福建省摄影测量与遥感技术学科发展报告



福建省摄影测量与遥感技术学科发展报告

福建省测绘学会

该文叙述了摄影测量学学科的发展历程，回顾了作为一门为国民经济和社会发展提供基础地理信息的应用学科，摄影测量学在各个工程领域的广泛应用以及发展方向、应用趋势；介绍了摄影测量与遥感工程学科在福建省实践取得的成果，针对摄影测量与遥感学科的新技术新方法，提出了促进学科发展的对策和建议。

摄影测量学 学科发展 基础地理信息 应用趋势

1 概述

摄影测量与遥感学作为基于影像的空间信息科学，是地球空间信息学的核心。地球空间信息学（Geospatial information，或称Geomatics）是空间数据的采集、量测、分析、存贮、管理、显示和应用的集成科学与技术，属于现代空间信息科学与技术范畴。摄影测量与遥感学科是一门为国民经济和社会发展提供基础地理信息的应用学科，随着这门学科发展到数字摄影测量以及多传感器、多分辨率、多光谱、多时段遥感影像与空间科学、电子科学、地球科学、计算机科学以及其他边缘学科的交叉渗透、相互融合, 摄影测量与遥感已逐渐发展成为一门新型的地球空间信息科学。由于它的科学性、技术性、应用性、服务性以及所涉及的广泛科学技术领域（包括土木工程勘察、国土资源调查、自然灾害与环境监测及区域可持续发展规划等）, 其应用已深入到经济建设、社会发展、国家安全和人民生活等各个方面。

随着多种新型传感器和遥感平台的出现与成熟, 遥感数据获取的能力得到了显著增强, 也为遥感数据的处理与应用带来了新的机遇与挑战。利用多传感器集成与各种影像、点云等数据之间的融合技术, 能够有效提高遥感数据的精度与可靠性, 成为摄影测量与遥感领域的重要发展趋势。

2 学科定义和发展阶段

摄影测量学是通过影像研究信息的获取、处理、提取和成果表达的一门信息科学。1988年，ISPRS（国际摄影测量与遥感学会）在日本京都第16届大会上，对摄影测量与遥感给出的定义是：摄影测量与遥感是对非接触传感器系统获得的影像及其数字表达进行记录、量测和解译，从而获得自然物体和环境的可靠信息的一门工艺、科学和技术。

摄影测量学可以从不同角度进行分类。按摄影距离的远近分类，可分为航天摄影测量、航空摄影测量、地面摄影测量、近景摄影测量和显微摄影测量；按用途分类，可分为地形摄影测量和非地形摄影测量；按处理的技术手段来分，可分为模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量。

摄影测量学科至今可划分为三个发展阶段（见表1），即模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量。模拟法摄影测量（时间：1851年～1970年），其原理是利用光学/机械投影方法实现摄影过程的反转，用两个或者多个投影器模拟摄影相机摄影时的位置和姿态，构成与实际地形表面成比例的几何模型，通过对该模型的量测得到地形图和各种专题图。解析法摄影测量（时间：1950年～1980年），其原理是以电子计算机为主要手段，通过对摄影像片的量测和解析计算方法的交会方式，来研究和确定被摄物体的形状、大小、位置、性质及其相互关系，并提供各种摄影测量产品。数字摄影测量（时间：1970年至今）是基于摄影测量的基本原理，通过对所获取的数字或数字化影像进行处理，自动或半自动提取被摄对象用数字方式表达的几何和物理信息，从而获得各种形式的数字产品和目视化产品。数字摄影测量与模拟、解析摄影测量的最大区别在于它处理的原始信息不仅可以是像片，更主要的是数字影像（如SPOT、快鸟、WV2、资源三号等各类遥感影像）或数字化影像，它最终是以计算机视觉代替人眼的立体观测，因而它所使用的仪器最终将只是通过计算机及其相应外部设备，其产品是数字形式的，传统的产品只是该数字产品的模拟输出。

表1 摄影测量三个发展阶段的特点

“遥感”，就是遥远地感知。人类通过大量的实践，发现地球上每一个物体都在不停地吸收、发射和反射信息和能量，其中有一种人类已经认识到的形式是电磁波，并且发现不同物体的电磁波特性是不同的。遥感就是根据这个原理来探测地表物体对电磁波的反射和其发射的电磁波，从而提取这些物体的信息，完成远距离识别物体的任务。遥感技术是指从高空到地面各种对地球观测的综合性技术系统总称。它由遥感平台、探测传感器以及信息接受、处理与分析应用等组成，可周期性地提供监测对象数据和动态情报。按遥感平台分为航空遥感、航天遥感和地面遥感。按光谱分为可见光遥感、红外遥感和微波遥感。按遥感对象分为土地遥感、环境遥感、大气遥感、海洋遥感、农业遥感、林业遥感、水利遥感以及地质遥感等。

3 摄影测量与遥感学科的发展现状

自从第一颗地球资源技术卫星升空以来，遥感技术有了突飞猛进的发展，成为20世纪末期发展最为迅速的科学技术领域之一，在经济建设、国防建设和社会发展的各个方面，得到越来越广泛的应用。数字摄影测量作为摄影测量发展的第三个里程碑，在空间信息处理、特别在遥感信息处理方面有着十分重要的作用，是遥感信息处理的重要手段。数字摄影测量的发展，为摄影测量与遥感学科注入了新的活力，使得遥感影像的量测、识别、处理、转换、传输、管理、存储与更新更加灵活方便，从而使得摄影测量与遥感在土木工程、城市规划、环境监测与保护、地图测绘、灾害评估、资源探测与开发、农业工程、工业过程控制与机器人视觉、医学诊断、公安侦破、飞行器导航与定位等各个领域得到了广泛的应用。1972 年美国发射了第一颗对地观测卫星Landsat，遥感技术就被广泛应用于土地利用动态监测中，主要用于监测土地利用变化的类型、数量以及发生变化的位置。最常用的遥感监测方法可分为逐个象元对比法和分类后对比法两种。美国、加拿大等是世界上应用遥感技术较为发达的国家，美国在1974 年至1977 年期间，实施包括美国本土、加拿大、前苏联及其它地区的大面积农作物估产计划(LACIE)，对小麦种植面积、产量进行估算。1980年至1986 年开展了全球性农业和资源空间遥感调查计划(AGRISTARS)。上世纪90 年代中期，利用TM 影像按州进行土地利用调查。加拿大在上世纪90 年代初期，已经建立了全国土地利用动态遥感监测系统。利用遥感、地理信息系统技术对全国资源状况进行周期性调查与更新。欧共体国家自1992 年以来，开展了利用遥感技术监测耕地、农作物变化的大型计划，即MARS 计划，该计划规定采用抽样遥感监测方法每两周向欧共体总部提供监测报告。

