测绘科普知识

目录TOC\o"1-5"\h\z一、测绘基准体系2国家GPS控制网2重力基本网3高程控制网3平面控制网3二、大地测量3如何证明地极在移动3地球重力场模型及其作用3我国重力基本网的建立情况4我国使用的椭球4大地测量学4大地水准面与地球形状5三角测量与空间三角测量6探险队员迷路，利用GPS接收机脱险6洲际导弹发射和大地测量的关系7经纬度的测定7什么是RTK技术8rtk技术如何应用8国家高程系统9三、摄影测量与遥感9如何恢复或确定航摄像片与地面之间的几何关系9航空摄影是被动式遥感10不同航摄像片上有相同影像的奥秘10遥感所感知的物质11遥感技术11航天遥感与航空遥感的区别11有影像方式遥感与无影像方式遥感12彩色像片的获得12人造立体13四、数字中国13地理空间数据综合13数字正射影像（DOM）13数字高程模型（DEM）13数字线划地图（DLG）13数字栅格地图（DRG）14核心地形要素数据14地籍数据14元数据14空间数据索引14五、地理信息系统14什么是地理信息系统14地理信息系统的基本功能14GIS的分类15空间数据的基本特征15•、测绘基准体系国家GPS控制网“2000国家大地控制网”由国家测绘局布设的高精度GPSA、B级网，总参测绘局布设的GPS一、二级网，中国地震局、总参测绘局、中国科学院、国家测绘局共建的中国地壳运动观测网组成。该控制网整合了上述三个大型的、有重要影响力的GPS观测网的成果，共2609个点。通过联合处理将其归于一个坐标参考框架，形成了紧密的联系体系，可满足现代测量技术对地心坐标的需求，同时为建立我国新一代的地心坐标系统打下了坚实的基础。重力基本网国家重力基本网是确定我国重力加速度数值的坐标体系。重力成果在研究地球形状、精确处理大地测量观测数据、发展空间技术、地球物理、地质勘探、地震、天文、计量和高能物理等方面有着广泛的应用。目前提供使用的2000国家重力基本网包括21个重力基准点和126个重力基本点。高程控制网国家高程控制网是确定地貌地物海拔高程的坐标系统，按控制等级和施测精度分为一、二、三、四等网。目前提供使用的1985国家高程系统共有水准点成果114041个，水准路线长度为416619.1公里。平面控制网国家平面控制网是确定地貌地物平面位置的坐标体系，按控制等级和施测精度分为一、二、三、四等网。目前提供使用的国家平面控制网含三角点、导线点共154348个，构成1954北京坐标系统、1980西安坐标系两套系统。I三」1==|如何证明地极在移动如果地极在移动，那么经度相同的两地，其纬度变化的大小和符号应相同；而经度相差180°的两地，其纬度变化的大小应相同而符号则相反。为了用实测数据来说明地极移动的存在，国际弧度测量委员会于1891〜1892年组织了观测队在欧洲的柏林、布拉格和太平洋中的檀香山等地进行纬度变化的观测。结果表明，在相距不远的柏林和布拉格两地的纬度变化，符号相同，大小也几乎一致。距柏林经度相差180o的檀香山的纬度变化则与前两地的大小相同而符号相反。由此证明，纬度变化确是由地极移动引起的。地极在地球表面移动的轨迹近似圆形，约14个月移动一周；地极在地面上移动的范围大约为24平方米左右。地球重力场模型及其作用地球重力场在地球物理学、海洋学和空间技术中占有特别重要的地位。它直接反映地球内部的密度分布。从地幔产生的长波信号，到大陆岩石圈和海底地壳的局部特征等，都反映在地球重力场中。用一组重力位系数来表示相应的地球重力场，称为地球重力场模型。它的作用可简单归纳为以下几点：（1）卫星大地测量定位的精度取决于卫星定轨的精度，而全球重力场模型是精密定轨的基础。（2）通过地球重力场模型及对地球外部重力场的分析，可为地球物理学和地质学提供地球内部结构和状态的信息。