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地形测图技术的发展现状

地形测图，本文定义为对地球表面上点天测图(成像)数据相反，地球陆地表面的
的三维坐标的量测。测图技术因陆地面、海三维测图还未开展。然而，已进行了可行性
面和冰面的应用不同面耳。地面测图非常复论证和试验。
杂，要求其水平分辨率为100m或更高，垂2．海面钡4图
直分量的精度为lm或更高。海面地形相对有限的脉冲雷达测高仪已成功地应用于
平滑些，要求的水平分辨率为几公里或更海面，时而也用于冰面和地面的测图。用这
大，垂直分量的精度比地面测图高两个数量种仪器可以进行海洋大地水准面测定、海面
级，即1cm。冰面测图所要求的分辨率一动态地形测图徊推测洋流和潮汐。1978年
般介于地面和海上测图之间。下面仅详细地SEASAT~_星雷达测高仪的100天测高数据
讨沦地面和冰面地形测图的方法，有关海洋是这种研究的一个重要里程碑。目前正在运
测高技术的讨论可参阅Stewart(1986)的行的美国GEOSAT军事卫星，正为一些科学
文章。家和科学组织用于科学研究和生产作业应

一
、从空间测绘地面和海面的现状用。美国和法国的ToPEx／PosEIDoN卫
1．地面测图星和欧洲空间局(ESA)的ERS一1卫星，
三维数字地形数据主要是通过数字化现将提供具有甚高精度和更广泛性的雷达测高
有的等高线地图和由航空摄影测量数据获取数据。据f占计，如果精确的轨道星历数据和
的。目前，美国、加拿大欧洲澳大利亚都大气层中的传播误差能够被抵偿的话，则这
已拥有大型的数字高程数据库。目前人工相两种卫星昀雷达测高仪的海面测高精度分别
自动数字化所需的人力成本是大致相同的，为7cm和3cm。电离层误差改正需要双频雷
如人工数譬化包括(假设对一幅具有100m果达测高仪(TOPEX)或某种双频测距系统
样的50×70cm~的地图进行数享化)：(如ERS一1卫星上~(：PRARE)。
60"~70小对的手扶数字化，现有的雷达测高仪基本上都是剖面仪，
0．5小时的扫描，这些仪器通过测量双程传播延迟(星地
8小时在VAX卜算机上的矢量化，面卫星)来确定卫星运行方向上R地面高
8，、一20小时在交互式工作站上的编辑。程。单平台的剖面测量对卫星相邻轨道间距
随着自动化和半自动化过程的改善阳计和重复周期之间关系的处理不能令人满意，
算机功能的提高，在今后几年内，数字化的这就导致了对某些要素的空间和瞬问采样与
工作量肯定会有所减少，但它们仍将保留大混迭之间的比较。现有的系统难以达到单颗
部分。上述技术将阻碍全球三维数字地图：m卫星的足够的重复周期和满意的水平跟踪密
合理的时间和成本限度内的发展。此外，当度。
前的方法不可能建立一个具有内部统一性和=、地面测图应用的仪器

一致性(精度)的数据库。1．光学威像技术
与过去十年所采集和分析的大量二维航①立体摄影测量

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摄影方法具育几何分辨宰极高的陇点，理论上位置精度可以比至0．5至1个像元，即
缺点是对胶片材：有一定的要求(必须从空均方误差可达5"~lOm，相应的高程度为5
问覆盖)和“拟”的胶片特。这就要求，、，6m(基高比约为1)。，典型的结果是在
进行几何改正，参考点检测和把亮度数据转垂直方向上可取得24m和17ml~精度。
换成数字信息。①立体线性扫描仪
苏联的摄影测量测图任务已投入实用，在垂直于飞行方向的推扫或扫描仪的焦
而且其产品已在市场上出售。此外，实验系面上，排列着二条半导体线，同对进行前、
统还有使用德国MC相机阳美国大像幅相机后和垂直方向的扫描。这样从同一扫描带即
的航天飞机摄影任务，其平面精度为3,--．26可获得同一区域的三幅图像，同时也获得了
m，高程精度为5~-32m。在不久的将来，立体像对。通过调整前后视角，能够选择綦
还没有所期望的航天飞机摄影飞行。高比，且基高比与纬度无关。与单线推扫仪
②电子机械行扫描仪比较起来，该扫描仪数据的控制点和立体测
电子机械行扫描仪巳用于陆地卫星传感量的数字相关要容易进行一些。该扫描仪巳
器MSS和TM，它通过逐行扫描垂直于卫星成功地进行了首次机载试验，而星载是完全
轨道方向上的镜像来获取二维图像。在两条可行的。
相邻卫星轨道和重叠^勺地方，获取立体像对。上述这四种立体光学系统(不管是模拟
重叠地区在赤道附近较小(15％)，在两极的还是数字的)的主要不足是受到气候的限
附近较大，如果扫描镜是非最低点倾斜的(对制及数据处理量巨大。这些问题使得这类仪
陆地卫星传感器来说这是不可能的)那么重器无法进行全球覆盖。此外，一般都需要地
叠地区和基线／高程比可能会改善。面控制点，如果不能获得这些控制点，那么
③电子行扫描仪(推扫)精度就要受到限制，但若要适当地增加这些
在这种方法中，采用电荷耦合器件(cc控制点，则其花费要大大增高。
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