发布时间:2024-01-09 09:48:17
绪论:一篇引人入胜的影像技术发展,需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文,供您参考和学习。

二十世纪发展起来的摄影测量学,特别是航空摄影测量是我国传统测绘重要组成部分,在大地、航测和制图三大组成部分中,航测是测制地形图的最基本手段。由于高科技的发展,摄影测量正受到史无前例的影响,正在经历一场深刻的变革,本文主要介绍现代科技发展对摄影测量与遥感技术的影响,目前发展方向,以及发展中存在的问题。
1计算机发展对摄影测量的影响
1.1摄影测量的回顾
摄影测量经历了发展的三个阶段,即模拟、解析和全数字测图。在计算机水平发展还不高时,测图无法用计算机来实现,只能用机械模拟的办法,例如多倍仪和各种精密全能测图仪,还有为了降低造价,利用简化公式设计的模拟仪器。这些仪器由于精度要求极高,因此制造困难,价格昂贵。这些仪器在测绘事业中起到了一定的历史作用。
1.2计算机发展对摄影测量的影响
航空摄影测量是传统地形图的基本手段,通过测量航空像片计算地面真实坐标。航空摄影测量工作者早就关注计算机在该领域中的应用,但是由于这种计算极为复杂,因此随着计算机的发展,计算机在摄影测量中的应用才逐步深入。
随着计算机的不断发展,摄影测量中最困难的测图部分用计算机来解决,从而使摄影测量步入计算机处理的新时代,使得摄影测量产生了巨大的变化,该变化可从下列四个方面得到反映。
(1)测量仪器的彻底改变
传统摄影测量仪器主要分二大类,一类用于测量像片的坐标,用于加密,提供测图时控制点坐标。第二类是用于测图,通常为机械模拟方式。这些仪器由于精度高,制造比较困难,过去大部分从德国、瑞士进口,价格自然昂贵。而现在只要有高精度像片数字化仪和基于计算机的处理系统,便可实现航测生产的全过程。这些仪器与原来仪器相比,具有结构简单、体积小、重量轻、价格低、效率高等特点。如果将来航空摄影采用数码像机,直接得到数字影像,到那时像片数字化仪都不要,利用基于计算机的一些处理系统便可实现地形图等测绘产品的生产。由此可看出,计算机的发展对航测仪器带来了彻底变革。
(2)产品形式的改变
由于计算机的发展,测绘生产的产品模式发生了根本变化,由过去的模拟表达方式改为全数字形式,即4D产品。在数字测绘产品生产中,首先应重视数据的格式,即制订数据生产标准。目前各国的标准不一致,因此在用数据前,必须先了解数据格式,否则无法应用。在数字测绘产品中,另一重要转变是产品的管理,在模拟图时代,利用仓库储存,用户亲自领取的方式。在数字时代,利用计算机管理,公用数据可以上网,用户从网上直接下载数据。在管理上更为科学,使用更为方便。
(3)生产工艺的改变
由于处理方法和产品形式的改变,使得生产工艺流程也产生重大变化,朝着简单、高效方向发展。模拟产品生产中一个重要缺陷是绘图结果不能有效利用,从生产原图到出版须重复标描多次,而在数字产品生产中该问题就不存在。由此也导致航测与制图无明确分界。现在的生产工艺流程主要包括下列部分:航片数字化,把模拟图像变为数字影像;影像处理和信息提取,包括影像几何纠正及产品信息的提取与编辑;建立数据库,实现数据的有效管理和应用。
(4)理论方法上的改变
在过去,摄影测量主要着重模型的研究,目的是为了提高测量精度,而现在计算机的水平,对摄影测量计算而言,已根本解决,可以用最严密的公式计算,解算精度能得到完全保证。摄影测量几何模型已不再是研究的重点,而转向影像匹配与信息自动提取方面。影像匹配是数字摄影测量的核心,数字摄影测量的效能能否得到充分发挥在某种程度上取决于影像自动匹配的水平。影像匹配不仅在数字摄影测量中占有重要地位,同时也是计算机视觉目标自动识别的核心,为此影像匹配引起许多学者的关注。经过多年研究,结合计算机发展水平,影像匹配已从理论研究走向实际应用,这是摄影测量取得的重大进展。由于地面影像极其复杂,影像匹配尚不能做到完全成功,目前当匹配失败时尚需人工干预。在信息提取方面,已进行了大量研究,有些进展,但距实际应用尚有较大距离,这方面是今后应努力研究的方向。
2 空间技术发展的影响
