航空攝影測(cè)量在GIS數(shù)據(jù)采集中的應(yīng)用

發(fā)布日期：2018-05-28 00:00 瀏覽量：13775

　　簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)地理信息系統(tǒng)是一個(gè)信息系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫(kù)管理地理空間對(duì)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(guò)復(fù)雜的數(shù)據(jù)采集和測(cè)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(lái)源和類(lèi)型的地理空間數(shù)據(jù)數(shù)字化，并輸入到計(jì)算機(jī)中，按按一定順序組織和管理，建立一個(gè)世界的客觀現(xiàn)實(shí)的抽象的數(shù)字模型。這種數(shù)字模型，是當(dāng)前目標(biāo)現(xiàn)實(shí)世界的抽象，由于地理環(huán)境的客觀世界的現(xiàn)實(shí)是復(fù)雜的，因此，更多GIS 采集數(shù)據(jù)的方法也越來(lái)越先進(jìn)，航空攝影測(cè)量技術(shù)也因?yàn)樗木_高效，變的越來(lái)越普遍。

航空攝影測(cè)量在GIS數(shù)據(jù)采集中的應(yīng)用.jpg

　　1． 航空攝影測(cè)量和 GIS 的簡(jiǎn)介

　　航空攝影測(cè)量簡(jiǎn)介

　　航空攝影測(cè)量是根據(jù)研究對(duì)象的攝影，確定該物體的性質(zhì)、形狀及空間的一門(mén)學(xué)科。它包括航空攝影、控制與測(cè)繪、加密與測(cè)圖三大工序。隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)也在飛速發(fā)展，攝影測(cè)量已經(jīng)完全是基于數(shù)字化的影像和數(shù)字化影像進(jìn)行的數(shù)據(jù)處理，也就是說(shuō)進(jìn)入了數(shù)字化攝影測(cè)量的階段。

　　航空技術(shù)的不斷發(fā)展以及數(shù)字航攝像機(jī)、導(dǎo)航定位技術(shù)、內(nèi)外一體化等新型技術(shù)和設(shè)備的出現(xiàn)和發(fā)展，給傳統(tǒng)的航空攝影測(cè)量技術(shù)帶來(lái)了巨大的影響。原來(lái)的航空攝影測(cè)量技術(shù)不但對(duì)機(jī)場(chǎng)和天氣等環(huán)境條件的依賴(lài)性大，成本很高，而且航空拍攝的周期也較長(zhǎng)，它已經(jīng)逐漸無(wú)法滿足現(xiàn)代社會(huì)應(yīng)用的需求，所以技術(shù)就需要不斷提升。

　　為了滿足現(xiàn)在地理測(cè)繪生產(chǎn)的發(fā)展水平和技術(shù)要求，必須要發(fā)展新的航空攝影測(cè)量技術(shù)。正因?yàn)?a href='http://i-abc.com.cn/' target='_blank' title='航空攝影'>航空攝影測(cè)量是根據(jù)研究對(duì)象的攝影，來(lái)確定物體的形狀、空間以及性質(zhì)的一門(mén)學(xué)科。并且航空攝影、控制和測(cè)繪、加密和測(cè)圖是航空攝影測(cè)量的三大工序。所以航空攝影測(cè)量就是通過(guò)利用飛機(jī)，并裝上特別配置的航空攝影相機(jī)，根據(jù)要求在空中對(duì)地面進(jìn)行拍攝，來(lái)收集地理測(cè)圖需要的各種地理狀況以及參數(shù)。進(jìn)行航空攝影測(cè)量，可以高效快速、智能化、自動(dòng)化。

　　1.2地理信息系統(tǒng)（GIS）的簡(jiǎn)介

　　GIS 也就是地理信息系統(tǒng)，隨著科學(xué)技術(shù)不斷的發(fā)展，現(xiàn)在 GIS技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越成熟，應(yīng)用的范圍越來(lái)越廣泛。GIS是由測(cè)量學(xué)、地理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)以及地圖學(xué)等學(xué)科相結(jié)合所發(fā)展的一門(mén)學(xué)科。GIS 是一個(gè)完整的地理信息系統(tǒng)，它可以編輯、處理、顯示、分類(lèi)和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

　　地理信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)都有相關(guān)的地理參照，由經(jīng)度和緯度組成最通用的坐標(biāo)系，數(shù)據(jù)通過(guò)坐標(biāo)系顯示出地球表面該位置的所在。而且坐標(biāo)系統(tǒng)不是唯一的，每一個(gè) GIS 都能將其它地理參照系統(tǒng)運(yùn)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(guān)聯(lián)。GIS 可以用地圖或是特殊的符號(hào)格式來(lái)表示存儲(chǔ)在系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)。