（3）地球重力场模型可精确确定地球的扁率。（4）各国的区域性坐标系与全球坐标系的精确转换，需要区域性大地水准面资料，而大地水准面属地球重力场的一个等位面。（5）大地测量观测是在地球重力场内进行的，数据的处理和归算要知道地球重力场。（6）人造卫星、洲际导弹轨道的摄动与地球外部重力场密切相关。（7）重力勘探是重力学原理在勘探地下资源方面的应用，根据局部重力场变化规律可以反推矿藏位置和范围。我国重力基本网的建立情况为了在一个国家或地区内进行重力测量，以获取详细的地球重力场数据，必须建立国家重力控制网。重力控制网一般也采取逐级控制的原则，由基本重力点、一等重力点和二等重力点组成。网的基准是通过与国际重力系统联测，或与一个进行过精密绝对重力测量的点联测来确定。1957年我国在全国范围内建立了第一个国家重力控制网，由21个基本点和82个一等点组成，称为1957年重力基本网。该网与前苏联的三个重力基本点连测，属波茨坦重力系统，后来发现该系统有+14毫伽的常差。1983年后进行新的建网工作，基本网包括6个基准点、46个基本点和5个引点，共计57个基本重力点。网中北京、上海等点与东京、京都、巴黎、香港等重力点联测，属1971年国际重力基准网即igsn-71系统。1987年起我国正式以该网的57个重力点作为重力起算点，称为1985国家重力基本网。我国使用的椭球我国先后使用过两个参考椭球。1954年北京坐标系采用的是原苏联克拉索夫斯基椭球，其长半径a=6378245米，短半径b=6356863米，扁率f=（a-b）/a=1:298.3。1980年西安坐标系采用的是1975年国际大地测量学与地球物理学联合会第十六届大会上的推荐值，=6378140米，b=6356755米，f=1:298.257。大地测量学简单地说，传统的大地测量学是研究和测定地面点的几何位置，在广大地面上建立国家大地控制网，以及研究和测定地球形状、大小和地球重力场的理论、技术与方法的学科。现代大地测量学科的形成始于公元17世纪初，它是古老的测绘学的一个分支学科。为了测定人类赖以生存的地球形状和大小，为了进行大范围测绘地形图的控制，在测绘史上，科学家们曾多次进行子午线弧度测量与经纬度测量，并研究和探讨其有关理论、技术和方法，以较好地解决这两个问题。但是地球的自然表面是个高低起伏很不规则的表面，从整体上怎么来概括并找到一个合理的规则曲面来代表地球表面，以便对其进行更深入地研究和更精确地计算呢？这是大地测量学科本身初期发展的需要，也是其他地学发展的需要。因此，科学家们设想将一个静止平衡的海水面延伸至大陆内部构成的全球闭合曲面来表示地球。这个曲面就称之为大地水准面，它是地球的物理表面。由于地球表面以下内部质量分布的不均匀性,使得大地水准面也是一个不像圆球那样平滑的规则闭合曲面，虽然它很有用处，但无法在其面上进行长距离、大面积及其它复杂的大地测量计算，以满足有关科学研究和技术发展的需要。为了计算方便，大地测量学家经过研究和计算，还是决定选取与大地水准面形状非常接近、密合的地球椭球作为地球的数学表面。这样，测定地球的形状就指大地水准面的形状;测定地球的大小就指地球椭球的大小;测定地面点的几何位置就是以椭球为参考的地面点位置和以大地水准面（即平均海水面）为基准的高程;研究地球重力场是测定地面点的重力值，用来探讨地面重力作用的空间，也是求定地球形状的方法之一。这是大地测量学科形成的初期阶段。到了20世纪50年代以后，由于现代科学技术的迅速发展,促进了现代测绘科学技术的进步，电磁波测距、声纳、卫星大地测量、电子计算机和甚长基线干涉测量等新技术相继出现，特别是全球卫星定位系统（gps）的发展和广泛应用，使得大地测量学科的研究和应用范围发生了革命性的变化。