[科普中国]-影像地图

简介

影像地图的发展与航空摄影、航空测量技术、航天技术发展息息相关。航空摄影测量经历了从20世纪30年代模拟测量到20世纪70年代的解析摄影测量；20世纪80年代末数字摄影测量兴起，发展到当今的全数字化摄影测量阶段。核心技术得益于计算机技术、通信技术、航空（天）遥感技术和数字图像理论技术的发展，由于“3S”（GPS、RS、GIS技术）高科技的渗入，使得影像地图充满传奇般绚丽色彩。

影像地图综合了航空像片和线划地形图两者的优点，既包含航空像片的丰富内容信息，又能保证地形图的整饰和几何精度。

在我国，随着数字摄影测量技术的不断发展，可以预计今后，影像地图将很快得到普及应用，可广泛应用于现代国防军事、农业可持续发展、精细农业、防灾减灾、城乡建设与环境保护、重大基础建设工程、林业防护、交通指挥、土地规划利用、国土资源勘查等领域。1

功能表达、监测和分析是影像地图最主要的功能。

1．表达功能

影像地图通过影像来直观、有效地反映地理空间信息，以供用户快速、准确地认识、了解地理环境和地理现象的空间位置、形态、分布、相互联系及发展变化的相关信息。

2．监测功能

影像地图使用航空影像或巳星影像来表示地表事物变化，现势性强、更新快，能够对地表观象进行实时监测。

3．分析功能

通过对影像地图上地理目标的空间、属性以及目标间相互关系变化的研究，探索和揭小地理现象的分布、联系和演化规律。2

特点影像地图的特点在于以地表影像直接显示自然地理要素和某些易于识别的地物，如地势、地貌、水系、森林、耕地、居民点、道路网等；影像无法显示或不易识别的地物，则用符号或注记表示，如等高线、高程点、特征地物、地名以及各种属性注记等。影像地图具有形象、直观、富有立体感、易读以及地物平面精度较高、相对关系明确、细部反映真实、成图周期短等优点。由于地表自然地理特征千差万别，影像地图在制作技术、表现形式、规范化、标准化方面尚在探索和试验中，主要应用于各种资源调查与专题地图。随着计算机辅助制图的发展以及航天摄影测量的实用化，影像地图作为一种“影像地图化”方向和产品，势必得到迅速发展和广泛利用。除以上特点它还具有：①既具有立体效应的丰富影像信息，又有一定地图精度的组合图型，具有影像和地图的双重作用；②地面信息丰富，内容层次分明，图面清晰易读；③简化和革新了地图编制工艺，改善了制图条件，加快了成图速度，缩短制图周期，是现代地理制图自动化的一个新途径；④遥感资料周期快、现势性强，是开展多时相遥感数据或多种信息源复合研究，建立地学编码影像数据库的重要基础。1

类型影像地图依据遥感资料的不同，分为航空影像地图和卫星影像地图；按地图的性质，分为专题影像地图和普通影像地图；按分幅的形式，分为单张影像地图、单幅区域影像地图和标准分幅影像地图；按出版的颜色分为黑白影像地图和彩色影像地图；按成图制印的方法，分成光学合成影像地图和制印合成影像地图等。

1．普通影像地图

普通影像地图是综合了遥感影像和地形图的特点，在影像的基础上叠加了等高线、境界线、沟渠、道路、高程注记等内容，按需求的不同，可以制成黑白、彩色、单波段和多波段合成的影像地图。按遥感资料的性质，又可分为航空影像地图和卫星影像地图两种。前者的比例尺较大，影像分辨率高，适用于工程设计、地籍管理、区域规划、城市建设以及区域地理调查研究和编制大比例尺专题地图；后者是由陆地卫星多光谱扫描仪扫描获得的MSS4、MSS5、MSS6、MSS7等波段的影像经纠正后编制的，属于中小比例尺影像地图，区域总体概念清晰，有利于大范围的分析研究，适用于研究制图区域全貌、大地构造系统区域地貌、植被分布、制定工农业总体规划，进行资源调查与专题制图等。1

2．专题影像地图

专题影像地图是以影像地图作基础底图，通过解译并加绘有专题要素位置、轮廓界线和少量注记制成的一种影像地图。因像片上有丰富的影像细节，专题要素又以影像作背景，两者可以相互印证，又不需要编制地理底图，因而具有工效高、质量好等优点，是有发展前途的一种新型地图。

3．电子影像地图

电子影像地图以数字形式存储在磁盘、光盘或磁带等存储介质上，需要时可由计算机的输出设备（如绘图机、显示屏幕等）恢复为影像地图。与传统的影象地图相比，它保留了影像地图的基本特征如数学基础、图例、符号、色彩等，只是载负影像地图信息的介质不同。

4．多媒体影像地图

多媒体影像地图是电子地图的进一步发展。传统的影像地图主要给人提供视觉信息，多媒体影像地图则增加了声音和触摸功能，用户可以通过触摸屏，甚至是声音来对多媒体影像地图进行操作，系统可以将用户选择的影像区域放大，直观形象的影像信息再配以生动的解说，使影像地图信息的传输和表达更加有效。

5．立体全息影像地图

立体全息影像地图利用从不同角度摄影获取的区域重叠的两张影像，构成像对，阅读时，须戴上偏振滤光眼镜，使重建光束正交偏振，将左右两幅影像分开，使左眼看左面影像，右眼看右边影像，利用人的生理视差．就可以看到立体全息影像。

影像地图的种类比较多，除了上面介绍的几种外，还有黑白快速影像地图、彩色快速影像地图、多色正规影像地图、彩色正规影像地图、综合影像地图、双面影像地图、黑白影像地图、重叠片影像地图、互补色影像地图、立体影像地图和语言影像地图等。1

制作对于影像地图的制作，主要是采取遥感影像，因此下面只介绍遥感影像地图的制作过程。

1．遥感图像信息的选择

根据影像地图的用途、精度等要求，尽可能选取制图区域时相最合适、波段最理想的数字遥感图像作为制图的基础资料。基础资料是航空像片或影像胶片时，还需要经过数字化处理。

2．遥感影像的几何纠正与图像处理

几何纠正与图像处理的方法可参阅遥感图像处理教程，在此就不进行讲述，这里需要注意的是，制作遥感影像地图时，更多的是以应用为目的，注重图象处理的视觉效果，而并不一定是解译效果。

3．遥感影像镶嵌

如果一景遥感影像不能覆盖全部制图区域，就需要多景遥感影像镶嵌。大多数GIS软件和遥感影像处理软件都具有该功能。镶嵌时，要使影像的投影相同，比例尺一致，并且图像彼此间的时相要尽可能保持一致。

4．符号注记层的生成

符号和注记是影像地图必不可少的内容。但在遥感影像上，以符号和注记的形式标绘地理要素与将地形图上的地理要素叠加在影像上是完全不同的两个概念。影像地图上的地图符号是在屏幕上参考地形图上的同名点进行的影像符号化，生成符号注记层，即在栅格图像上用鼠标输入的矢量图形。

5．影像地图的图面配置

影像地图的图面配置与一般地图制图的图面配置方法一样。

6．遥感影像地图的制作与印刷

遥感影像地图的制作与印刷有两种方法，一种是利用电分机对遥感影像负片进行分色扫描，经过计算机完成色彩校正、层次校正、挂网等处理过程得到遥感影像分色片。分色片经过分色套印，即可印制遥感影像地图。另一种是将遥感数据文件直接送入电子地图出版系统，输出分色片或彩色负片，在此基础上印制遥感影像地图。1