航空攝影測量在GIS數(shù)據(jù)采集中的應用

發(fā)布日期：2018-05-28 00:00 瀏覽量：11462

　　簡單來說地理信息系統(tǒng)是一個信息系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫管理地理空間對象，收集地理空間數(shù)據(jù)，然后綜合處理和分析地理信息。它通過復雜的數(shù)據(jù)采集和測量等各種手段獲取信息的客觀世界數(shù)據(jù)，把各種各樣的來源和類型的地理空間數(shù)據(jù)數(shù)字化，并輸入到計算機中，按按一定順序組織和管理，建立一個世界的客觀現(xiàn)實的抽象的數(shù)字模型。這種數(shù)字模型，是當前目標現(xiàn)實世界的抽象，由于地理環(huán)境的客觀世界的現(xiàn)實是復雜的，因此，更多GIS 采集數(shù)據(jù)的方法也越來越先進，航空攝影測量技術也因為它的精確高效，變的越來越普遍。

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　　1． 航空攝影測量和 GIS 的簡介

　　航空攝影測量簡介

　　航空攝影測量是根據(jù)研究對象的攝影，確定該物體的性質、形狀及空間的一門學科。它包括航空攝影、控制與測繪、加密與測圖三大工序。隨著社會的不斷進步，科學技術也在飛速發(fā)展，攝影測量已經(jīng)完全是基于數(shù)字化的影像和數(shù)字化影像進行的數(shù)據(jù)處理，也就是說進入了數(shù)字化攝影測量的階段。

　　航空技術的不斷發(fā)展以及數(shù)字航攝像機、導航定位技術、內(nèi)外一體化等新型技術和設備的出現(xiàn)和發(fā)展，給傳統(tǒng)的航空攝影測量技術帶來了巨大的影響。原來的航空攝影測量技術不但對機場和天氣等環(huán)境條件的依賴性大，成本很高，而且航空拍攝的周期也較長，它已經(jīng)逐漸無法滿足現(xiàn)代社會應用的需求，所以技術就需要不斷提升。

　　為了滿足現(xiàn)在地理測繪生產(chǎn)的發(fā)展水平和技術要求，必須要發(fā)展新的航空攝影測量技術。正因為航空攝影測量是根據(jù)研究對象的攝影，來確定物體的形狀、空間以及性質的一門學科。并且航空攝影、控制和測繪、加密和測圖是航空攝影測量的三大工序。所以航空攝影測量就是通過利用飛機，并裝上特別配置的航空攝影相機，根據(jù)要求在空中對地面進行拍攝，來收集地理測圖需要的各種地理狀況以及參數(shù)。進行航空攝影測量，可以高效快速、智能化、自動化。

　　1.2地理信息系統(tǒng)（GIS）的簡介

　　GIS 也就是地理信息系統(tǒng)，隨著科學技術不斷的發(fā)展，現(xiàn)在 GIS技術已經(jīng)越來越成熟，應用的范圍越來越廣泛。GIS是由測量學、地理學、計算機科學以及地圖學等學科相結合所發(fā)展的一門學科。GIS 是一個完整的地理信息系統(tǒng)，它可以編輯、處理、顯示、分類和存儲數(shù)據(jù)。

　　地理信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)都有相關的地理參照，由經(jīng)度和緯度組成最通用的坐標系，數(shù)據(jù)通過坐標系顯示出地球表面該位置的所在。而且坐標系統(tǒng)不是唯一的，每一個 GIS 都能將其它地理參照系統(tǒng)運用到不同的系統(tǒng)之中。GIS 可以將很多零亂的信息在地理空間中整理，建立起關聯(lián)。GIS 可以用地圖或是特殊的符號格式來表示存儲在系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)。

　　2．GIS 數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
　　GIS 數(shù)據(jù)庫就是地理信息系統(tǒng)中關鍵的一部分，它用來存儲地理數(shù)據(jù)使各類數(shù)據(jù)結構化，便于系統(tǒng)的使用。
　　文件是所有數(shù)據(jù)庫軟件的基石，針對 GIS 的應用目的，若文件被看作是一個可以用于存儲的、單一的數(shù)據(jù)集，數(shù)據(jù)庫則可以被看作是文件的集合，數(shù)據(jù)庫包含一個或更多文件，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)用一種特殊的方式進行組織文件，對它們的訪問必須通過它來執(zhí)行。所以數(shù)據(jù)庫管理被定義為一個從數(shù)據(jù)庫中存儲、操作和提取數(shù)據(jù)的軟件系統(tǒng)。

