Page 159 - 地质勘察工程中新技术及发展

第五章 新技术在地质调查中的应用

机上拍摄了航空相片。在第一次世界大战中，由于军事侦察的需要，航空摄影技

术得到迅速发展。美国人费尔柴尔德发明了世界上第一台真正意义上专门用于飞
机上的航空摄影仪，使航空影像质量得到了大幅度提升，并成为之后几十年中航
摄仪的质量标准。第一次世界大战结束后，航摄仪开始转向非军事用途。1921
年，费尔柴尔德将设计的航摄仪用于地理测图，使用超过100张具有足够重叠的

航空相片，生成了纽约市曼哈顿岛的镶嵌图。在其他国家，航空摄影也被广泛应
用于地质、林业和农业等民用领域。在第二次世界大战中，航空遥感技术再次取
得巨大进步，彩色摄影、多光谱摄影和雷达探测等技术得到快速发展，出现了工

作在近红外和无线电波等非可见光电磁波谱段的传感器，飞行平台及影像判读、
成图设备都有了较大发展。
20世纪50年代以来，随着材料技术、电子技术、探测器技术和计算机技术的
不断发展，陆续出现了各种新型传感器，进一步拓宽了航空遥感覆盖的电磁波谱

段。1960年，世界上第一部SAR问世。1969年，贝尔实验室的博伊尔和史密斯发
明了一种被称作电荷耦合器件（CCD）的元件，为数码相机的诞生奠定了基础。
1983年，美国喷气推进实验室（JPL）成功研制世界上第一台成像光谱仪，使航

空遥感技术在经历黑白摄影、彩色摄影和多光谱扫描成像之后，进入了高光谱遥
感阶段。20世纪60年代起，人类就开始开展LiDAR测距技术实验，并在20世纪90
年代初出现了商用的机载LiDAR系统。2000年ISPRS阿姆斯特丹大会上，航空数

码相机开始出现，至今航空数码相机已完全取代传统胶片式航空相机。同时，陀
螺稳定平台及高精度定位定向系统（POS）也取得了巨大进步。有人机航空遥感
的传感器基本上都配备有三轴自动稳定平台（如GSM4000和PAV100等），以保

障传感器在获取数据时俯仰、翻滚和偏航等姿态角尽可能小。航空传感器也集成
了POS系统，同步获取航空影像的外方位元素，减少了对地面控制点的需求，以
便于航空影像数据处理与制图。
在传感器技术发展的同时，航空遥感平台也在不断进步，飞机的性能不断提

升、种类不断增多，中国和其他国家适用于航空遥感的有人机平台数不胜数。近
年来，UAV技术的迅猛发展，则为航空遥感提供了一种崭新的平台。UAV最早
作为军事上的靶机应用，后来逐渐用于作战、侦察飞行平台。在20世纪70年代

末，UAV系统开始被引入摄影测量与遥感领域，用来对考古区域进行航空摄影。
其后的几十年里，UAV平台有了飞速发展，出现了各种形状、大小和动力方式的

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