20多年来,航天遥感得到了较大发展,获得了大量卫星影像,并在许多领域已有成功的应用。
随着科学技术的发展,航天遥感不仅走向成熟,同时又提出了新的要求,其中有二个特点,其一是地面分辨率愈来愈高,美国在南斯拉夫所用军事侦察卫星地面分辨率为0.1m。在卫星发射计划中,许多国家或公司将要发射地面分辨率为1m的卫星。美国在“数字地球”计划中,分辨率为1×1m的全球影像是其中重要内容之一,这些高分辨率影像将来主要靠航天遥感来获得。
其二是面向全球变化监测,我们赖以生存的地球由于人类活动的影响正在发生不断变化,许多自然现象及变化规律尚不清楚,为了进行研究,必须获得大气圈、水圈和生物圈的各种数据,须对地球表面的陆地、海洋及大气层进行全面监测,为此美国提出了地球观测系统(EOS)计划,卫星上传感器共有19种。
雷达卫星也是以后发展的重要方向,信息获取不受气候影响的特点吸引着人们的普遍关注,雷达卫星的特有特性为应用开辟了广阔前景。我们在这方面研究尚不够,有待进一步加强。
为了应用需要,必须对航天遥感影像进行处理和分析,鉴于航天遥感影像具有数据量大、分析复杂等特点,因此对处理设备和方法提出了新的要求,对许多相关领域引起重要影响。
随着现代科技日新月异的发展趋势,摄像测量与遥感技术也在不断发展和提高,其应用领域也越来越广泛,由最初的地球科学研究,到如今被人们应用于日常生活工作当中,其应用价值也愈发凸显。在此趋势下,摄像与遥感技术的应用及其发展成为了相关工作者应当予以关注与思考的问题。
1 摄像测量与遥感技术
1.1 摄像测量
摄像测量是指通过影响研究信息的获取、处理、提取和成果表达的一门科学,其实质是一门信息科学,目前是测绘学的分支学科。就学科而言,摄像测量学主要针对集合定位和影像解译这两大问题进行解决。其主要内容包括不同比例尺下的地形图的测绘、数字地面模型的建立、提供地理或土地信息系统的基础数据。在学科特点方面,摄像测量学反映的是客观的、真实的目标,形象直观,并且可从中获得大量信息,其中主要是物理信息与集合信息,同时摄像测量还可以针对动态物体进行测量,捕捉其瞬间影像,对测量工作的进行是一大进步,此外,摄像测量的引用范围较广,适用于大范围地形测绘,提高测绘效率。在工作地点的选择上,摄像测量由于是在影像中进行测量工作,其工作地点不再受气候、地理等条件的限制,为实际测绘工作提供便捷。
1.2 遥感技术
遥感技术是一种探测技术,始于上世纪60年代。事实上,任何物体都具有光谱特性,即吸收、反射、辐射光谱的性能。不同物体对于光谱的反映存在差异,同一物体在不同的时间和地点也会对光谱产生不同的反射和吸收程度差异。遥感技术正是利用这一原理,将电磁波理论结合传感仪的使用,对远距离目标所辐射和反射的电磁波、可见光、红外线信息进行收集处理,最终成像,达到探测和识别的目的。遥感技术是一套设备系统共同协作可完成的工作体系,其组成设备包括遥感器、遥感平台、信息传输设备、接收装置、图像处理器等。遥感技术按照电磁谱段的差异可分为可见光遥感、红外遥感、多谱段遥感、紫外遥感和微波遥感。遥感技术由于其探测范围大、获取资料速度快、受限条件较少等原因被广泛应用于农业、林业、地质、地理、海洋、水文、气象、测绘等许多领域。
2 摄像测量与遥感技术的应用现状
2.1 摄像测量的应用现状
(1)航空摄影
航空摄像,又称航拍,指在飞机或其他航空飞行器上利用航空摄影机摄取地面景物的技术。航空摄像技术的实现必须以航天技术为基础,在航天摄影技术方面也有着一定的要求,测量标准更加严苛,所要求的摄像测量工作者的专业技能也更高,在测量成本方面,由于其过程涉及航天技术的应用,成本自然很高。
(2)无人机低空摄像测量
无人机低空摄像测量是摄像测量的一项重要应用,其目的是获取高分辨率数字影像。无人驾驶飞机作为飞行平台,运用的传感器通常是具有高分辨率的数码相机,结合遥感技术,通过系统一系列的集成应用,最终获取到面积较小、色彩保真、大比例尺的航测数据。当代无人机低空摄像测量被广泛应用于基础地理数据的获取,为接下来的工作奠定基础。与卫星遥感相比,无人机低空摄像测量具有明显的优势,首先在操作上,无人机摄像测量更加机动灵活,在安全性上也更有保障,由于是低空作业,其影响分辨率较高,摄像测量精度可达到亚米级。从成本上看,无人机低空摄像测量无疑成本低与卫星遥感。