它超越了过去传统的局限性，由区域性大地测量发展为全球性大地测量；由研究地球表面发展为涉及地球内部；由静态大地测量发展为动态大地测量；由测地球发展为可以测月球和太阳系各行星，并有能力对整个地学领域及航天等有关空间技术作出重要贡献。因此，大地测量学既是一门很现实，又是一门不断发展富有生机的学问。大地水准面与地球形状前面已经说过，地球自然表面是极不规则的，有高山、深谷、江河湖海，不能用简单的数学关系来表达。因此，19世纪20年代前人们以椭球面作为地球模型。随着大地测量精度要求的提高，认识到椭球面是个纯数学表面，用来进行推算点位是非常方便的，但它与测量仪器观测数据很难联系。由于地壳质量分布不均衡，用经纬仪或水准仪在实地找不到与椭球面相垂直的法线，德国的大地测量学家利斯廷于1873年创立了大地水准面概念，定义是：假设海水面处于静止平衡状态下，将其延伸到大陆下面，构成一个遍及全球的闭会曲面，这个曲面就是大地水准面。如下图所示。大地测量学中所研究的地球形状就是大地水准面的形状。理由是：大地水准面与占地球面积71%的平均海水面重合，与地球自然表面非常接近；大地水准面具有水准面特性，处处与铅垂线正交，而测量仪器是用水准器整平，用垂球对中的，所以，大地水准面是测量作业的基准面；海水面是实际存在的，与世界上沿海国家都发生联系，通过验潮取平均值就可获得平均海水面的位置。三角测量与空间三角测量三角测量是建立平面控制网的主要方法。1615年由荷兰学者斯涅耳创立，并始用于子午线弧度测量，取得了令人满意的结果。随着测量仪器的不断进步和计算技术的不断提高，这种作业方法沿用至今并得到发展。它的基本原理如图一所示。在地面选定一系列的点（称三角点，见图一中的a、b、c、……），按三角形连接成网。观测三角形网中的所有角度Z1.Z2.Z3……。若a、b为已知点（其坐标可用天文测量确定），则ab边的长度和方位角也为已知值。按三角形正弦公式，由ab边可以推算出ac、bc边长，进而求得网中所有边长。根据已知边的方位角和网中各角可以推算网中各边的方位角。再根据已知点坐标及各边的方位角和边长，就能逐次求得其它各点的坐标。随着空间技术的发展，人造地球卫星上天，空间三角测量也迅速发展起来了。空间三角测量的基本原理与地面三角测量不同之处仅在于:空间三角测量的角度是由卫星根据每一个标定并放有接收卫星信号设备的地面点来测定的，而且这种观测是严格按一定时间间隔进行的。此外，在同一时间内还根据卫星发射的信号测定地面各点至卫星的距离。这样，有了测得的角度和距离值便可求出地面各点的坐标。如图二所示。据此，采用专门的大地测量卫星和仪器可测定地球表面上任何地点的坐标及跨越海洋各点之间的距离。从而也就可以更精确地求定地球形状和大小，并满足社会各方面的需要。探险队员迷路，利用GPS接收机脱险洲际导弹发射和大地测量的关系洲际导弹是一种无人驾驶的飞行器。它装有火箭发动机、和控制系统，其作用是把弹头沿一定的弹道送至目标区。当发射点和被打击目标一经确定，它的飞行轨道就能计算出来，并在导弹发射前由导弹控制系统予以认定。它与大地测量关系主要有三个方面：需要大地测量精确地测定发射点的坐标和基准方位角。根据发射点坐标和侦察判定的目标点坐标便可计算导弹的射程和方位；基准方位用是为导弹定向用的。需要大地测量提供全球和区域重力场模型。洲际导弹始终是在地球重力场中飞行的，时刻受到地球重力场的巨大作用，正确表示地球重力场的长波全球特性和建立发射区的详细重力场模型，是提咼武器精度的关键。需要统一坐标系和进行大地位置计算。洲际导弹射程达1万公里，当测定了发射点坐标及获取了目标点坐标后，首先要将两点坐标归算到同一坐标系中，然后在椭球面上进行大地边长和大地方位角的解算。