从上世纪70年代后期起，我国摄影测量开始从模拟摄影测量跨越出来，经过解析摄影测量的过渡，很快进入数字摄影测量发展阶段，从而带动了我国传统测绘技术体系向数字化测绘技术体系的转变。进入21世纪，我国测绘事业发展步入以数据获取实时化、数据处理自动化、数据传输网络化、信息服务社会化为特征的信息化测绘体系建设新阶段。在此期间，我国测绘科技工作者经过长期不懈努力，取得了诸多令国际同行刮目相看的摄影测量与遥感科技成果，自主研发了数字摄影测量工作站、数字航空摄影仪、无人机低空遥感系统、地理信息系统软件平台等一大批具有自主知识产权的科研成果，不但取得了显著的社会经济效益，而且为我国测绘事业持续发展提供了实力保障。

在数据获取能力方面，经过40多年的发展，我国摄影测量与遥感技术领域取得的成绩令人瞩目，全面提升了空间数据获取能力。主要表现在：成功研制了一系列传感器，发射了50多颗对地观测卫星，包括气象卫星、海洋卫星、资源卫星、通信卫星、导航定位卫星、返回式陆地卫星、科学实验卫星等，组成了风云、海洋、资源和环境减灾四大民用系列对地观测卫星体系，从地球同步轨道和太阳同步轨道上实现了对地球的多平台、多传感器观测，可以获取地球表面不同分辨率的光学和雷达图像，并将对地观测数据应用于气候、大气成分、水循环、植被变迁、海洋现象、自然灾害等地球空间环境变化的监测。数据储备方面，目前，我国已经积累了总存贮容量超过660TB，覆盖全国陆地、海域以及周边国家和地区1500万平方公里的地球表面数据。根据航摄仪器及传感器的不同，数据种类多样化，有DMC、UCD、UCX、SWDC、ADS40、ADS80等数码航片，还有TM、SPOT、IKONOS、QuickBird 、WorldView、资源三号等遥感影像。在教育科研方面，随着摄影测量与遥感技术的不断发展，我国组建起了一支多学科交叉的研究队伍，160多家大专院校、科研院所设置3S（GPS、GIS、RS）相关专业，产生了一批空间信息企业。与此同时，我国在应用遥感技术方面也取得了长足的发展。我国在20世纪80 年代初期，应用分辨率为79 米的MSS 卫星遥感数据开展了全国土地概查；80 年代后期，应用航空遥感技术开展了全国绝大多数地区1:1万土地利用现状调查。随后在部分地区，还应用最新航空资料开展了土地变更调查和较大比例尺如1:5000、1:2000 的更新调查。由于我国部分地区如西北地区因缺少航空资料，在第一次土地利用现状调查时采用了卫星遥感数据TM 影像进行了1:5万、1:10万比例尺的调查。1996 年，原国家土地管理局应用TM 数据监测了全国17 个城市的扩展趋势。当年的监测成果为中央11 号文件的下发起到了推动作用。1997 年和1998年连续两年应用TM 和少量的SPOT 数据开展了全国100 个地区的土地利用分类和土地利用变化遥感监测,并与土地变更调查汇总数据进行比较。监测采用的主要技术路线是对两个时相的卫星遥感数据进行分别处理，将土地利用遥感图像分类，通过比较提取变化信息。首次实现了国家从时空上直接掌握全国的土地利用变化情况。

4 学科技术的应用情况

摄影测量与遥感开辟了人类认知地球的崭新视角，为人类提供了从多维角度和宏观尺度认识宇宙与世界的新方法、新手段。随着摄影测量步入全数字时代和遥感进入高分辨率、立体观测时代，摄影测量与遥感技术应用的广度和深度日益拓展。近30年来，摄影测量与遥感技术已在测绘、农业、林业、水利、气象、资源环境、城市建设、海洋、防灾减灾等领域得到广泛应用，在经济建设和社会发展中发挥了越来越重要的技术支撑作用。

4.1 获取基础数据及构建基础地理信息数据库

摄影测量与遥感是测制各种基本比例尺地形图和建设基础地理信息数据库的基本手段，它同大地测量与卫星定位、地图制图与地理信息系统以及工程测量等一起，构成了整体的测绘学科与技术体系，为我国测绘事业发展提供了坚实的技术支撑。利用摄影测量与遥感技术，我国测绘了各种比例尺地形图，包括覆盖全国陆地面积80％左右的近2万幅1:5万比例尺地形图、覆盖全国陆地面积40%左右的16.8万幅1:1万比例尺地形图，以及许多城市1:1000至1:2000比例尺地形图。20世纪90年代以来，相继建立了全国1:100万、1:25万、1:5万比例尺基础地理信息数据库和一批省级1:1万比例尺基础地理信息数据库、市县级1:500至1:2000比例尺基础地理信息数据库。包括的数据产品有DOM（数字正射影像）、DEM（数字高程模型）、DLG（数字线划图）和DRG（数字栅格图），还有地名数据库和土地利用数据库等。采用摄影测量与遥感技术，福建省也已经测制生产了覆盖全省12.4万平方公里范围内的4616幅1:1万比例尺的4D产品，并建立了省级基础地理信息数据库。近年来，各设区市城区还相继测制生产了1:5千比例尺的DOM（数字正射影像）和DLG（数字线划图）产品2495幅。部分经济发达区域（如福州、厦门、泉州、晋江、石狮等）都生产并建立了1:500至1:2000比例尺的空间数据库，成为构建数字福建和各数字城市的重要基础。

4.2 自然灾害的预警与监测

我国国土辽阔，自然地理条件复杂，降水在时空分布上十分不均，因此洪涝灾害发生频繁。“八五”以来，我国组织多个部门联合攻关，攻克了灾害信息提取、快速评估、数据库建立和系统集成等关键技术难题，建立了运行系统，在重大洪涝灾害监测中发挥了重要作用。1998年夏，我国长江流域、嫩江、松花江流域发生特大洪涝灾害，抗洪救灾期间，科技人员采用多光谱尤其是具有云层穿透能力的微波雷达成像技术，通过6颗卫星，对灾区进行全方位遥感监测，共处理全国范围的气象卫星数据近百个时相，接收加拿大、日本、美国等国家及欧洲空间局的遥感卫星数据12次，对各灾区进行了5～7次覆盖，总面积达765万平方公里。同时利用国家863计划机载雷达系统、国家测绘地理信息局航测遥感系统，飞行20多架次，获取数十万平方公里灾区实况图像，形成遥感监测图像100多幅、灾情分析报告近100篇，迅速送往国家和受灾各省有关部门，有力支援了抗洪救灾工作。这些珍贵的遥感图像，也为灾后重建规划和以后的水利规划与防洪工程建设提供了服务。

