浅析摄影测量与遥感影像变化的检测

浅析摄影测量与遥感影像变化的检测

滨州市水利勘测设计研究院

摘要:随着现代卫星技术的发展,遥感技术已经参与到了在我们的经济领域的方方面面,尤其是对于测绘学来讲,完全颠覆了以往的模式,给现代测绘带来了巨大的冲击。而变化检测作为测绘中的一种动态分析,在数据的预处理与模型设置上具有重要作用。在未来,随着遥感影像技术的不断发展,变化检测将会在土地检测、灾害趋势预报等多个领域发挥重要的作用,本文即通过对摄影测量与遥感影像技术的探讨,分析摄影测量与遥感影像变化检测。

关键词:摄影测量遥感影像变化检测数据库定量分析

一.摄影测量与遥感影像的概念界定

1.摄影测量的概念与特点

摄影测量是应用于测绘的一类技术,是为了测量、描绘地势地形图、打造地理模型,同时给各类地理信息系统以及土地资源信息系统发送原始数据。该技术的目的是对几何定位和影像解译这两个内容加以解决。摄影测量的主要特点包括以下几点:

1.1从工作环境来讲,主要是在室内进行,具有空间性,不必对测量物体进行实地的接触,对于地理条件的依赖性极小。

1.2从成像的质量上来看,摄影测量能够直观的反映客观物体,同时,在图像中所携带的信息也是极为丰富的。大大方便了工作者对物理信息需求的获取。

1.3从技术的先进性上讲,对于运动图像的成像把握较好,能够高质量的成像,是传统方法的一大革新。

1.4从技术转换视角来讲,摄影测量的技术范围宽,效率也极高,同时可以动态的、根据需求定制、生产各类地形图、数字模型等等。

2.遥感影像的概念与特点

遥感技术,顾名思义,就是在遥远的距离进行感知探测的技术。其技术原理是利用传导器获取物体电磁波辐射量。遥感图像是对获取信息的进一步加工处理。使用电脑处置数字图像。对模拟图像进行模拟数字化处理;电脑图像加工要在图像加工组织中运作。该组织是由硬件(电脑、及各类操作系统组成)和软件(能够对数据进行加工的各类软件)组成。图像加工主要程序有校正、转化和分类。

二.摄影测量与遥感影像变化检测作用分析

摄影测量与遥感影像变化检测是一种新技术,对于国民经济影响深远,其迅速得以普及的原因主要是以下几点。

1.应用广泛,前景广阔

遥感影像技术的视域很宽泛,因而在国民经济发展的多个领域可以加以应用。今天在我国,遥感影像技术主要用于农业普查、林业监测等第一产业领域,也被政府广泛的应用于环境监测、灾害预警等之中。军队也会利用遥感影像技术做出军事侦测,以及对军事打击之后的效果做出鉴定等等。总而言之,其应用范围极为广泛。

2.数据处理高效准确

现代遥感影像技术具备与之配套的数据库,因而,遥感影像探测能完成调查、数据处理、模型建构的一体化操作,改变了传统的由探测人员对数据进行个体化分析,以及目视,依靠经验来对遥感影像做变化监测的工作方式。这能够在最大程度上提高工作效率,同时,对于数据的准确性也有着极大的提高。

三、摄影测量与遥感影像变化检测程序与内容

摄影测量与遥感影像变化检测是一个完整的系统,其基本框架是一套数据输入---分析---模型输出的结构,分而述之,其基本步骤如下。

1.变化检测的主要步骤

1.1数据输入

这一环节是建立在对目标测定物的侦测上,是对其基本信息的获取,主要通过各类卫星对其进行监测,从而获取相关数据。

1.2变化影像产生

通过对数据的分析比对,进而可建立起一个数据模型,同时可以根据研究人员的需求,

对其做进一步的加工处理,从而能够获得一个变化影像。这一图像的产生是整个摄影测量与遥感影像变化检测中的核心部分。

1.3掩膜后处理

这一步骤主要是在掩膜图像产生之后,对其做的修正与处理,主要是根据图像与数据库数据的比对,对处理后的图像中的不精确的内容进行进一步的深加工,从而提高其精确性与可靠性,为研究提供好的范本。

