攝影測量和遙感學(xué)是通過傳感器系統(tǒng)進(jìn)行記錄和測量，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和表示，獲得關(guān)于地球及其環(huán)境和其他自然物體和過程的可靠信息的一門科學(xué)與技術(shù)。攝影測量與遙感技術(shù)可用于測制各種比例尺地形圖，建立基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫，該技術(shù)的推廣和應(yīng)用使測繪地理信息行業(yè)測量和繪制地形數(shù)據(jù)的方法和效率發(fā)生了質(zhì)的變化，成為20世紀(jì)以來大面積測制地形圖的最有效的技術(shù)方法。

　　在我國，攝影測量與遙感經(jīng)歷了模擬法攝影測量、解析攝影測量及數(shù)字?jǐn)z影測量3 個發(fā)展階段，其工藝、指標(biāo)以及方法不斷更新優(yōu)化，在實(shí)踐中積累沉淀了大量的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，其最為核心和重要的技術(shù)形成了標(biāo)準(zhǔn)，為我國測繪地理信息事業(yè)發(fā)展提供了可靠的標(biāo)準(zhǔn)化保障。當(dāng)前我國測繪地理信息標(biāo)準(zhǔn)約350 項(xiàng)，其中攝影測量與遙感技術(shù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)約120 項(xiàng)，約占34%，無論從數(shù)量還是從重要性和影響力上講，攝影測量與遙感標(biāo)準(zhǔn)都是測繪地理信息標(biāo)準(zhǔn)體系的最重要組成部分之一。

　　本文在收集分析當(dāng)前測繪地理信息行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)資料的基礎(chǔ)上，介紹攝影測量與遙感標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)狀，使用統(tǒng)計分析方法，對標(biāo)準(zhǔn)的類型結(jié)構(gòu)、技術(shù)方法、現(xiàn)勢性等進(jìn)行研究總結(jié)，分析和探討當(dāng)前攝影測量與遙感標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展特點(diǎn)。

　　1 攝影測量與遙感標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

　　截至2017 年6 月，測繪地理信息行業(yè)的攝影測量與遙感相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)約120 項(xiàng)，其中已發(fā)布實(shí)施的約80 項(xiàng)，已立項(xiàng)制修訂的約40 項(xiàng)。按照2009 版測繪標(biāo)準(zhǔn)體系對標(biāo)準(zhǔn)框架的搭建與分類，可將這約120項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)分為“定義與描述”“獲取與處理”“檢驗(yàn)與測試”“成果與服務(wù)”“管理”5 個大類[2]。

　　作為一項(xiàng)采集、處理、分析和表示的系統(tǒng)技術(shù)，攝影測量與遙感標(biāo)準(zhǔn)主要集中在獲取與處理類，約占總標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量的54%，定義與描述類標(biāo)準(zhǔn)約占2%，成果與服務(wù)類標(biāo)準(zhǔn)約占24%，檢驗(yàn)與測試類標(biāo)準(zhǔn)約占19%，管理類標(biāo)準(zhǔn)約占1%。

　　2 攝影測量與遙感標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計分析

　　2. 1 標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)方法分析

　　為便于分析和總結(jié)，本文將攝影測量與遙感標(biāo)準(zhǔn)分為基礎(chǔ)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和新型技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。基礎(chǔ)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是指主要用于基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的獲取、處理、生產(chǎn)和相關(guān)應(yīng)用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，主要涉及傳統(tǒng)的航空數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)。新型技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要包括新技術(shù)、新傳感器、新成果、新型平臺等近年來興起的高新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，如傾斜攝影測量、激光雷達(dá)、無人機(jī)航攝技術(shù)等。按照這一原則對這約120 項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)方法進(jìn)行分類統(tǒng)計分析，當(dāng)前基礎(chǔ)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)仍是攝影測量與遙感技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的主要部分，約占56%，新型技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)約占44%。對這約120 項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的狀態(tài)進(jìn)行分類統(tǒng)計分析，現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)約占65%，新立項(xiàng)制修訂標(biāo)準(zhǔn)約占35%。在新立項(xiàng)制修訂標(biāo)準(zhǔn)的35%中，新型技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)約占21%，基礎(chǔ)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)約占14%，可以看出，新型技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)量已經(jīng)超過基礎(chǔ)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量，占新立項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量的50%以上。