卫星遥感技术在及时获得大范围火灾活动情况方面，也具有得天独厚的优势。中国林业科学研究院自“八五”以来，承担并完成了一系列林火防治方面的研究，如西南林区火灾监测评价、森林大火灾情快速评估系统、国家森林火险预测预报系统、中国热带林火卫星遥感监测与管理系统等。通过综合运用卫星遥感、地理信息系统、计算机网络与数据库等技术，对国家级和区域级的林火监测和管理进行了系统研究，特别是在森林火险预报、林火卫星监测、林火信息管理等方面取得了多项科技成果，形成了实用化的运行系统，在历年林火监测中及时提供了相关信息，为林火防治与扑救提供了技术服务。自1994年始，农业部开始应用卫星遥感资料，对内蒙古及其毗邻地区的草原火灾进行监测试验。经过十余年的发展，目前已形成了以EOS/MODIS卫星数据为主要数据源、以3S技术为支撑、适用于我国北方草原地区的火灾预警、监测和灾情评估系统，并已业务化运行。草原火灾实时监测报告及实时反馈信息表明，卫星遥感监测草原火灾具有实时、高效、准确的特点与优势，可在卫星过境40分钟内，判定草原火点，确定火点地理位置，测定明火及过火面积，并预测火势扩展方向，火点监测准确率达90%以上，最大限度地降低了草原火灾造成的损失。

气象卫星在监视热带天气系统方面具有十分重要的作用，尤其是台风监测和预报。2004年，超强台风“云娜”的强度和移动路径与1997年给我国造成重大经济损失的“9711号”台风非常相似。借助气象卫星提供的云图与数据，中国气象局发布了准确的台风登陆警报。由于采取了应急响应措施，人员财产损失明显降低。从统计结果看，2004年，全国因台风、暴雨等引发的死亡、失踪人数仅为上世纪90年代年平均水平的32.6%，直接经济损失为90年代年平均水平的59.7%。2007年汛期，我国实现了风云二号双星观测，发挥静止气象卫星遥感数据时间密度达15分钟的优势，充分展现了台风发展的细节，显示了其在台风监测方面的作用。目前科技部和中国气象局科技发展司还联合进行了我国登陆台风灾害的监测及预报技术研究，该项目开发了登陆台风观测卫星、雷达等资料同化综合分析技术，首次采用卫星TRMM、TBB、QuikScat等高分辨资料、多普勒雷达、风廓线仪、常规探测资料综合分析登陆台风结构。

2008年汶川大地震发生后，灾区通信、交通严重受损，卫星遥感和航空遥感技术成为快速获取灾情的最佳途径。国家测绘地理信息局在灾情发生后立即调集航摄飞机赶赴灾区一线，实施航摄。此次航摄采用了三种不同的航空遥感飞行平台和传感器：一种是搭载了数码航摄仪的中型通用航空飞机，主要在中高空作业，可以透过云层空隙获取大区域影像。一种是超轻型直升机，可乘坐一至两人，搭载了分辨率优于0.2米的航空数码相机以及惯性导航系统和卫星导航系统，具有定点起降、近地面航摄、分辨率高等特点。一种是无人机，体积小巧，机动灵活，通过地面遥控快速采集影像，不需要专用跑道起降，受天气和空域管制的影响较小，主要用于局部监测，反映灾害情况。这些都是我国开发的具有自主知识产权的新技术，三者互为补充，各自发挥所长。执行灾区航摄任务的航空飞机搭载了由我国著名遥感专家刘先林院士研制的具有自主知识产权的数码航空摄影仪。这台数码航摄仪技术含量相当高，获取图像后即可在前方快速处理，正常情况下拍摄分辨率在0.1米至0.2米之间，最高可达0.05米，即使阴天也能在云层下摄影。这台仪器还配有动态定位装置，不需要布设大量的野外基准站，实现了数据获取处理一体化。同时，科技人员还利用光学和雷达遥感、航空遥感技术对灾区进行了连续、动态监测，开展了灾区房屋倒塌、道路交通等基础设施损毁，泥石流、滑坡、堰塞湖等次生灾害解译分析工作，研发了抗震救灾综合服务地理信息平台，整合了震前、震后遥感影像，灾区三维数字高程模型，居民地、交通、水系等基础地理信息数据，堰塞湖等地质灾害专题信息，当地天气，以及人口等社会经济信息，为各级抗震救灾指挥部门和救灾人员提供了及时准确的灾情信息。利用遥感数据对抗震救灾情况和灾害影响进行综合评估，为国家和地方制定灾后重建总体规划和实施方案提供了宏观信息支持。遥感技术在此次抗震救灾中发挥了关键作用，为领导迅速了解灾情、科学指挥救灾及制定灾后重建规划提供了重要依据。

福建位于我国东南沿海, 东濒西太平洋，地势总体为西北高，东南低，山脉多沿北东—南西方向延伸，与海岸线大致平行，亦与省内主导构造线一致。省内水系密度大，河流一般较短促，多发源于西部、中部和北部，河中多峡谷险滩，水流湍急，地表径流量大，水力资源丰富。福建属亚热带海洋季风气候，春夏两季雨水较多，夏秋之交多有台风、暴雨，山洪、滑坡等地质灾害频发。而且在世界上的三大地震带（环太平洋地震带、欧亚地震带、海岭地震带）中，中国位于环太平洋地震带和欧亚地震带之间，其主要地震区域有：台湾地区、西南地区、西北地区、华北地区、东南沿海地区的23条地震带，福建就位于东南沿海的地震带上。而且受台风影响，突发性暴雨、雷雨、冰雹等强对流天气，是我省春、夏季多发的严重灾害性天气。因此，福建省各种自然灾害的预警和监测就显得尤为重要。常规气象、地震等观测资料的分析和监测十分困难。而高时间密度、高空间分辨率的卫星云图和利用连续观测云图制作的云图动画以及数字卫星产品，可有效监视中尺度对流系统以及海洋风暴潮等的发生、发展、演变和移动过程，从而为分析和监测强对流天气、风暴潮等提供重要信息。基于以上的摄影测量与遥感学应用科技术，近年来，福建省地震部门、气象部门、海洋渔业部门、林业部门相继与省测绘地理信息局建立了良好的战略合作关系，使得该学科技术在全省各地的洪涝灾害遥感监测、森林和草原火灾卫星遥感监测、各种气象灾害监测与预报、台风、暴雨监测和预报等方面得到广泛应用。从2009年开始，福建省测绘地理信息局就利用摄影测量与遥感技术，与福建省海洋预报台合作，为省重点项目“福建省海洋灾害监测及预警预报系统基础建设”完成了3个CORS站加密，14个验潮站水准连测、44220个海堤测点、1400千米的海堤四等水准测量，以及比例尺为1:10000的44685平方千米正射影像图、数字高程模型及21000平方千米数字地形图生产任务，为福建省海洋灾害监测及预警预报系统提供用于准确进行分析、决策的基础地理信息数据。