2.2 遥感技术的应用现状
(1)农情检测
我国是农业大国,粮食问题历来是我国政府密切关注的所在。摄像测量与遥感技术由于其对真实画面的捕捉与反馈使得其获取的数据更具科学性与客观性,并且其在数据收集过程中周期较短、范围较广,因此,将其应用于农作物监测具有很大的优势,获取的相关资料对于农作物长势情况的掌握和农业估产具有重要作用。上世纪80年代中期,在国家经委的支持下,以中国气象局为主的相关部门组织开展了北方十省冬小麦股产试验,标志着我国气象卫星非气象领域工程化应用的开始,也是我国首次开展大规模遥感估产工作。“八五”期间,我国建立了主要粮区主要农作物(小麦、水稻、玉米)的股产信息系统,其中大面积冬小麦遥感股产运行系统是遥感技术与地理信息系统技术相结合的产物。它将整个遥感估产过程中的各个作业环节纳入计算机系统运行,使整体具有数字化作业能力,并能够输出各种估产结果。自1992年起的三年内,在黄淮海地区进行冬小麦遥感估产试验的结果表明,利用遥感技术对大面积农作物股产的精度能够达到95%以上,具有较大的应用价值。目前,利用气象卫星进行农作物估产的应用已经得到了普及与深化,并逐渐形成为一种业务化手段,估产对象也逐渐走向多样化。
(2)地质矿产资源调查
矿产资源是重要的自然资源,是人类社会赖以生存的物质基础,是国家发展与安全的中国要保障。我国矿产资源丰富,遥感技术的应用前景广阔,且遥感技术在区域地质填图方面的应用较为成熟,在其应用效果上也取得了一些成就。例如,在内蒙古、山东、江西等省开展的32项1:5万图幅的地质填土工作中,遥感技术的应用一方面显著提升了工作效率与工作质量,另一方面也节省了填图费用,每幅图的实际费用仅占常规方法所耗用资金的三分之二。
3 摄像测量与遥感技术的应用发展
随着摄像测量和遥感技术自身技术水平的发展,可预见的是,其应用的领域将会更加广泛。摄像测量的具有代表性的发展趋势是传感器的改良与创新,结合其在不同领域的应用及其实际需要而改革发展。事实上,在不同行业中,对于摄像测量与遥感技术的需求需要根据行业特点加以确定,根据自身需求加以运用。在摄像测量与遥感技术的应用过程中,相应的测量软件平台的开发与信息提取与分析效率的提高逐渐成为重要的发展趋势。在当下这一大数据时代,想要对二者加以改进,就必须提高数据的处理效率,,进行推动器改革,同r在遥感技术方面,对遥感数据的处理要更新模型的效率,引入先进算法,更好地将其应用于更多领域。
4 结束语
综上所述,在当今经济高速发展、行业变化较快、信息环境变化莫测的大环境下,我国对摄像测量与遥感技术的应用将会越来越广泛,其技术的提高速度与质量应当被社会各行业关注。摄像测量与遥感技术自身的发展一方面具有科技性意义,同时也具有整个人类社会的经济价值,在其应用领域中,更是具有商业价值,因此,我国应加快摄像测量与遥感技术的研究与开发,并在其应用范围中不断扩展。
参考文献
中图分类号:O4
一、前言
在大学物理教学中,随着学生求知欲和教学难度的增加,传统教学手段的弊端越来越明显,单纯依靠课堂讲解难以实现对物理原理和现象的描述。在这种状态下,信息技术的发展及应用给了大学物理教学以可靠的支撑。信息技术的发展,主要表现在计算机技术和网络技术等方面,其中计算机和网络技术对大学物理教学的影响最为明显。应用了信息技术之后,大学物理教学实现了对物理原理和现象的准确描述,将难懂的物理原理变成了易于理解的视频信息,降低了教学难度,提高了教学效果。为此,我们应认真分析信息技术发展对大学物理教学的影响。
二、信息技术发展使大学物理教学理论和实验教学实现了有机结合
通过了解发现,大学物理存在较多的理论和实验,在理论教学和实验教学开展过程中,由于理论和实验相对复杂,单纯利用讲解的方式难以达到教学目的。信息技术的应用,给了大学物理理论教学和实验教学以有力的支撑。
例如:在讲授非惯性参照系中惯性力的引入时,首先通过视频演示小球相对加速运动小车的运动情况,提出问题,使学生先对非惯性系产生感性认识;进而通过动画演示利用引入惯性力解决问题的可行性;最后再给出生活实例(人在汽车启动和刹车时的反映和转盘上小球惯性力提供向心力视频)加深对惯性力的感性理解。