　　對標(biāo)準(zhǔn)按基礎(chǔ)技術(shù)和新型技術(shù)進(jìn)行區(qū)分后，筆者根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系對這2 種類型的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了進(jìn)一步劃分分析。圖1( a) 中為基礎(chǔ)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的分布情況，獲取與處理類標(biāo)準(zhǔn)約占一半，成果與服務(wù)、檢驗(yàn)與測試類標(biāo)準(zhǔn)占比也較高，約占48%。圖1( b) 為新型技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的分布情況，獲取與處理類標(biāo)準(zhǔn)占比較高，相比基礎(chǔ)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)而言，成果與服務(wù)、檢驗(yàn)與測試類標(biāo)準(zhǔn)占比較小，約占36%。

　　圖1 不同技術(shù)類型標(biāo)準(zhǔn)分布

　　2. 2 標(biāo)準(zhǔn)傳感器平臺分析

　　按照搭載平臺距被測目標(biāo)的距離，可將傳感器平臺分為航天、航空、低空、地面/近景4 種類型。從當(dāng)前現(xiàn)狀來講，航空平臺主要指各類運(yùn)輸型飛機(jī)平臺，是當(dāng)前基礎(chǔ)地理信息成果生產(chǎn)的主要平臺，航天平臺主要指各類衛(wèi)星搭載平臺，低空平臺主要指小型飛行器或無人機(jī)平臺，地面/近景平臺主要指車載、手持或地面固定點(diǎn)等平臺。圖2( a) 是對所有攝影測量與遙感標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行平臺類型的統(tǒng)計情況，可以看出當(dāng)前主要的搭載平臺依然是航空平臺; 圖2( b) 是對所有新立項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行平臺類型的統(tǒng)計情況，可以看出新立項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)中航空平臺占比大大減少，航天平臺占比大大增加，而低空和地面/近景平臺占比均有所提升。

　　圖2 標(biāo)準(zhǔn)傳感器平臺構(gòu)成

　　2. 3 標(biāo)準(zhǔn)傳感器類型分析

　　按照傳感器接收電磁波的類型，可將標(biāo)準(zhǔn)中涉及的傳感器分為光學(xué)、激光、SAR 和綜合4 種。其中，綜合是指利用多種傳感器類型的技術(shù)，例如《車載移動測量技術(shù)規(guī)程》及《三維地理信息模型生產(chǎn)規(guī)范》等。圖3( a) 是對所有攝影測量與遙感標(biāo)準(zhǔn)按傳感器類型進(jìn)行統(tǒng)計的情況，可以看出光學(xué)傳感器相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)占比超過標(biāo)準(zhǔn)總數(shù)的70%; 圖3( b) 是對新立項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)按傳感器類型進(jìn)行統(tǒng)計的情況，可以看出光學(xué)傳感器標(biāo)準(zhǔn)占比依然超過一半，但占比明顯下降，同時激光、SAR 等新型傳感器標(biāo)準(zhǔn)的占比均有所增加。

　　圖3 標(biāo)準(zhǔn)傳感器類型構(gòu)成

　　2. 4 標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)勢性分析

　　標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)勢性通常依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布日期來評價。本文所統(tǒng)計的標(biāo)準(zhǔn)除已發(fā)布實(shí)施的標(biāo)準(zhǔn)外，還有43項(xiàng)已立項(xiàng)( 正處于制修訂周期中) 的標(biāo)準(zhǔn)，分別對標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布時間和立項(xiàng)時間進(jìn)行了基本統(tǒng)計和分析。圖4( a) 為已發(fā)布的80 項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布時間分布圖，可以看出51%的標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)勢性較好，標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)齡在5 年以內(nèi)，45% 的標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)齡在5 ～ 10 年，另外還有3 項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)齡已超過10 年。圖4( b) 為2014 ― 2017年新立項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)量曲線圖。