2010年6月，受台风影响，福建出现强降雨天气，全省各地洪涝灾害频发，其中南平市、三明市、龙岩市、古田县发生严重的洪涝灾害，耕地、道路受损，同时发生了滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害。为了能快速获取耕地被淹及滑坡、崩塌、泥石流的地质灾害实情，福建省测绘地理信息局受省国土资源厅委托，利用最新获取的灾后卫星遥感影像，快速生产正射影像图，作为灾情信息的工作底图，在最短时间内提取灾害信息（包括分布、面积、范围及汇总统计）。主要工作内容有：（1）订购灾区最新的分辨率为2.5米的SPOT5卫星或分辨率为2米的福卫-2卫星影像。（2）对卫星影像进行校正、融合、镶嵌，制作假彩色数字卫星正射影像图。（3）利用新购的灾后影像与国土厅提供的标准时点土地二调数据库、灾情发生前的影像数据、现有的灾情上报、已有的地质灾害等资料进行对比分析，提取灾毁耕地和地质灾害信息图斑，利用行政界线对灾害面积进行汇总统计。（4）利用SKYLINE软件，集成三维地形模型、基础地理信息数据、灾情专题数据等，直观形象展示灾害发生区域地形地貌、受灾面积和统计报表等信息。这些快速获取的信息为省市两级政府及时有效地开展灾后重建提供了基础数据和决策依据。2011年，南平又发生山体滑坡等地质灾害，这次，福建省测绘地理信息局配置的无人机派上了用场，获取了灾区30多平方公里的影像数据并快速制作成1:1000正射影像资料提供给领导部门作为决策参考。

2012年7月，国家地理信息应急监测车正式装备福建，该套应急监测系统在遭遇自然灾害、社会公共突发事件时，能够迅速、准确地将灾情信息分为快速获取、现场处理、数据远程传输、应急测绘成果输出等四个阶段，有效摄取、处理并科学反馈各类地理数据信息。系统能迅速确定受灾区域，制作灾前影像，设计并输出飞机航线图，利用无人机遥感影像获取系统进行实时轨迹监控并采集数据，将采集好的数据进行处理后导入灾后三维地理信息系统进行灾情分析，并利用车载卫星通信系统现场将应急监测成果发送到应急监测指挥中心，实现了国家地理信息全方位、及时性的整合与共享，并大大提升了信息的真实性、准确度。随着该装备配备到位，将在推动福建省基础测绘、地理国（省）情监测、数字城市建设、天地图建设、应急测绘服务等方面发挥重要作用，为海峡西岸经济区建设提供有力保障，也将进一步完善应急保障体系，增强福建省各级政府处置突发性事件和自然灾害的能力。

4.3 资源环境监测和调查

我国十分重视遥感技术在国土资源调查中的应用，在上世纪80年代初期采用陆地卫星MSS数据完成了全国土地面积精确量算。从1984年开始，我国又将遥感技术与野外调绘相结合，到1996年底，历时12年之久，应用陆地卫星TM数据、中巴卫星数据等，完成了全国土地利用详查，查清了我国土地权属、类型、数量、质量、分布及利用状况，取得了从每一个地块到村、乡、县、地、省和全国的土地利用现状第一手资料，并建立了业务运行系统，具有每年耕地数据动态更新和每五年土地利用数据全面更新的能力，为科学决策、编制国民经济和社会发展计划、制定有关政策等提供了重要依据。2007年7月1日起，利用高分辨率遥感数据，开展第二次全国土地调查。2009年下半年，各地就调查成果进行整理。也就是说调查工作从启动到全面结束，只用了不到3年的时间。这都是遥感影像技术发展带来的效率。全国土地资源动态监测业务，每年都对重点城市开展土地变化监测。在对重点城市进行遥感监测中，我国采用陆地卫星MSS、TM、ETM和中巴资源卫星等数据，全面了解了20世纪70年代至本世纪初这些城市的扩展规模、用地面积等，并分析了这一扩展过程的时间特点及区域差异。与此同时，遥感监测还是土地执法监察的重要手段之一。它与土地执法动态巡查相结合，可以最大限度地做到及早发现土地违法行为，特别是能够及时发现因执法监察工作不到位而遗漏以及因交通不便不易通过巡查发现的土地违法行为。利用1999年度遥感监测成果，我国首次开展了66个城市土地执法检查，取得明显成效。卫星遥感监测技术为强化土地资源执法监察，贯彻“预防为主、防范和查处相结合”的国土资源执法监察新思路提供了有力支撑。

福建省测绘相关部门利用摄影测量与遥感学科技术，分别从2005年～2007年底和2007年～2009年底，两次配合土地相关部门在全省范围内开展土地利用更新调查工作，建立全省统一数据标准和格式的土地利用数据库，编写土地利用更新调查的技术报告、工作报告，建立和完善土地利用动态监测体系等。为全省各地在进行土地利用总体规划实施、建设用地审批等工作时提供与实地相一致的图件、数据资料。2011年5月，根据国土资源部、农业部《关于加强和完善永久基本农田划定有关工作的通知》精神以及省国土厅关于基本农田调整划定工作部署的要求，省测绘地理信息局配合有关部门制定了建瓯市基本农田划定工作方案，就是以第二次全国土地调查基本农田上图成果和县乡土地利用总体规划数据库为基础，根据基本农田划定成果，建立基本农田数据库，将基本农田保护图、表、册的内容，纳入数据库管理，实现省域内数据库联网互通。福建省长汀县是我国南方红壤区水土流失最严重的县之一，水土流失历史长、面积广，程度重，危害大。据1985年卫星遥感普查，全县水土流失面积达146.2万亩，占该县国土面积的31.5%。严重的水土流失制约了经济发展，引起了历届省委、省政府的高度重视。2012年2月，为全面贯彻落实习近平副主席关于长汀水土流失治理经验的重要批示精神和省委、省政府推广“长汀经验”、推进水土流失治理工作的部署，福建省测绘地理信息局主动作为、积极服务，印发了《关于无偿提供省级基础测绘成果的函》，无偿向水土流失严重的22个市县提供我局所拥有的覆盖全省的1:1万、1:5万、1:25万比例尺基础地理信息数据库，覆盖沿海地区和重点城市的1:5000比例尺数字地形图，覆盖全省的航空影像和2.5米分辨率SPOT5卫星遥感影像，以及全省三维地理信息系统等一大批省级基础测绘成果资料。这些地理信息资料可为水土流失综合防治规划、专项治理方案编制、水土保持监测调查等工作提供重要的决策依据。同年底，由福建省测绘地理信息局报送，福建省基础地理信息中心落实的《应用地理信息技术，监测管理水土流失》计策入选福建省直机关工委“学习长汀经验，推进生态省建设”十佳计策。

