经济和社会信息化进程不断 加快。向全社会提供地理空间信息服务是近年来测绘学科发展的主要任务，多源 遥感测绘技术标志着测绘学科进入了一个新的阶段。当今，测绘学科正向着国际 上正在兴起的地理空间信息学跨越与融合。本文主要探究了多源遥感测绘技术。关键词：多源遥感测绘技术；发展；分析一、研究背景航天遥感技术的进步加快了地理信息动态变化监测技术的进步，改变了地理 信息获取和更新的技术手段。航天遥感在地球观测系统向着三多（多传感器， 多平台，多角度）和“四高”（高空间分辨率，高光谱分辨率，高时相分辨率，高 辐射分辨率）方向发展并逐
2、渐小型化，卫星网络和全天候观测是主要发展方向。 遥感数据产品呈现了高/中/低空间分辨率、多光谱/高光谱/SAR共存的趋势，为测 绘和其他方面的应用提供了及时的信息保障。测绘领域更加广泛和多样化，强调 地理信息分析，预测和决策功能。它侧重于提供具有时间和空间变化的实时/准实 时动态地理信息。遥感图像采集技术日趋成熟，商业卫星图像分辨率更高，完全 可以满足中小规模绘图的要求，并且图像可以获得广泛的数据，航空航天遥感数 据已成为地形学的主要数字映射和更新数据源。当前，我国正在积极推进自主的 测绘卫星体系建设，即将发射测绘SAR卫星，而高分三号SAR卫星也已正式投入 使用。研究以SAR数据为主导的多源
3、遥感数据测绘应用及其关键技术，对于提升 信息自动化处理和多源异构数据处理能力，增强地理信息的智能化解译与变化提 取的能力，满足地理国情监测和测绘地理信息服务社会的需求，具有重要的意义。二、多源遥感测绘技术随着现代科技的不断进步，航天、航空乃至地面成像传感器的技术先进性在 不断提高，多种新型传感器和遥感平台的出现，遥感数据的获取能力不断增强。 当前，航空航天遥感朝着“三多”（多传感器、多平台、多角度）和“四高”（高空 间分辨率、高光谱分辨率、高时相分辨率、高辐射分辨率）方向发展。遥感数据 产品呈现了高/中/低空间分辨率、多光谱/高光谱/SAR共存的趋势，为测绘和其他 方面的应用提供了及时的信息保
4、障。本节将从数据配准和要素提取两个方面着重 介绍多源遥感测绘技术。多年来有大量的研究者致力于图像配准方法的研究，提出了许多算法。遥感 图像配准是遥感图像处理的重要研究内容，大多采用图像配准的技术和方法，但 也有其应用的特点。根据准则不同，图像配准方法可以有多种分类方式：1.根据 图像的空间维数：2D/2D，2D/3D，3D/3D； 2.据配准过程的交互性：人工，半自 动，自动；3.根据配准过程中处理信息的范围：全局，局部；4.根据配准图像的 成像模式：单模态，多模态；5.根据配准过程中利用的图像信息：基于灰度，基 于特征；6.根据配准对象的类型：图像到图像，图像到地图等等。一般情况下， 配准问
5、题都会转化为求解相似性测度最优值的问题，在计算方法中通常需要采用 合适的迭代优化算法，诸如高斯-牛顿法、Powell最优法、Levenberg-Marquardt 法、梯度下降法、遗传算法、模拟退火算法、禁忌搜索、蚁群算法、粒子群算法 等。其中，基于灰度法的基本思想是从统计角度将图像作为二维信号，并采用统 计相关法找出信号之间的相关匹配。两个信号的相关函数用于评估它们的相似性 以确定相同的名称。基于灰度的配准是一种匹配方法，其通过像素相似性测量来 搜索并比较特定尺寸配准图像窗口的灰度矩阵与参考图像的所有可能的窗口灰度 阵列。基于灰度的配准通常不需要对图像进行复杂的预处理。相反，它使用图像 本身