经纬度的测定大家知道，在东西两地，东面的日出时间要比西面的早，这是由于两地经度不同的原因。两地的经度之差，就是同一瞬间两地的同一类时间之差。测定经度，就是要测定在同一瞬间，测站的地方时与格林尼治天文台同类时之差。测定两地同一瞬间的时刻之差的方法不同，测定经度就有各种不同的方法。现在各国广泛采用的是无线电法。无线电法是利用收录无线电时号的方法来得到两地同一瞬间的时刻。再用天文方法测定两地的表差，从而算出两地正确的时刻。最后按公式求出测站经度。在同一天的中午，我国越靠南的地方太阳的高度越高，即距天顶距离越小，越靠北的地方，太阳高度越低，距天顶距离越大。南北两地太阳高度之差，或太阳至天顶距离之差，即为两地纬度之差。测定纬度的方法很多，常用的方法为恒星天顶距法。此方法为观测恒星天顶距来定纬度。它又分为单高法、双星等高法和多星等高法等。单高法：只测一颗恒星的天顶距，在知道表差的情况下，就可求得纬度。观测北极星的高度测定纬度是多年来最常见的简便方法，如左图所示。南北星中天高差法：在子午圈上(南北的大圈上)测出南星和北星的高度(或天顶距)之差，即可求出纬度。多星等高法可同时测定经、纬度。在测站观测某几颗恒星经过某一天顶距的等高圈的时间，代入天文公式中可同时解算出测站的经度和纬度。什么是RTK技术常规的gps测量方法，如静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度，而rtk是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法，它采用了载波相位动态实时差分(real-timekinematic)方法，是gps应用的重大里程碑，它的出现为工程放样、地形测图，各种控制测量带来了新曙光，极大地提高了外业作业效率。高精度的gps测量必须采用载波相位观测值，rtk定位技术就是基于载波相位观测值的实时动态定位技术，它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度。在rtk作业模式下，基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站。流动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据，还要采集gps观测数据，并在系统内组成差分观测值进行实时处理，同时给出厘米级定位结果，历时不到一秒钟。流动站可处于静止状态，也可处于运动状态；可在固定点上先进行初始化后再进入动态作业，也可在动态条件下直接开机，并在动态环境下完成周模糊度的搜索求解。在整周末知数解固定后，即可进行每个历元的实时处理，只要能保持四颗以上卫星相位观测值的跟踪和必要的几何图形，则流动站可随时给出厘米级定位结果。rtk技术的关键在于数据处理技术和数据传输技术，rtk定位时要求基准站接收机实时地把观测数据(伪距观测值，相位观测值)及已知数据传输给流动站接收机，数据量比较大，一般都要求9600的波特率，这在无线电上不难实现。rtk技术如何应用各种控制测量传统的大地测量、工程控制测量采用三角网、导线网方法来施测，不仅费工费时，要求点间通视，而且精度分布不均匀，且在外业不知精度如何，采用常规的gps静态测量、快速静态、伪动态方法，在外业测设过程中不能实时知道定位精度，如果测设完成后，回到内业处理后发现精度不合要求，还必须返测，而采用rtk来进行控制测量，能够实时知道定位精度，如果点位精度要求满足了，用户就可以停止观测了，而且知道观测质量如何，这样可以大大提高作业效率。如果把rtk用于公路控制测量、电子线路控制测量、水利工程控制测量、大地测量，则不仅可以大大减少人力强度、节省费用，而且大大提高工作效率，测一个控制点在几分钟甚至于几秒钟内就可完成。