根据采用DGPS、遥感影像解译等现代测绘技术手段施测的最新测绘成果，福建省大陆海岸线总长3752公里、海岛海岸线总长807公里，居全国第一，蕴含着丰富的海洋渔业资源。随着海洋经济所占国民经济总产值比重的提高，海洋近岸水污染越来越严重。传统的海洋近岸水质监测方法，由于空间覆盖面积小和观测频度低，无法满足需求，迫切需要利用遥感等高新技术对海洋近岸水质实施监测。为此，我省建立了海洋近岸水质遥感实时监测和信息快速报送系统。该系统可自动接收多颗卫星数据，并提供水质分类图像、水温、悬浮物、赤潮和水体污染状态等信息，实时上报给相关政府部门。数据显示，卫星遥感监测方法的费用仅为传统方法的1%，但监测频率是传统方法的100倍。由此可见，利用卫星遥感对海洋近岸水质进行监测既经济又高效。

4.4 地理国情监测

地理国情监测是综合利用全球卫星导航定位技术（GPS）、航空航天遥感技术（RS）、地理信息系统技术（GIS）等现代测绘技术，综合各时期已有测绘成果档案，对地形、水系、交通、地表覆盖等要素进行动态和定量化、空间化的监测，并统计分析其变化量、变化频率、分布特征、地域差异、变化趋势等，形成反映各类资源、环境、生态、经济要素的空间分布及其发展变化规律的监测数据、地图图形和研究报告。地理国情监测通过对地理国情进行动态的测绘、统计，为政府、企业和社会各方面提供真实可靠和准确权威的地理国情信息。地理国情是从地理的角度分析、研究和描述国情，即以地球表层自然、生物和人文现象的空间变化和它们之间的相互关系、特征等为基本内容，对构成国家物质基础的各种条件因素做出宏观性、整体性、综合性的调查、分析和描述。例如，对国土疆域概况、城市布局和城镇化扩张、孕灾环境与灾害分布等基本状况的调查、分析和描述等。地理国情综合反映了一个国家或区域人地关系的协调程度，是国家和地区科学发展、可持续发展、和谐发展的重要决策依据。地理国情是重要的基本国情，是国土疆域面积、地理区域划分、地形地貌特征、道路交通网络、江河湖海分布、土地利用与土地覆盖、城市布局和城镇化扩张、生产力空间布局等自然和人文地理要素的宏观性、整体性、综合性体现。开展全国地理国情普查，系统掌握权威、客观、准确的地理国情信息，是制定和实施国家发展战略与规划、优化国土空间开发格局和各类资源配置的重要依据，是推进生态环境保护、建设资源节约型和环境友好型社会的重要支撑，是做好防灾减灾工作和应急保障服务的重要保障，也是相关行业开展调查统计工作的重要数据基础。为全面掌握我国地理国情现状，满足经济社会发展和生态文明建设的需要，国务院决定于2013年至2015年开展第一次全国地理国情普查工作。2012年，国家测绘地理信息局选取陕西省、浙江省、齐齐哈尔市、四川汶川地震核心灾区、抚顺市等具有较好基础的地区或单位，在国家、省、市（区域）三级开展第一批地理国情监测试点工作。结合试点区域特点、需求情况，确定各试点监测内容及分类指标，研究地理国情监测信息获取、统计、分析的技术方法和工艺流程，探索与各业务部门已有成果或与地理国情相关专业信息的衔接和整合，探讨地理国情监测信息获取、处理、统计分析、会商审核、报批发布的工作机制，并形成首批地理国情监测成果。

2013年3月开始，根据《国务院关于开展第一次全国地理国情普查的通知》（国发[2013]9号）文件精神、国家测绘地理信息局《关于下达2013年地理国情普查试点生产计划的通知》要求（国测国发[2013]18号）和福建省测绘地理信息局的安排，福建省作为第二批普查试点省份，选取厦门市作为试点区域开展国情普查工作。该项目利用已有的基础地理信息数据和最新时相的高分辨率数字正射影像，结合收集到的专业资料，完成了厦门市1565平方公里试点区域内的遥感影像纠正、地理国情信息普查、遥感影像解译样本采集与建库、地理国情普查基本统计、元数据制作等工作。通过试点，进一步修订、改进和完善普查方案，使普查方案更加科学合理，形成了成熟的普查技术路线和实施组织体系，提高了参与人员的业务素质和能力，积累了项目设计、生产、管理等过程中各方面的经验，为2013年全省即将全面展开的地理国情正式普查工作奠定了基础。

5 学科技术在我省的应用趋势

5.1 数码航空相机的技术应用

随着电子技术特别是CCD技术的发展，数码相机分辨率越来越高，达到几千万像素级，计算机的存储技术也有突飞猛进的发展，为数字航摄仪的出现提供了技术保障。航空数码相机出现了以DMC、ADS40、UCD等为代表的量测型数字航空摄影仪，中国测绘科学研究院也自主研发成功了SWDC数字航空摄影仪。数码航摄影像与传统航摄影像相比有更好的品质，数码航摄相机的几何精度和辐射分辨率优于传统胶片相机，因此在细部层次和阴影部分可以得到更好的表现。数码影像可同时提供更多的产品类型，一次航摄能同时获取黑白、真彩、彩红外等多种类型数据。黑白数据可直接用于测图；真彩色数据用于制作正射影像图和大幅面挂图，彩红外数据应用于遥感解译。数码影像具有较高的数据获取效率，航摄结束后，无需冲洗、扫描，航摄飞行当天就能拿到数据产品。通过软件进行飞行质量检查，来决定是否需要及时补飞。由于数码航摄仪的CCD器件的光敏度高于胶片的光敏度，并可采用时间延迟曝光原理进行像移补偿（电子FMC），因此在低空高速飞行时也能获得清晰的影像。与传统的航空摄影机相比，数码相机的最大优点是在不增加飞行成本的情况下进行大重叠度的影像获取，便于制作真正射数字影像图以及获取建筑的纹理贴面。传统胶片式航空摄影机由于拍摄成本（胶片、冲印）、感光度低（最小曝光时间受限）等方面的原因，一般只能按60％左右的航向重叠拍摄航空影像。在一些地形起伏较大的区域如城市地区，地物之间存在严重的遮挡问题，会产生倾斜的建筑物和一些隐蔽的区域，因而不可能制作真正射影像。而数码航空影像的重叠度大、影像分辨率和辐射分辨率高，可以消除影像遮挡的问题。国产SWDC数字航摄仪是由刘先林院士领导研制的自主创新项目，该仪器具有高分辨率、高几何精度、体积小、重量轻等特点，对天气条件要求不高，能够在阴天云下摄影，具有飞行高度低、镜头视场角大、基高比大、高程测量精度高、真彩色、镜头可更换等优势，与国外数字航摄仪相比，在某些技术指标上有一定的优势。国内相关单位已经购置了10多套数码航空相机，既有如DMC、UCD的面阵相机，也有如ADS40的线阵相机，并在实际生产中得到应用，数码航摄在城市大比例尺地理信息数据生产上得到广泛应用。