1.4变化检测

这一部分是摄影测量与遥感影像变化检测的重要部分,主要采用研究的目的对图像进行分类,从而对大批量的图像进行比对,不断地修正其偏差,同时绘制出按照时间为单位的变化模型,这一步骤能够有效的获取符合研究目的的图像。

2.变化检测的主要内容

变化检测是一套建立在完整系统上的先进的理论与技术,其核心要素包括数据获得和简单处置、变化检测、修正检测结果等三个主要内容。分而述之,数据获得和简单处置主要是对遥感影像和其他对变化检测起到助力作用数据的获取,以及多时相影像数据的精确度的调整和偏差修正。而变化检测的主要内容包括以下几点,其一,选择合适的方法从大量的遥感图像中获得有用的信息。第二,对图像进行有目的的筛查与选择。修正检测结果基本上一套评价系统,主要是对数据和图像的精确度进行评估和调整。

四.变化检测面临的挑战

虽然当前遥感影像技术已经普遍的应用于生活生产的各个领域,但是受制于目前数据库建设与卫星技术,变化检测仍然面临着巨大的挑战,从发展的趋势来看,目前变化检测亟待解决的难题包括以下四类:

1.理论上的欠缺。

摄影测量与遥感影像变化检测是需要建立在多学科视角下的,其对复合式理论的运用比较广泛,但是从目前的发展态势来看,数学理论与数学建模对这一变化检测的支持力度较小,限制了其发展空间,同时,由于技术发展不是很成熟,很多步骤缺乏成熟的经验去参考,包括对数据的处置以及在变化检测过程中选用何种方法是合理的等问题。

2.变化检测方法自身的不足。

变化检测在逻辑上也存在自身的一些先天性的不足,因为摄影测量与遥感影像变化检测对遥感卫星图像的依赖性极高,也就是说,变化检测是完全的建立在对遥感图像的分析与比对之上的,这一方式存在致命的缺陷,因而当遥感图像本身就存在不精确等问题时,会对变化检测带来严重的误差,甚至可能导致变化检测图像内容完全是错误的。

3.对数据质量要求严格。

变化检测还有一个在条件上的制约性因素,就是其对数据质量的要求太高,相对于传统人工经验获取图像方法,变化检测需要对数据获得的条件进行严格的控制,因为这一套系统并非是纯粹的人工智能,因而,其对于误差的自我排除功能几乎没有,这也就在很大程度上导致极端条件下几乎无法进行摄影测量和遥感图像变化检测。

4.用数据源有限。

从获取数据的情况来看,变化检测还存在一个缺陷,就是对数据的获取要求不同时间的图像是从同一个传导器进行传播的,但是对于来自不同传感器的数据,只能进行简单地分类处理,除此之外,变化检测几乎不能对其进行任何进一步的加工与处理。而且,从传感器的发展上来说,现在所进行的变化检测只能对光学遥感影像产生作用,并对其进行进一步的加工与分析,但是对于雷达影像等新型传感器所提供的遥感数据基本上不能进行进一步的加工处置,其数据源较为狭窄,条件框收紧。

五.结束语

在对于空间数据需要越来越大的今天,摄影测量与遥感影像变化在很大程度上为我国的经济发展提供了良好的助力。因而,掌握空间数据的处理方法,对变化检测加以了解和应用,是有重要意义的,当然,受制于技术发展,今天我们的变化检测依然存在很多的问题,所要经历的挑战也会越来越多,因此,重视这种挑战,从其发展的具体内容出发,探索性的、创造性的为摄影测量与遥感影像变化检测贡献更多的视域是我们义不容辞的责任。

参考文献:

[1]刘洋.无人机倾斜摄影测量影像处理与三维建模的研究[D].东华理工大学,2016.

[2]吴桂平.高分辨率遥感图像频谱能量分析与典型地物特征识别研究[D].南京大学,2011.

[3]徐国华.面向对象的遥感影像变化检测技术研究[D].解放军信息工程大学,2011.

[4]陈科.基于判别分析的遥感影像变化检测方法研究[D].解放军信息工程大学,2009.

[5]景奉广.高分辨率遥感图像土地利用变化检测方法研究[D].西安科技大学,2008.

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