6、的灰度统计信息直接计算区域相关性，以确定两幅图像是否一致。基于灰度 信息的优点是配准方法原理简单，与图像内容无关，通用性好，对噪声和遮挡具 有一定的鲁棒性。缺点包括：运算量较大，需要进行优化和并行处理，难以达到 实时性要求；进行相关计算的最优窗口大小难以确定；极值经常不够尖锐，尤其 是图像信息贫乏的区域，会导致误匹配率的上升；对灰度特性敏感，从而难以处 理多源图像的配准问题；只对图像之间的平移变换有较好的适用性，不能直接应 用到几何差别较大（旋转、尺度）图像的配准，更不能解决图像的局部扭曲，一 般只适用于同类传感器或者波段相距较近的传感器之间的图像配准。这种配准方 法的应用范围很窄。基于特征的
7、方法不是直接对图像的灰度信息进行操作，而是 首先从参考图像和输入图像中提取一些共同的特征作为配准基元，然后通过建立 参数之间的对应关系转换模型匹配元素完成配准。因此，基于特征的匹配方法一 般分为两步：第一步（Zitova2003）特征提取图像（图像可以被提取和选择以在 一定程度上表示图像特征的相似性）；第二步是计算这些特征之间的相似性度量 以完成图像配准。基于特征的方法计算量小，鲁棒性强，适应性广。三、遥感测绘技术应用分析及前景探究1. 分析多源遥感测绘技术在测绘工作中的全面应用，极大地提高了工作整体效率， 使数据更加准确，保证了数据获取的时间，同时，也能够在大面积的区域进行测 绘计算，使制图
8、更加快速。测绘的结果就是制作各种应用地图，全面服务各行各 业，影响制图效果的是比例尺、空间分辨率、波段、波普分辨率等因素，通过多 源技术的使用，大大保证了测量精度与准确性，体现了多源遥感测绘技术优势。 多源遥感测绘技术在地质灾害的预防上，也起到了巨大的作用，通过多源遥感技 术就能够对地面物体电磁波不同的信息做好快速地收集，通过计算机网络计算与 传输，对事物情况进行分析，使被测物几何性质与物理性质能够集中反映到影像 中，为快速反应提供良好的保障。在交通规划、海洋勘测工作中，也离不开多源 遥感测绘技术。大型工程建设也离不开多源技术，对工程的选址规划，其优势更 加明显。铁路或桥梁勘测中，也会使用到多
9、源遥感测绘技术，技术的全方面运用， 极大地提高了效率，保证了数据的精准度，能够满足人工难以到达的地方，特别是对较难开发地区，起到了重要的作用， 大大降低了工作的风险。只有不断探索创新，才能使多源遥感测绘技术更加广泛 地应用与普及，真正实现多源遥感测绘技术在各领域的广泛应用。2. 前景探究多源遥感测绘技术不断创新发展，在技术的推动下，越来越成熟，实现了多 领域的融合与发展，未来的发展前景更加乐观。我国需要通过相关政策扶持，为 技术创新提供条件。不断深化技术融合与创新，提高对多源技术应用的重视程度， 树立全新理念，根据市场变化需要，不断调整发展方向，全面提升多源遥感测绘 技术的环境适应性，降低技术
10、准入门槛，为多源遥感测绘技术长久发展奠定良好 基础。四、综上所述，多源遥感测绘技术是当前最为先进的技术，在各个领域得到 了普及与应用，也发挥着重要的作用。只有全面进行技术优化，才能不断提升技 术能力与水平，使测绘工作效率有实质性提高，要拥抱互联网产业，在大数据、 云计算、物联网背景下发展多源遥感技术，使技术覆盖范围更加广泛，检测度更 加准确，为后期多源遥感测绘技术的健康发展，奠定良好的发展基础。参考文献I 曹林林，李海涛，韩颜顺等.卷积神经网络在高分遥感影像分类中的应用J.测绘科学，2016 (9).2王子玮.多模式星载SAR图像船舶检测与分类方法研究D.中国科学院遥感与 数字地球研究所，2016.