　　圖4 標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)勢性分布

　　3 攝影測量與遙感標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展特點(diǎn)

　　3. 1 基礎(chǔ)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)趨于成熟

　　在這約120 項(xiàng)攝影測量與遙感標(biāo)準(zhǔn)中，基礎(chǔ)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)依然是主要組成部分，占56%。結(jié)合圖1 中標(biāo)準(zhǔn)類型的構(gòu)成，可以看出基礎(chǔ)類標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成中，成果與服務(wù)、檢驗(yàn)與測試類標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量較多，占比接近50%。這說明從數(shù)據(jù)獲取與處理、成果生產(chǎn)、質(zhì)量檢驗(yàn)等各技術(shù)流程上講，攝影測量與遙感基礎(chǔ)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)已較為完善。從攝影測量與遙感標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容上講，數(shù)字航空航天攝影測量從航拍、控制、空三、成果生產(chǎn)、數(shù)據(jù)建庫、成果質(zhì)量檢驗(yàn)等各個流程均有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，整個基礎(chǔ)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的體系已趨于成熟。

　　3. 2 新型技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展迅速

　　從對這約120 項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)計分析可以看出，近年來新立項(xiàng)的標(biāo)準(zhǔn)已漸漸傾向于新型傳感器、新型傳感器平臺和新型地理信息成果等新型技術(shù)領(lǐng)域，2014 ― 2017 年新立項(xiàng)的標(biāo)準(zhǔn)中，新型技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)占比為60%，已超越基礎(chǔ)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。而從圖2 和圖3則能看出，在新立項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)中，航天、低空、地面/近景平臺及激光和SAR 傳感器相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量占比正在逐步增加，結(jié)合圖1 可以得出結(jié)論，我國測繪地理信息行業(yè)的新型技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)尤其是數(shù)據(jù)獲取與處理標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展非常迅速，這與我國當(dāng)前測繪地理信息傳感器技術(shù)不斷進(jìn)步和傳感器平臺多樣化的發(fā)展趨勢也是吻合的[3-4]。

　　4 標(biāo)準(zhǔn)化管理方面的建議

　　4. 1 基礎(chǔ)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的修訂

　　雖然基礎(chǔ)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展已趨于成熟，但仍須加強(qiáng)基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn)的修訂工作，以確保傳統(tǒng)測繪技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容和技術(shù)符合發(fā)展趨勢。從圖4 可以看出，2014 ― 2017 年，每年攝影測量與遙感標(biāo)準(zhǔn)的新立項(xiàng)數(shù)量較多，均在6 項(xiàng)以上。但就目前而言，攝影測量與遙感標(biāo)準(zhǔn)中有45%的標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)勢性已超過5 年，4%的標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)勢性已超過10 年。為保證標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性和適用性，應(yīng)在新制定標(biāo)準(zhǔn)的同時加強(qiáng)對已有標(biāo)準(zhǔn)的維護(hù)，定期、按需開展標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)審和修訂工作。