通过采用信息技术手段,大学物理理论教学和实验教学找到了新的教学方式,对理论的讲解已经从单纯的平面讲解向视频讲解和多媒体讲解转变,讲解的总体效果和教学质量也得到了持续提高。在实验教学方面,在应用信息技术手段之前,对于一些实验现象,难以做到深入描述,更难以让学生迅速接受。应用了信息技术手段之后,大学物理实验教学将许多实验过程做成了多媒体教材,利用动画演绎的方式,诠释物理实验过程,让学生能够更好的理解物理实验,加深对物理原理和物理现象的理解,从而达到提高大学物理教学质量的目的。为此,我们要认识到信息技术发展对大学物理理论教学和实验教学的重要影响。
对于三类本科学生而言,考虑到物理基础比较薄弱,理解能力需要进一步加强,信息技术的应用,给三类本科提供了有力的时机和良好的了解机会,使三类本科学生能够更好的理解课堂教学内容,加深对物理概念和定理的理解,提高物理学习效果。
三、信息技术发展使大学物理教学的抽象规律变得更加具体形象
发挥多媒体技术的优势可以有效的解决物理现象及规律的讲解问题。对于有些不能用实验演示的物理现象,可以通过计算机模拟,将宏观现象缩小,将微观现象放大,让客观存在的看不见摸不着的东西变得形象逼真,营造一种真实氛围。
考虑到大学物理教学中存在较多的抽象规律及原理,要想加深学生对抽象原理和规律的印象,单纯依靠讲解的方式难以奏效。随着信息技术的发展及应用,赋予了大学物理教学更多的教学手段,不但改变了教学模式,同时也实现了教学方法创新,信息技术发展对大学物理教学抽象规律的介绍主要表现在以下几个方面:
1、信息技术使大学物理教学抽象规律的介绍更加容易
信息技术的采用,为大学物理教学抽象规律的介绍提供了有力支撑,使大学物理教学抽象规律的介绍更加容易,满足了大学物理抽象规律教学需要。
2、信息技术改变了物理教学中抽象规律的教学方法
应用了信息技术之后,物理教学中抽象规律的教学改变了过去单纯讲解的方法,取而代之的是多媒体技术及方法,对大学物理教学抽象规律的讲解促进作用明显。
3、信息技术提高了物理教学中抽象规律的教学效果
信息技术作为先进的教学方法,对大学物理教学产生了重要影响,特别是为抽象规律的教学提供了有力的支持,保证了抽象规律的教学效果满足实际需要。
从三类本科学生的物理学习情况来看,普遍对抽象定理的理解存在困难,信息技术的应用对提高学生理解能力,促进学生更好的理解抽象定理具有重要的现实作用。为此,我们应认识到信息技术应用对三类本科学生物理学习的积极影响。
四、信息技术发展增加了大学物理教学信息的传递量
以往的传统教学中,在给学生介绍一些物理前沿、物理学史或物理趣闻等内容时,总是苦于只有一张嘴,无法给学生提供更多的信息资料,在使用多媒体技术后,通过大量的图片和影像资料,可以向学生提供更多的信息、更多的资料,从而在扩展学生知识面,提高学生学习物理的兴趣方面提供了有力的技术保证。
由此可见,信息技术的发展给大学物理教学信息的传递提供了有力的支持,其影响具体表现在以下几个方面:
1、信息技术给大学物理教学信息的传递提供了新的方式
信息技术的应用,使得大学物理教学信息的传递能够以新的方式进行,在传递效果和传递速度上都有明显提升,改变了大学物理教学信息的传递方式,促进了大学物理教学信息的传递。
2、信息技术解决了大学物理教学信息的传递瓶颈问题
受到传统受到的限制,大学物理教学信息的传递速度和质量难以得到继续提升。在这一制约下,信息技术的应用给了大学物理教学信息传递以有力的支持,保证了大学物理教学信息的快速传递。
3、信息技术优化了大学物理教学信息的传递过程
信息技术的应用,给大学物理教学信息以全新的模式,使大学物理教学信息能够在传输速度和传输质量上都能有明显的提高,对大学物理教学的促进作用比较明显。
五、结论
通过本文的分析可知,在大学物理教学过程中,信息技术的发展对大学物理教学的影响非常明显,只有加深对信息技术的了解,做到正确理解信息技术的内涵,扩大信息技术的应用范围,才能为大学物理教学提供有力的支持,实现信息技术对大学物理教学的有效支撑。
参考文献:
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