地形测图过去测地形图时一般首先要在测区建立图根控制点，然后在图根控制点上架上全站仪或经纬仪配合小平板测图，现在发展到外业用全站仪和电子手簿配合地物编码，利用大比例尺测图软件来进行测图，甚至于发展到最近的外业电子平板测图等等，都要求在测站上测四周的地形地貌等碎部点，这些碎部点都与测站通视，而且一般要求至少2-3人操作，需要在拼图时一旦精度不合要求还得到外业去返测，现在采用rtk时，仅需一人背着仪器在要测的地形地貌碎部点呆上一二秒种，并同时输入特征编码，通过手簿可以实时知道点位精度，把一个区域测完后回到室内，由专业的软件接口就可以输出所要求的地形图，这样用rtk仅需一人操作，不要求点间通视，大大提高了工作效率，采用rtk配合电子手簿可以测设各种地形图，如普通测图、铁路线路带状地形图的测设，公路管线地形图的测设，配合测深仪可以用于测水库地形图，航海海洋测图等等。放样程放样是测量一个应用分支，它要求通过一定方法采用一定仪器把人为设计好的点位在实地给标定出来，过去采用常规的放样方法很多，如经纬仪交会放样，全站仪的边角放样等等，一般要放样出一个设计点位时，往往需要来回移动目标，而且要2-3人操作，同时在放样过程中还要求点间通视情况良好，在生产应用上效率不是很高，有时放样中遇到困难的情况会借助于很多方法才能放样，如果采用rtk技术放样时，仅需把设计好的点位坐标输入到电子手簿中，背着gps接收机，它会提醒你走到要放样点的位置，既迅速又方便,由于gps是通过坐标来直接放样的，而且精度很高也很均匀，因而在外业放样中效率会大大提高，且只需一个人操作。国家高程系统黄海高程系统和国家85高程基准：我国于1956年规定以黄海（青岛）的多年平均海平面作为统一基面，叫〃〃1956年黄海高程系统〃〃，为中国第一个国家高程系统，从而结束了过去高程系统繁杂的局面。但由于计算这个基面所依据的青岛验潮站的资料系列（1950年〜1956年）较短等原因，中国测绘主管部门决定重新计算黄海平均海面，以青岛验潮站1952年〜1979年的潮汐观测资料为计算依据，叫〃〃1985国家高程基准〃〃，并用精密水准测量位于青岛的中华人民共和国水准原点，得出1985年国家高程基准高程和1956年黄海高程的关系为：1985年国家高程基准高程=1956年黄海高程-0.029m。1985年国家高程基准已于1987年5月开始启用，1956年黄海高程系同时废止。1956黄海高程水准原点的高程是72.289米。1985国家高程系统的水准原点的高程是72.260米。习惯说法是〃〃新的比旧的低0.029m""，黄海平均海平面是〃〃新的比旧的高〃〃。三、摄影测量与遥感如何恢复或确定航摄像片与地面之间的几何关系航空摄影瞬间，由于飞行姿态不同，每张像片与地面之间的几何关系也是不同的。利用航空像片测制一定比例尺的地图，首先要恢复这种几何关系。对于单张像片来说，像点的空间位置和它相应的地面点的关系可以用一些特定的参数建立起来，确定这些参数就能恢复相互的几何关系，这些参数称为像片的方位元素。其中，确定摄影物镜（后节点）与像片关系位置的参数称为内方位元素，恢复内方位元素的目的在于恢复摄影光束；确定摄影中心与地面相互关系的参数称为外方位元素，外方位元素有六个：其中三个是摄影中心在地面辅助坐标系中的坐标，是直线元素；另外三个是航摄像片（或摄像光束）在地面辅助坐标系中的姿态，是角元素。确定外方位元素的目的在于恢复摄影像片与地面的几何关系。当这些元素都恢复后，航摄像片与地面之间的固定的几何关系也就恢复了。对于由多张像片构成的立体模型来说，恢复或确定其与地面的几何关系，一般分为两步：相对定向和绝对定向。