　　4. 2 新型技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定

　　隨著社會經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，攝影測量與遙感技術(shù)在傳感器、搭載平臺、技術(shù)方法、成果類型等方面發(fā)展十分迅速。標(biāo)準(zhǔn)作為正式出版發(fā)行的技術(shù)指導(dǎo)文件，在正確和恰當(dāng)時間發(fā)布實(shí)施會對技術(shù)的規(guī)范及發(fā)展起到強(qiáng)有力的推動作用，但若標(biāo)準(zhǔn)滯后，則會制約技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。從當(dāng)前我國攝影測量與遙感新型技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀來看，傾斜攝影測量、機(jī)載激光雷達(dá)、合成孔徑雷達(dá)等新型技術(shù)已發(fā)展了較長時間，技術(shù)趨于成熟，為保證標(biāo)準(zhǔn)發(fā)揮應(yīng)有的作用，應(yīng)進(jìn)一步開放標(biāo)準(zhǔn)形成機(jī)制，鼓勵更多的產(chǎn)學(xué)研單位參與和主導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)制定，發(fā)揮市場對標(biāo)準(zhǔn)的推動作用，加速新型技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的形成。

　　4. 3 完善標(biāo)準(zhǔn)體系

　　從不同技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的對比中可以看出，新型技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)較基礎(chǔ)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)而言，在獲取與處理類標(biāo)準(zhǔn)中占比更大，在成果與服務(wù)以及檢驗(yàn)與測試類標(biāo)準(zhǔn)中占比較少，這符合技術(shù)推廣和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)律。在一項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展過程中，首先會出現(xiàn)發(fā)展較為成熟的且急需的數(shù)據(jù)獲取與處理方面的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，然后才形成規(guī)模和體系，出現(xiàn)成果、服務(wù)和檢驗(yàn)類標(biāo)準(zhǔn)。但是若想最大限度地發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)對技術(shù)和行業(yè)的推進(jìn)與規(guī)范作用，標(biāo)準(zhǔn)的管理者應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)自然發(fā)展的同時兼顧技術(shù)體系的完整性和科學(xué)性。因此面對迅猛發(fā)展的新型技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)同時對相關(guān)的成果與服務(wù)、檢驗(yàn)與測試類標(biāo)準(zhǔn)提前規(guī)劃，以維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)體系中標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成的科學(xué)性與完整性。

　　4. 4 積極參與國際標(biāo)準(zhǔn)活動

　　近幾年，我國地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，綜合技術(shù)實(shí)力不斷增強(qiáng)，逐漸在國際標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域嶄露頭角。目前，我國牽頭制定的2 項(xiàng)地理信息國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 19163 - 1《地理信息影像與格網(wǎng)數(shù)據(jù)的內(nèi)容模型及編碼規(guī)則第1 部分: 內(nèi)容模型》和ISO 19159 -3《地理信息遙感影像傳感器的定標(biāo)與驗(yàn)證第3 部分: SAR/InSAR》均為遙感技術(shù)類標(biāo)準(zhǔn)，可以說，我國的攝影測量與遙感標(biāo)準(zhǔn)化水平已經(jīng)能夠緊跟全球先進(jìn)技術(shù)，因此，應(yīng)加大力度注重國外攝影測量與遙感領(lǐng)域的新思路，發(fā)揮技術(shù)強(qiáng)項(xiàng)，爭取引領(lǐng)國際標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展。

　　5 結(jié)語

　　當(dāng)前，我國測繪地理信息行業(yè)正處于傳統(tǒng)測繪向新型測繪轉(zhuǎn)變的轉(zhuǎn)型期，標(biāo)準(zhǔn)作為重要的技術(shù)性文件，在此期間也帶有明顯的轉(zhuǎn)型特征。以航空航天攝影測量為主要技術(shù)內(nèi)容的基礎(chǔ)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)趨于成熟，而以新型傳感器和新型搭載平臺為主要技術(shù)內(nèi)容的新型技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展迅速。在這樣的發(fā)展背景下，標(biāo)準(zhǔn)申報者應(yīng)結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展特點(diǎn)，積極申報有關(guān)基礎(chǔ)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的修訂和新型技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定;標(biāo)準(zhǔn)管理者應(yīng)在掌握技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，結(jié)合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展特點(diǎn)，引導(dǎo)和規(guī)范測繪地理信息行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展與完善。