福建省由于土地利用更新调查的需要，2005年泉州地区采用新的DMC数码航摄相机，拍摄全区域数码影像并制作数字正射影像图，2006年漳州龙海采用UCD数码航摄相机，拍摄并制作数字正射影像图。由于我省测绘相关单位较少，而且没有直接从事航空摄影的作业单位，测绘从业人员也不多，2011年以前没有单位或公司引进新的数码航摄相机。但是福建省又是经济发达省份，经济和社会发展较快，特别是沿海地区，社会发展日新月异，对测绘的需求相对较大。基于这种情况，2011年，福建省测绘院购置了DMCⅡ航空数码相机，Z/I公司生产的DMC 数字航摄仪镜头系统由8个镜头组成，每个单独镜头配有大面阵的CCD 传感器。相机底部按正方形顶点位置安放了4个全色波段镜头，飞行时4镜头同时拍摄，分别获取影像，4个影像的位置关系类似于蝶形，再利用影像上的同名点采用外扩法拼合成虚拟焦距为120mm的中心投影影像。多光谱传感器获取的影像通过与全色高分辨率影像融合生成真彩或彩红外影像。到目前为止，该航摄仪已经航拍了包括漳州、南平、仙游等多个区域多个架次的影像资料，泉州等地的影像资料目前正在航拍获取过程中，这些资料用于基础测绘数据或其他国民经济发展建设需要的地理信息数据的生产。

5.2 无人机低空航摄系统

无人机低空航摄系统（测绘无人机系统）体积小巧、机动灵活，受天气的影响较小，广泛用于小范围局部高分辨率遥感影像的快速、实时获取，成为卫星遥感、传统航空摄影的有效补充，有力提高遥感技术在小范围、零星区域获取水平和能力。其主要应用领域有：应急测绘中的高分辨率影像快速获取；小城镇、新农村测绘保障中的高分辨率影像快速获取；石油、公路、水利、铁路、电力等带状地区选线勘测中的高分辨率影像快速获取；困难地区（雪域高原等高海拔地区）高分辨率影像快速获取；地理省情监测；地质灾害点调查。

目前，福建省已经应用该项技术完成了以下工作：（1）莆田市湄洲湾石门澳海域航拍，面积86 km²，制作成果1:1000正射影像，为石门澳海域征地赔偿提供准确滩涂养殖信息。（2）邵武市和平镇航拍，面积30 km²，为中国最美丽古老乡镇提供最新的高分辨率影像，并制作1:1000线划图成果。（3）南平市夏道镇航拍，面积33 km²，制作1:1000线划图成果。（4）琅岐岛航拍，面积61km²，为琅岐岛的规划和建设提供了最新的高分辨率影像资料，并制作1:2000正射影像成果。（5）厦门市同安区新民镇试点航拍，厦门市国土资源局演示飞行，完成2 km²，并制作1:1000正射影像成果。（6）永定县县城航拍，面积25km²，为建设数字永定提供最新的高分辨率影像资料，制作1:1000正射影像成果，更新原有航摄成果，并测定建筑物比高计算测区内房屋层数。（7）与国土资源厅资环处合作，在南平市延平区峡阳镇蔡源村进行地质灾害监测现场演练，完成10 km²航拍，制作1:2000正射影像成果。（8）武夷新区18010 km²航拍，并制作1:1000正射影像成果，用于该地区拆迁征地补偿工作参考用图。

5.3 新一代数字摄影测量处理平台应用

大数据量高分辨率数码影像的出现以及高分辨率卫星的普及应用，对数字摄影测量技术提出了新的要求。原有数字摄影测量系统已经无法适应新影像数据的应用，为此国内外都在着手建立新一代数字摄影测量数据处理平台，采用高性能刀片式计算机系统、磁盘阵列存储系统等先进计算机技术，以最新影像匹配理论与实践为基础，构建新一代数字摄影测量数据处理平台，并且都取得了一定的进展。新一代影像处理平台自动处理系统的核心之一是全自动影像匹配技术，可通过基于多基线立体摄影测量理论提高影像匹配的可靠性。多基线立体影像中相邻影像间的几何变形很少，这对影像匹配是非常有利的；多基线立体影像的误匹配会减少，匹配的正确率会大大提高。

国内方面，武汉大学教授张祖勋院士提出并研制成功数字摄影测量网格（DPGrid）新一代数据处理平台，该平台具有四大创新点：首次提出并实现了观测值独立与连续光滑约束对立统一的影像匹配系统；实现了基于网络与集群计算机进行数字摄影测量的并行处理，极大地提高了数字摄影测量作业的效率；将自动化处理与人机协同处理完全分开，合理组织，首次提出并建立了人机协同的网络全无缝测图系统；提出并实现了超宽景卫星条带影像测绘方案，解决了航空数码影像增大工作量与测绘精度降低的难题。DGPrid系统充分应用当前先进的数字影像匹配、高性能并行计算、海量存储与网络通讯等技术，实现了航空航天遥感数据的自动快速处理和空间信息的快速获取，能满足三维空间信息快速采集与更新的需要，可推广应用于国家基础测绘、城市地理信息动态更新、国土资源调查、生态环境监测等多个领域。国际上出现了以法国Infoterra公司的像素工厂为代表的新一代数据处理平台。像素工厂( Pixel Factory ,简称PF) 是当今世界一流的遥感影像自动化处理系统，集自动化、并行处理、多种影像兼容性、远程管理等特点于一身，代表了当前遥感影像数据处理技术的发展方向，主要用于地形图测绘、城市规划、城市环境变化监测等。像素工厂系统非常适用于新一代装有IMU/ GPS的数码传感器（如ADS40数码相机），这种推扫式传感器有利于减少处理的数据量，IMU/ GPS 可大大减少空中三角测量所需的地面控制点（GCP）的数量。像素工厂，是一种能批量生产数字表面模型（DSM）、正射影像和真正射影像，且由一系列算法、工作流程和硬件设备组成的复合最优化系统。由于专门的硬件配置（优化的网络、计算机组、巨大的存量）和与该硬件结构对应的算法，进行并行计算，加速生产流程，必将为测绘各部门提供更好的服务。国内一些公司和单位引进了新一代的数字摄影测量数据处理平台——国外的像素工厂和国内的数字摄影测量网格（DPGrid），取得了良好的效果。福建省测绘院也已引进国产的PixcelGrid数字摄影测量系统，用以加强测绘处理能力及基础测绘的生产。