相对定向是在仪器上恢复摄影瞬间构成像对的像片间的相对位置关系,即恢复两个摄影光束的相对位置，使同名投影光线成对相交。相对定向后，就能够观察到立体了。两张像片构成的单独像对，只要转动左右两个光束，就能完成相对定向；连续立体模型的相对走向则要保持左光束不动，依次旋转右光束即可。相对定向后，就建立了自由比例尺的、方位任意的立体模型。但是，我们建立立体模型的目的是为了测绘与实地相似的地图，这就要求把模型按着确定的比例尺和实际方位放置到大地坐标系当中，这个过程就是绝对定向。经过相对定向和绝对定向后，就可以在立体模型上测绘等高线了。航空摄影是被动式遥感秋高气爽，晴空万里。一架银白色的航摄飞机在西安上空匀速地飞掠，多光谱航空摄影机的快门有规律地开启和关闭。航摄结束后，经过对胶片的冲洗、拷贝，就可以得到西安地区的航空像片了。这时，人们在立体像对上就可以俯视西安全貌：繁华的街区、宽敞的马路、雄伟的古城墙、巍峨的大雁塔„„通常把上面这种遥感方式称为被动式遥感。因为，航摄飞机上的多光谱摄影机是被动地接受地面物体的反射光，而地面物体的反射光谱特性取决于光源（太阳）和大气条件等，所以航空摄影受到日光、时间、天候等多种因素限制，其被动性可见一斑。属于光学摄影的航空摄影只“敏感”电磁波的可见光波段。可见光是人眼能够看到的光，它由赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色光组成，是一个很窄的波段。与光学摄影机相类似，红外传感器也是被动地接受电磁波。红外传感器“感知”红外波段，这一波段介于0.76微米〜l毫米之间，分为近红外、中红外、远红外、极远红外四个区域。我们知道，自然界的任何物体不仅反射太阳辐射出来的红外线，而且当其处于绝对温度零度（一2731）以上时，还自动向外发射红外线，这种发射能力一般由物体的温度决定。所以红外传感器是全天候的遥感设备。总之，利用多光谱摄影机或多光谱扫描仪这类传感器直接接收地面物体反射或辐射波来探测物体的遥感方式称为被动式遥感。被动式遥感器主要工作在紫外、可见光、红外、微波等波段。其主要遥感器有摄影机、扫描仪、分光计、辐射计、电视系统等。目前在航空遥感中大多使用被动式遥感器。不同航摄像片上有相同影像的奥秘测量员在作业时会发现相邻像片上有部分影像是相同的景物的影像。这是不是没有必要的重复劳动呢？不是。这是怎样造成的呢？是航空摄影时进行重叠摄影所致。相邻航线之间的重叠摄影称为旁向重叠;同一航线相邻像片之间的重叠摄影称为航向重叠。航向或旁向重叠度，分别表示像片航向或旁向影像重叠边长与像幅的长或宽之比，并以百分数表示。航向重叠度应不小于53%（如图所示），旁向重叠度应不小于15%。如果重叠度不够，就会出现航摄漏洞，应该及时补摄。为什么航向或旁向要有一定的重叠度呢？因为航测的目的是为了制作地图，航空摄影测量立体测图需要建立立体像对，而立体像对是由有一定的重叠度的相邻像片构成的。也就是说，根据形成生理视差的原理，人造立体观察的必要条件之一，是必须观察两个摄影站对同一景物摄取的像对，并且每只眼必须各观察像对中的一张像片，以期使同名像点成对相交。这是航向重叠的原因。我们知道，测制一幅地图需要若干条航线的航摄资料，相邻航线的像片只有一定程度的重叠，才便于比较准确地进行航线间的拼接。遥感所感知的物质某小报曾登出消息：一个有特异功能的“大师”，可以对在千里之外的病人治病。病人可以感应“大师”发出的“气”。“气”是什么？谁也说不清，总之是玄而又玄的东西。而在距地面几十公里、几百公里的飞机、卫星上进行遥感，所感知的“物质”却是实实在在的。有人说，高山大川，浩瀚海洋，绿色植被，万里长城，金字塔„是遥感所感知的“物质”。这话看起来并没有错，不过，从科学意义上说，遥感所感知的是这些具体的“物质”所反射或辐射的电磁波。