遥感影像分辨率与地图比例尺的关系及应用浅析
高 兴 华
【摘 要】多种分辨率、多尺度等概念，是描述遥感影像、数字制图、数字摄影测量的重要技术指标，这些概念与地图学上表示的比例尺有一定的异同点。本文从这些概念的定义、分类及相互间的关系出发，结合黄河中游土地利用现状、水土保持措施分布情况的遥感监测影像分析资料，提出对影像空间分辨率应用的建议意见，对从事遥感制图工作者在遥感技术应用和数字制图方面有较好的参考作用。
【期刊名称】杨凌职业技术学院学报 【年(卷),期】2011(010)004 【总页数】3
【关键词】遥感影像; 分辨率; 多尺度; 比例尺
近些年来，随着计算机技术的发展和应用，遥感、数字制图、数字摄影测量等技术大量应用到水土保持监测、预防监督、土地利用规划、城市规划等工作中，不同分辨率的遥感影像反映的各种信息为人们从不同尺度提供了更好的了解平台，人们可以按照经费、时间、工作量等，选择相应的尺度、影像分辨率，确定相应的成图比例尺，从而满足不同的工作需求。
1 地图比例尺和遥感影像分辨率的关系
1.1 地图比例尺的概念
地图是地球空间的缩小，把地图上所表示的空间尺度称作比例尺，它是地图的数字基础之一，当地图的用途确定之后，地图比例尺是地图精度和内容详尽程度的决定因素。
当制图区域比较小时，由于地图投影的变形较小，地图上各方向长度缩小的比例近似相等，在这种情况下，地图比例尺指的就是图上长度与相应地面之间的长度比例。
当制图区域相当大，采用的地图投影又比较复杂时，地图上的长度因所在的位置和方向不同而有所变化。在这种图上注明的比例尺是指进行投影时对地球半径缩小的比率，通常称为地图主比例尺，地图经过投影后，只有在这些没有变形的点或线上，才可用地图上注明的主比例尺量算。因此在小比例尺地图上，用图者切不可随意用地图提供的主比例尺进行各种图上量算；制图者为避免误解，不宜在图上单独绘制直线比例尺。 1.2 图像尺寸与遥感影像分辨率的概念
图像尺寸与影像分辨率是两个经常使用而且又相辅相成的概念。图像尺寸就是图像水平采样数与图像垂直采样数的乘积。CCD相机的分辨率定义为其水平方向与垂直方向CCD像元数的乘积。对于由某一CCD相机获取的数字图像来说，由于图像中的每一像元都对应于该CCD相机中相应成像单元，因此该CCD相机的分辨率与其获取数字图像的尺寸应该是精确相等的。
图像采用栅格数据，把图像划分为若干行、若干列，其中每一个基本的栅格称为像元。像元的大小代表图像的精度，也称为图像分辨率。图像不能被无限放大，放大到一定程度会出现“马赛克”现象。
图像分辨率：就是从该幅影像上所能分辨出细节的能力，它是对影像所表示的景物的细节程度的一项指标，表明了影像中目标景物与影像信息的细微程度。 影像空间分辨率是影像质量评价的一项关键性指标，也是影像应用中举足轻重的一个参数，在影像的获取和应用中至关重要。超分辨率图像的像素密度比原
始图像更密，能够提供更多的细节信息。在超分辨率图像上，更易于识别微小目标。
1.3 多尺度的概念
多尺度是随数字制图的出现而产生的新概念。在数字制度中，尺度被理解为：空间信息被观察、表示、分析和传输的详细程度。由于信息——数据可被概括，相同的数据源就可以形成不同尺度规律(或称不同分辨率)的数据，即多尺度数据。所以，数据库存的大量空间信息，因计算机分析和描述地理信息的比例尺(分辨率)的不同，便产生了几何、拓扑结构和属性不同的数字地图形式，是数据库的多重表达。或称是“一库多比例尺数据层”的数据库模型。
根据监测的不同尺度、不同目标、不同精度，确定相应的信息源，当监测的目标比较复杂时，选择波段较多、分类效果比较好的信息源，微观尺度大比例尺的监测区域应选择高空间分辨率，且波段设置分类效果好的遥感信息源。 1.4 影像分辨率和比例尺之间的关系
目前我图的国家基本比例尺地形图，采用摄影测量方法进行。先利用飞机或其他空间平台，用光学仪器或CCD器件对地面进行航空摄影获取航空影像，同时测定加密控制点，在室内建立地面模型进行立体测图，近年则直接进行正射纠正制图。当卫星遥感数据的空间分辨率很大(<5 m)时，利用卫星影像配合其它数据，也可进行地形测图，因此航空影像和卫星影像的分辨率决定成图的比例尺和成图精度。
航空摄影测量中没有直接给出对影像分辨率的要求，航摄中航摄仪镜头分辨率表示通过航空摄影后在影像上能够分辨的线条的最小宽度。在航摄规范(GB/T 15661-2008)中规定航摄仪有效使用面积内镜头分辨率“每毫米内不少于25
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