遥感信息对地定位技术的发展有一个曲折的过程。“遥感”一词出现之前，立体摄影测量已广泛应用在航空和地面的测绘地形图及其它三维量测中。初期的航空像片判败涂地读也广泛地应用于地学的多种应用领域作为专题判读的手段，只不过其时的信息源是比较单调的黑白或彩色的模拟框幅式图像。立体摄影测量已有近百年的发展史，已是实用技术，有完整的理论、技术方法、作业流程，尽管后来在航天遥感领域中又有了很大发展（RBV，SPOT，JERS-1，早期的APOLLO等），数字立体摄影测量体系也已建立，并已有专业书籍介绍，这里不再赘述。遥感领域里，也就是以LANDSAT MSS作为普遍应用的开端的话，那么遥感信息对地定位技术也经历了几个发展阶段：
(责任编辑：admin)1．投影转绘 不言而喻，这是与遥感“定性”分析中的光学处理技术相匹配的。利用纠正仪纠正；利用投影转绘仪将模拟图像上判读出的图斑转绘到地形图上；利用立体转绘仪以减少中心投影中地形起伏引起的投影差影响；甚至出现了单张像片的消除地形高差引起的投影差的数字处理方法等。显然这是由航空模拟框幅式图像的专业判读技术中借鉴而来的方法。这种方法寿命很长，至今仍有因其简便而对地定位精度要求不高的单项目视判读作业的实例。实际上是利用了在地形图的简单控制下用人的眼睛完成投影变换这种原理。 2．系统纠正后的多项式变换班 这是用计算机作遥感信息对地定位时至今仍在使用的方法。尤其是LANDSATMSS和TM图像，在处理这类多中心投影扫描成像的图像时，不可能利用已有的立体摄影测量理论，却又有卫星的粗略位置与姿态参数可利用。因此地面站作系统纠正后（利用卫星的位置与姿态参数），用户则通过在地形图上和卫星影像上选公用点并读取其地理坐标和影像坐标，用最小百货乘法建立两者的多项式变换关系，将遥感图像依此变换关系转换到地图坐标系中实现遥感信息的对地定位。又称黑盒子方法。 3 带有辅助参数次的共线方程方法 多中心投影图像毕竟还是中心投影图像，只不过投影中心比较多（框幅式图像一景只有一个）而已。它利用了卫星在太空中运行中位置与姿态的变化是一种缓慢地变化这一特点，将卫星扫描图像的每一条扫描琏作为一张框幅式图像对待，每条扫描线的中央像元作为这一条带的投影中心，将这种投影中心的位置与姿态用为卫星运行时间的函数（或扫描带数）对待，那么就可利用中心投影的共线方程式来描述卫星影像的几何状态。同样地在地形图上和卫星图像上选取公共点并读取其地理坐标和影像坐标，运用最小儿二乘原理，采用迭代算法得到卫星影像坐标系与地图坐标系间的变换关系。从而将卫星影像投影变换到地图坐标系中，实现遥感信息的对地定位。这种方法是较之多项式变换严密的方法，并易于在地形起伏大时引人中心投影的投影差改正来提高对地定位精度。 4.数字式立体摄影测量方法 SPOT， JERS一1OPS均构成了立体观测。一种是侧面视异轨立体（SPOT），一种是同轨前后视立体（JERS-1）。这种图像最终要从立体图像中提取三维信息，既提出DEM也要产生正时影像。关键是寻求立体像对中的同名像点。为此数字影像相关技术显得非常重要。与框幅式立体图像应用数字影像相关技术的不同之处在于SPOT等图像是推扫式CD图像，也是一种多投影中心的图像，没有框幅式图像所具有的核线这一特征，尤其SPOT图像的立体像对是异轨不同时相获取的，地面目标随时相不同，光谱反射、辐射特性发生了变化，单纯靠度值相关往往得不到好的效果。因此对这类图像的初处理及提数字影像相关的精度就成了很重要的问题。同样地，这些图像处理中与上述方法一样，选拔取相当数量的公共点并读取其地图坐标系坐标和影像坐标，才能最终实现其对地定位。 5．遥感信息对地定位技术的分析 上述已有的几种方法中均在实际应用中取得实效，后3种方法均可取得像元级对地定位精度。但也存在不少问题。归结起来有如下特征。 1）基本理论是地一空定位理论。以地形图上控制点（公共点）的地理坐标决定空间遥感图像在地理坐标空间中的位置（地理位置），即陈述彭先生所说的是以“静”（地面）确定“动”（太空移动图像）的理论。上述几种定位模式均采用这一理论，立体摄影测量测绘地形图也是基于这一理论。因此，地面实不过测控制点或从地形图上选取控制点是不可少的作业步骤。地面实测控制点已有专业队伍从事这一工作；从地形图上选读控制点，尤其是在卫星图像的情况下，每景卫星图像相当于几百幅中等比例尺地形图的面积。在几百幅地形图中寻找控制点是一件颇费时间和精力的事情。 2）水域或地面工作极度困难等无适用地形图的地区，用此理论是不能从事遥感信息对地定位作业的。在我国无适用地形图的面积约占国土面积的1/4，作为全球而言70%是水域，这些区域的遥感对地观测信息利用地一空定位理论将不能准确定位。 3）上述前3种定位技术仅适用于地表平坦地区。平坦地区在整个陆地范围仅占约1/3，大量的地形起伏地区的遥感信息对地定位时，地形起伏引起的投影差改正必须顾及方可达到像元级的定位精度。多项式方法几乎不能顾及这项改正；共线方程方法作这项改正时要首先有地面高程模型（DEM），且利用DEM改正投影差时所需计算时间比作对地定位还要多。况且生成DEM本身就是个需要时间和精力的大问题。表1和表2分别列出了对地定位方法及DEM生成技术的比较。 |