5.4 稀少或无地面控制的卫星影像对地定位技术

随着卫星遥感技术的快速发展，以线阵CCD传感器获取遥感影像的卫星越来越多，如QuickBird、Ikonos、Formosat-2以及国内的资源卫星，相应的以线阵构像的卫星影像正射纠正及对地定位成为近年研究热点。大量的研究集中在稀少或无控制点条件下如何进行纠正提高影像的平面精度和高程，并且取得良好效果。QuickBird、Ikonos、Formosat-2等数据的纠正误差可以达到1:10000比例尺的精度要求，SPOT5的纠正误差也基本接近1:10000比例尺的精度要求，完全可以满足1:50000的精度要求。近年来，福建省利用稀少或无地面控制的卫星影像对地定位技术完成了很多区域的卫星影像资料纠正，应用于927海岛礁测图工程等。

5.5 机载激光雷达技术的应用

机载激光雷达(LIDAR)是一种集激光、全球定位系统(GPS)和惯性导航系统(INS)三种技术于一身的对地观测系统。安装在飞机上的机载激光探测和测距系统，通过量测地面物体的三维坐标，获取数据，经过相关软件数据处理后，可以生成高精度的数字地面模型、等高线图及正射影像图。机载激光雷达技术的商业化应用，使航测制图（如生成等高线）和地物要素的自动提取更加便捷，其地面数据通过软件处理很容易合并到各种数字图中。系统通过扫描装置，沿航线采集地面点三维数据，通过特定方程解算处理成适当的影像值，生成数据影像和地面高程模型。系统可自动调节航带宽度，使其与航摄宽度精确匹配。系统是为综合航摄影像和空中数据定位而设计的，其独特性在于能快速为数字制图和应用提供精确的地面模型数据。系统是一种活动装置，由于激光脉冲不易受阴影和太阳角度影响，从而大大提高了数据采集的质量，其高程数据精度不受航高限制，比常规摄影测量更具优越性。系统应用多光束返回采集高程，数据密度可达到常规摄影测量的3倍，可提供理想的数字高程模型，大大提高了正射影像纠正精度。机载激光雷达系统与数字航摄仪、机载及惯性导航系统相结合，使用大容量高速计算机，经过专用软件处理，可在短时间内完成数字地面模型及数字正射影像图的大规模生产，大大提高航测成图的作业生产效率，减少生产环节，缩短生产周期，提高成图精度，提供更为丰富的地理信息产品。江苏省在全国率先采用机载激光雷达进行全省沿海滩涂的数字高程模型测量，克服了传统航测法在生产数字高程模型方面的不足，取得了良好的效果。

福建省目前已完成全省沿海滩涂机载激光雷达数据获取，并且已经获取了罗源湾以南部分1:10000高精度的数字高程模型和数字正射影像图，目前正在进行罗源湾以北部分沿海滩涂区域1:10000高精度的DEM制作生产。2013年9月，福建省测绘院也购置了一套机载激光雷达设备，该技术和设备以后必将在我省进行更广泛的应用并产生更大的经济和社会效益。

5.6 遥感数据处理技术

遥感技术的发展，特别是大量高分辨率卫星遥感影像的出现，促进了遥感数据的广泛应用。遥感数据处理的定量化和智能化为土地动态监测、环境保护、资源调查、土地利用、灾害监测提供了有效数据保障。新的数据融合方法、专家系统、面向对象的分类以及基于各种数据模型的高精度纠正有效地集成在商业遥感软件中，使数据的处理更加方便、快速。

这几年，遥感数据在我省土地利用更新调查、城市规划设计、林业资源普查、矿产资源勘探、地质灾害预报以及数字区域建设中都得到很好的应用。通过土地利用更新调查以及城市规划任务的实施，SPOT52.5米分辨率影像覆盖了全省，0.61米、1米分辨率的QuickBird、IKONOS覆盖了大部分市县，中巴资源卫星数据也得到有效应用。各行各业对遥感数据的认识不断加强。目前，福建全省资源三号卫星影像数据纠正也基本结束，将应用于地理国情监测及1:1万比例尺地形图数据的更新等，为各个领域的应用提供信息服务。

5.7 全景移动测量系统应用

移动测量技术是当今测绘界最为前沿的技术之一，诞生于20世纪90年代初，集成了全球卫星定位、惯性导航、图像处理、摄影测量、地理信息及集成控制等技术，通过采集空间信息和实景影像，由卫星及惯性定位确定实景影像的位置姿态等测量参数，实现了任意影像上的按需测量。移动测量的多传感器系统可加载于航天航空飞行器、陆地交通工具、水上交通工具等多种载体上，形成不同的移动测量系统，满足不同的测量需求。例如，陆基移动测量系统通过车载平台上安装的GPS、INS、CCD等传感器协同运行，沿道路采集周围地物的可量测实景影像数据。四川、浙江等省份在2012年以前就已经配备了全景移动测量车。2013年7月，福建省制图院为了进一步提高地图服务质量和效率，同时也为天地图•福建、测绘应急保障、地理国情监测及各种GIS等方面应用提供高效的信息数据支撑和保障，购置了一套武汉立得公司生产的LD—RH型移动测量系统。该全景激光移动测量系统将全球定位系统(GPS)、惯性测量单元(IMU)、立体相机、全景相机、激光扫描仪(LIDAR)等集成在车载平台上，可实现沿道路采集空间地理信息数据，快速地提供精确的多元数据流，并在内业环境中对采集得到的数据进行进一步加工，生成专题成果图。该系统能够实现沿道路的基础地理信息数据快速更新，与人工测绘、航测相结合，能够形成点状、带状与面状空间数据测绘的完整解决方案。

6 发展展望

未来数字摄影测量主要研究方向应该是以航空影像和卫星米级高分辨率影像为数据源，扩展计算机立体相关理论与算法，发展立体几何模型确定和精化的新方法，以及研究困难地区数字立体测图的新技术；研究近景（地面）摄影测量中的数字相机快速检校新算法，数字影像精确匹配问题，以及在工业生产过程自动监测和土木工程建筑物（如桥梁和隧道）形变监测中的问题。遥感技术及应用主要是以多光谱、多分辨率和多时相卫星影像为数据源，研究地表变迁及地质调查的遥感新方法；研究地球资源（如土地利用）变化检测的有效方法，发展半自动或全自动化的遥感监测手段；开发监测城市环境污染和自然灾害（如洪水与森林、农作物病虫害）的实用遥感系统，等等。基于合成孔径雷达图像，开展干涉雷达（InSAR）等技术的地表三维重建、大范围精密地表形变（包括滑坡、城市沉降和地壳形变）探测和气象变化监测的研究。