电磁波虽然我们看不到，摸不到，但它却是物质存在的一种形式。电磁波是在空间传播的交变电磁场。这些电场和磁场以光速近直线地波动式传播。无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、Y射线都是电磁波，不过它们产生的方式不同，波长也不相同。电磁波有辐射、反射、折射、散射等特性。根据电磁波波长（或频率）的大小，人们排列出电磁波谱（见左图）。遥感一般使用紫外线、可见光、红外线、微波等波段。遥感技术遥感技术是从地面到空间各种对地球、天体观测的综合性技术系统的总称。由遥感平台、遥感仪器以及信息接受、处理与分析应用等分系统组成。遥感技术是正在飞速发展的高新技术，它已经形成的信息网络，正时时刻刻、源源不断地向人们提供大量的科学数据和动态信息。遥感平台是遥感过程中乘载遥感器的运载工具，它如同在地面摄影时安放照像机的三脚架，是在空中或空间安放遥感器的装置。主要的遥感平台有高空气球、飞机、火箭、人造卫星、载人宇宙飞船等。遥感器是远距离感测地物环境辐射或反射电磁波的仪器。目前使用的有20多种，除可见光摄影机、红外摄影机、紫外摄影机外，还有红外扫描仪、多光谱扫描仪、微波辐射和散射计、侧视雷达、专题成像仪、成像光谱仪等，遥感器正在向多光谱、多极化、微型化和高分辨率的方向发展。遥感器接受到的数字和图像信息，通常采用三种记录方式：胶片、图像和数字磁带。其信息通过校正、变换、分解、组合等光学处理或图像数字处理过程，提供给用户分析、判读，或在地理信息系统和专家系统的支持下，制成专题地图或统计图表，为资源勘察、环境监测、国土测绘、军事侦察提供信息服务。我国已成功发射并回收了10多颗遥感卫星和气象卫星，获得了全色像片和红外彩色图像，并建立了卫星遥感地面站和卫星气象中心，开发了图像处理系统和计算机辅助制图系统。从“风云二号”气象卫星获取的红外云图上，我们每天都可以从电视机上观看到气象形势。航天遥感与航空遥感的区别航天遥感泛指利用各种空间飞行器为平台的遥感技术系统。它以地球人造卫星为主体，包括载人飞船、航天飞机和空间站，有时也把各种行星探测器包括在内。在航天遥感平台上采集信息的方式有四种：一是宇航员操作，如在“阿波罗”飞船上宇航员利用组合像机拍摄地球照片：二是卫星舱体回收，如中国的科学实验卫星回收的卫星像片；三是通过扫描将图像转换成数字编码，传输到地面接收站；四是卫星数据采集系统收集地球或其它行星、卫星上定位观测站发送的探测信号，中继传输到地面接受站。航空遥感泛指从飞机、气球、飞艇等空中平台对地面感测的遥感技术系统。按飞行高度，分为低空（600〜3000米）、中空（3000〜10000米）、高空（10000米以上）三级，此外还有超高空（u—2侦察机）和超低空的航空遥感。由此可见，航天遥感和航空遥感的区别主要是：一是使用的遥感平台不同，航天遥感使用的是空间飞行器，航空遥感使用的是空中飞行器，这是最主要的区别；二是遥感的高度不同，航天遥感使用的极地轨道卫星的高度一般约1000公里,静止气象卫星轨道的高度约3600公里，而航空遥感使用的飞行器的飞行高度只有几百米、几公里、几十公里。俗话说，登高才能望远。航天遥感与航空遥感相比，感测的地域显然要大得多，美国“陆地卫星”的一幅多光谱图像覆盖地面的面积达34000平方公里，相当于台湾岛的面积，而赤道上空的气象卫星可以覆盖南北纬40°以内、东西经相距70°左右的区域。因此，航天遥感能够以空前广阔的视野时刻监测着地球。有影像方式遥感与无影像方式遥感有影像方式遥感与无影像方式遥感是两种不同的遥感方式。有影像方式遥感是指能够获得图像信息方式的遥感。根据其成像原理，可分为摄影方式遥感和非摄影方式遥感。