　　數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中數(shù)據(jù)通過相關的輸入和輸出設備保存在磁盤上，通過數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) ，數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)了文件結構在物理上的集合。所以數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的目的都是簡化檢索和表格數(shù)據(jù)之間的關聯(lián)。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)必須能夠處理幾種類型的對象和各種對象之間的關系。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)包括一個請求編譯器，用來對請求進行檢查，如果請求是正確的話再將它們發(fā)送到數(shù)據(jù)庫處理機。從數(shù)據(jù)庫提取數(shù)據(jù)必須建立請求中的“對象”與對象在磁盤中的物理位置之間的關聯(lián)。這是由數(shù)據(jù)管理器來完成的，它通過實施系統(tǒng)獲取對數(shù)據(jù)的物理訪問。

　　3．航空攝影測量法采集 GIS 空間數(shù)據(jù)

　　航空攝影測量采集GIS空間數(shù)據(jù)是指利用航空攝影測量原理回收攝影光束的解析測圖儀，可以創(chuàng)建一個完全類似的領域采集地形的三維模型，各種類型的點，線，面的數(shù)據(jù)符號通過線型記錄記錄其性質，空間位置的通過三維坐標標注，存儲在文件中的數(shù)據(jù)，最后進行圖形編輯輸入GIS數(shù)據(jù)處理。

　　3.1 質量控制

　　GIS 能否成功很大部分取決空間數(shù)據(jù)的質量，故數(shù)字化測圖的全過程中一定要注意質量控制。在數(shù)字化測圖過程中就要盡量使得地理空間數(shù)據(jù)準確可靠。在采集數(shù)據(jù)的過程中，保證質量會采用過程檢查和最終檢查兩種方法，同時相應的就由數(shù)字化測圖編輯最后形成的圖件稱為數(shù)字化圖件，它不同于一般的地形圖或其他一些專題圖，所以質量控制與一般的地形圖也不完全一樣。

　　計算機上有檢查和回放圖件兩種檢查方法。計算機上檢查有以下方面：完整正確的文件名、輸入?yún)?shù)、控制點信息，符合限差規(guī)定以內(nèi)的定位誤差，各要素采集的沒有錯漏，正確的分層，符合要求的接邊數(shù)據(jù)的修正值和顏色，正確的限差規(guī)定基礎線及其代碼，線型解釋有裝飾性的符號，正確的有向地物表示，健全的屬性數(shù)據(jù) ，正確完整的高程注記、漢字和其它注記。

　　回放圖件主要檢查回放圖的尺寸、格網(wǎng)點、對角線的精度。常用的方法步驟是將回放圖蒙在工作底圖上，然后檢查數(shù)字化的完整性、線劃質量和偏差、房檐改正及采集點的誤差是否在限差范圍內(nèi)。

　　3.2 標準化的地理數(shù)據(jù)

　　地理信息系統(tǒng)和地理信息的應用，需要高質量、標準化的地理數(shù)據(jù)，很多軟件在采集數(shù)據(jù)時，往往會追求速度，而忘記了數(shù)據(jù)的標準化，其成圖并沒有按照 GIS 的要求制作地理信息系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)庫。因此只滿足了制圖要求的數(shù)字化地形圖方法，而不能滿足 GIS 對數(shù)字化地形圖的要求。所謂的標準化數(shù)據(jù)也就是共享數(shù)據(jù) ，只是它能在不同應用領域和廣泛擁護需要的數(shù)據(jù)。GIS 數(shù)據(jù)采集時要著重注意數(shù)據(jù)的標準化，這樣可以防止一些質量控制和數(shù)據(jù)管理不嚴格的，數(shù)據(jù)維護、數(shù)據(jù)更新、數(shù)據(jù)再生和數(shù)據(jù)服務沒有保證的劣質數(shù)據(jù)影響數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。所以不能只發(fā)展規(guī)?；?GIS/RS 數(shù)據(jù)生產(chǎn) ，而應同時重視發(fā)展數(shù)據(jù)生產(chǎn)的規(guī)?；?、質量化和標準化，這樣才能提高 RS 和 GIS 數(shù)據(jù)生產(chǎn)的管理水平。

　　結束語

　　為了使地形圖測繪和數(shù)字化的成果即能滿足暢通地形圖及各種專題圖的需求，又能滿足各種 GIS 的應用，最重要的就是解決好數(shù)據(jù)采集問題。數(shù)據(jù)采集方法進步發(fā)展發(fā)展與我國 GIS 事業(yè)的進步發(fā)展息息相關。為了使地理信息系統(tǒng)的地形圖測繪和數(shù)字化處理結果更加精確，對地理空間數(shù)據(jù)的采集有更高更嚴格的要求，航空攝影測量是 GIS 數(shù)據(jù)采集的重要方法。隨著科學技術的不斷發(fā)展，航空攝影測量技術也會越來越成熟，數(shù)據(jù)采集也會越來越精確，這樣地理信息系統(tǒng)就能更好進行數(shù)據(jù)維護、數(shù)據(jù)更新、數(shù)據(jù)再生，提供更好的數(shù)據(jù)服務。