6.1 基于差分GPS和IMU技术的应用

在飞机上装载IMU(惯导测量单元)/DGPS(差分GPS)的POS系统进行航摄的技术目前在国外已广泛应用，在国内也逐渐推广起来。它采用先进的光纤陀螺系统，结合差分GPS测量直接测定航片的外方位元素，实现定点摄影和无地面控制的高精度对地直接定位，省去了传统航空摄影测量成图中的外业地面像片控制工序。根据已有的试验表明，航摄时加装IMU／DGPS系统，1:50000及以下比例尺成图基本无须地面控制和空三加密，1:5000～1:10000成图只需少量控制点参与解算，大比例尺成图也可以大大减少野外像片控制工作量。现有的大部分数字摄影测量系统都可以较好地支持带POS系统的航空摄影。中国测绘科学研究院先后进行了多次基于IMU／DGPS技术的航空摄影飞行，形成了一套完整的技术流程。为将基于IMU／DGPS的航空摄影测量技术在更大范围内推广应用，国家测绘地理信息局要求中国测绘科学研究院起草《1:10000、1:50000地形图IMU／DGPS技术辅助航空摄影技术规定》。该技术规定对应用IMU／DGPS技术进行航空摄影的航摄系统、技术设计、航摄飞行、数据处理、成果提交等方面提出了具体要求。 目前只有少数国家测绘地理信息局招标的航空摄影采用基于IMU／DGPS技术，我省基础测绘生产中还没有采用该技术方法的实例，随着数码航摄的普及应用，IMU／DGPS技术的应用必将越来越广。

6.2 数字近景摄影测量应用日益广泛

随着数字摄影测量技术的发展以及数字摄影技术的成熟与进展，数字近景工业摄影测量也得到很好发展和广泛应用。数字近景工业摄影测量技术是建立在数字摄影测量、图像处理和精度测量原理基础上的新型精密测量技术，其技术核心包括数字成像器件模型及标定、亚像素图像处理算法及光学编码与精密测头技术等。随着数字近景摄影测量技术在工业测量中的应用，工业现场精密测量自动化水平大大提高。利用近景摄影测量进行工业设备的变形检测，是目前数字近景摄影测量应用的一大亮点。目前有许多利用数码相机与实时数字近景摄影测量技术相结合，用于工业零件检测系统。该类系统一般采用序列图像作为影像数据源，序列图像重建物体三维表面就是根据二维序列图像导出物体不同部位的三维信息，然后将这些三维信息融为统一的表面模型。系统一般通过直接线性变换提供的概略初值，由严密的自检校光束法平差完成高精度平差计算的基本处理过程获得待测目标的三维模型，并经后续处理，完成工业目标的自动检测。目前，福建省还没有该技术的应用实例。

6.3 技术平台及处理技术

由于数码航摄数据成果的多样性，以及数据处理的灵活性和方便快捷，航空数码相机的优势越加显现。国产自主产权航空数码相机集成技术平台的研制成功必将扩大国外航空数码相机的技术交流，打破国外产品的价格垄断，促进航空摄影测量的发展。近年来随着低空飞行平台技术的发展，千万级以上像素数码相机的普及和数字摄影测量技术的日趋成熟，通过无线电遥控和GPS导航，为实现定点定区域航拍飞行、获取地面多角度的影像提供了有效技术手段。低空遥感平台是现有航空、航天遥感手段的有效补充，可以实现低成本、高效益的低空数字摄影测量，满足大比例尺测图、工程应用以及城市三维建模的需要。也可满足因天气条件差或摄区范围小无法进行常规航摄的要求。随着数码航空影像的普及，以及越来越多高分辨率遥感卫星的出现，卫星遥感数据的采集将呈几何级爆炸性增长，海量数据的航空影像和遥感影像不断出现，对适应新型传感器、自动化、网络化、智能化的新一代数字摄影测量处理平台的需求迫在眉睫。国外的像素工厂及国内的数字摄影测量网格系统必将得到普及应用，从而实现大规模数据的自动管理与分发，大规模数据的自动空三，高精度DSM、DEM与真正射影像的自动生成，以及数据采集的无缝化操作。

6.4 实景三维技术

实景三维地理信息服务目前仍处于起步阶段，随着数字城市、智慧城市、物联网等新兴产业的不断发展，实景三维地图作为二维地图的升级产品，将会运用于更为广泛的领域，其范围将涵盖高端行业用户及大众消费者，成为地理信息使用和消费的新模式。实景三维地理信息将朝多源数据融合、多视角、多分辨率等方向发展，数据的获取方式和数据类型将越来越多样化，如通过卫星获取的遥感影像数据、专业测绘机构生产的地理信息数据以及社会大众通过手机、PDA等移动终端采集的数据等。其数据管理软件可以提供自动模糊化、图像识别等丰富功能，为用户提供最佳体验。实景影像技术与增强现实技术融合，利用可量测实景影像数据（DMI）的三维空间特性，在利用增强现实技术的基础上叠加各种多媒体信息，比如文字、图片、视频乃至虚拟三维模型等，使真实场景与虚拟信息完美融合，并将其应用于实景三维技术中，服务各个行业，例如标绘业务（工作人员将文字、图片或者视频相关信息标绘在实际场景中，发布并展示）、规划业务（在实景影像中添加虚拟模型，实现整体规划预览效果）等，提高系统的易用性，有效提高工作效率。

7 结束语

随着城市信息化进程的加快和数字城市建设的大规模开展，地理信息服务在行业管理和社会公众服务中的作用日益凸显。3S、物联网、云计算、移动测量、实景影像等技术的不断发展与完善，不仅能提升整个GIS领域的应用价值，还将极大提升地理信息产业的发展与服务空间。

[1] 中国测绘学会.中国测绘学科发展蓝皮书(2009卷)[M]. 北京: 测绘出版社, 2009.

[2] 陈正超, 张兵, 罗文斐, 等. 北京1 号小卫星遥感器性能在轨测试[J] . 遥感学报, 2008(3): 468-476.

[3] 李健, 刘先林, 万幼川等. SWDC-4 数码航空相机虚拟影像生成[J] . 武汉大学学报(信息科学版) , 2008(5): 450-453.

[4] 张祖勋. 从数字摄影测量工作站(DPW) 到数字摄影测量网格(DPGrid) [J] . 武汉大学学报(信息科学版) , 2007(7): 565-571.

[5] 张祖勋，张剑清.数字摄影测量学[M]. 武汉:武汉大学出版社，2002.

[6] 袁修孝.GPS辅助空中三角测量原理及应用[M]. 北京：测绘出版社，2001.

[7] 赖续东.机载激光雷达基础原理与应用[M]. 北京：电子工业出版社，2010.

课题组成员：

1．俞旭升，福建省测绘院，教授级高工。

2．姜建慧，教授级高工。

3．林先秀，高工。

4．连镇华，高工。