一般说，摄影方式遥感是指用光学原理摄影成像的方法获得的图像信息的遥感，如使用多光谱摄影机进行的航空和航天遥感。非摄影方式遥感是指用光电转换原理扫描成像方法获得的图像信息的遥感，如使用红外扫描仪、多光谱扫描仪、侧视雷达等进行的航空和航天遥感。无影像方式遥感是指只能获得数据和曲线记录的遥感，如使用红外辐射温度计、微波辐射计、激光测高仪等进行的航空和航天遥感。显然，两种遥感方式所获得的信息的根本区别在于是否为图像信息。凡所获信息是图像的，就是有影像遥感；否则，就是无影像方式遥感。彩色像片的获得假日我们去郊游，在照像机里装上彩色胶卷，就可以拍摄美丽的风景了，然后经过冲洗、印制，就能获得一张张色彩丰富的像片。遥感获得彩色像片与平常的照像没有大的区别。首先，传感器要把信息记录在彩色胶片上。彩色胶片有三层组成，每层感应可见光的不同波段。最上层是感蓝光层，中层是感绿光层，下层是感红光层（如下图）。上层和中层之间是黄色滤光层。胶卷各层均涂布有感光能力的溴化银和相应颜料的乳剂膜。为什么胶片这样涂布呢？我们知道，红、绿、蓝是三原色，三色加在一起可得到白光，三色均被吸收则为黑色，三色不同搭配可得到赤橙黄绿青蓝紫七种颜色。当光线照射胶片时，感蓝色层感应蓝光，黄色滤光层将蓝光阻挡（因为感绿层和感红层都等感蓝光），红绿光透过黄色滤光层分别被感红光层、感绿光层感应。胶片感光后，即可进行显影。显影时，黄滤光层被漂白，各感光层生成它的补色。于是，上层给出黄色像，中层给出品红色像，下层给出青色像，并在它们的叠积之下，构成了天然的多彩影像。利用这样的胶片就可以印制出彩色的像片了。人造立体在多倍仪、立体坐标量测仪、立体测图仪这类模拟仪器上，通过建立立体像对，人们就可以进行立体观察了。在测量员的视野里，会出现突兀的高山，蜿蜒的江河，广阔的平原，浩瀚的沙漠„„此时测量员也许会进入“会当凌绝顶，一览众山小”的意境。但是，测量员在饱眼福之余，也有少许遗憾——不过是在“假立体”上观光。“假立体”即人造立体观察，它相对于高低起伏的自然景观而言。根据人们观察物体时产生立体感觉的原理，在仪器上模拟航摄时的情形，从而建立立体像对，人们对立体像对的观察称为人造立体观察。大家知道，照像机和人眼很相似，它们都能感受物体的反射光。不过，摄影时，景物是聚焦在胶片上；眼睛观察时，景物是聚焦在视网膜上。假定我们采取逆向思维的方法，用眼球代替航空摄影时的摄影机的镜箱，如下图所示，以双眼代替摄站S1、s2,左右两眼分别观察已经摄取的左右像片pl、p2,当像点视线构成的光束与摄影时光束相应，并方位一致时，视网膜上便形成生理误差，于是可以获得与观察实物相似的立体感觉。这说明，观察实物和观察立体像对，在视网膜上所形成的生理视差，取得了等效的结果。根据这种联系，人们创造了人造立体观察，从而扩大了摄影测量的应用范围，开辟了航测内业的新天地。人造立体观察至少应该满足以下条件：观察的必须是两个摄影站对同一景物摄取的像对；每只眼必须各观察像对中的一张像片；安放像片应该尽量使左右像片相应点的连线与眼基线平行，并使两条同名像点的视线与眼基线在一个平面内。掌握了人造立体观察的要领，有经验的测量员不必利用仪器，就可以直接用两张可以构成立体像对的像片进行立体观察。地理空间数据综合数据综合包括图形数据的综合和专题数据的综合。图形信息的综合是指地物轮廓形状的化简各要素的选取、图形的合并、图形等级变换、重要图形的夸大、要素相互间关系的处理等；专题数据的综合是指专题数量的选取、形状的化简、现象质量特征与数据特征的综合。数字正射影像（DOM）数字正射影像是利用数字高程模型对扫描处理的数字化的航空像片/遥感影像（单色/彩色），经逐个象元进行投影差改正，再按影像镶嵌，根据图幅范围剪裁生成的影像数据。数字高程模型（DEM）数字高程模型是