　　2．GIS 數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)
　　GIS 數(shù)據(jù)庫(kù)就是地理信息系統(tǒng)中關(guān)鍵的一部分，它用來(lái)存儲(chǔ)地理數(shù)據(jù)使各類(lèi)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化，便于系統(tǒng)的使用。
　　文件是所有數(shù)據(jù)庫(kù)軟件的基石，針對(duì) GIS 的應(yīng)用目的，若文件被看作是一個(gè)可以用于存儲(chǔ)的、單一的數(shù)據(jù)集，數(shù)據(jù)庫(kù)則可以被看作是文件的集合，數(shù)據(jù)庫(kù)包含一個(gè)或更多文件，數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)用一種特殊的方式進(jìn)行組織文件，對(duì)它們的訪問(wèn)必須通過(guò)它來(lái)執(zhí)行。所以數(shù)據(jù)庫(kù)管理被定義為一個(gè)從數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)、操作和提取數(shù)據(jù)的軟件系統(tǒng)。

　　數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)通過(guò)相關(guān)的輸入和輸出設(shè)備保存在磁盤(pán)上，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) ，數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)了文件結(jié)構(gòu)在物理上的集合。所以數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的目的都是簡(jiǎn)化檢索和表格數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)必須能夠處理幾種類(lèi)型的對(duì)象和各種對(duì)象之間的關(guān)系。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)包括一個(gè)請(qǐng)求編譯器，用來(lái)對(duì)請(qǐng)求進(jìn)行檢查，如果請(qǐng)求是正確的話再將它們發(fā)送到數(shù)據(jù)庫(kù)處理機(jī)。從數(shù)據(jù)庫(kù)提取數(shù)據(jù)必須建立請(qǐng)求中的“對(duì)象”與對(duì)象在磁盤(pán)中的物理位置之間的關(guān)聯(lián)。這是由數(shù)據(jù)管理器來(lái)完成的，它通過(guò)實(shí)施系統(tǒng)獲取對(duì)數(shù)據(jù)的物理訪問(wèn)。

　　3．航空攝影測(cè)量法采集 GIS 空間數(shù)據(jù)

　　航空攝影測(cè)量采集GIS空間數(shù)據(jù)是指利用航空攝影測(cè)量原理回收攝影光束的解析測(cè)圖儀，可以創(chuàng)建一個(gè)完全類(lèi)似的領(lǐng)域采集地形的三維模型，各種類(lèi)型的點(diǎn)，線，面的數(shù)據(jù)符號(hào)通過(guò)線型記錄記錄其性質(zhì)，空間位置的通過(guò)三維坐標(biāo)標(biāo)注，存儲(chǔ)在文件中的數(shù)據(jù)，最后進(jìn)行圖形編輯輸入GIS數(shù)據(jù)處理。

　　3.1 質(zhì)量控制

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

　　計(jì)算機(jī)上有檢查和回放圖件兩種檢查方法。計(jì)算機(jī)上檢查有以下方面：完整正確的文件名、輸入?yún)?shù)、控制點(diǎn)信息，符合限差規(guī)定以?xún)?nèi)的定位誤差，各要素采集的沒(méi)有錯(cuò)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(chǔ)線及其代碼，線型解釋有裝飾性的符號(hào) ，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(diǎn)、對(duì)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(zhì)量和偏差、房檐改正及采集點(diǎn)的誤差是否在限差范圍內(nèi)。

　　3.2 標(biāo)準(zhǔn)化的地理數(shù)據(jù)

　　地理信息系統(tǒng)和地理信息的應(yīng)用，需要高質(zhì)量、標(biāo)準(zhǔn)化的地理數(shù)據(jù)，很多軟件在采集數(shù)據(jù)時(shí)，往往會(huì)追求速度，而忘記了數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化，其成圖并沒(méi)有按照 GIS 的要求制作地理信息系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)庫(kù)。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(duì)數(shù)字化地形圖的要求。所謂的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)也就是共享數(shù)據(jù) ，只是它能在不同應(yīng)用領(lǐng)域和廣泛擁護(hù)需要的數(shù)據(jù)。GIS 數(shù)據(jù)采集時(shí)要著重注意數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化，這樣可以防止一些質(zhì)量控制和數(shù)據(jù)管理不嚴(yán)格的，數(shù)據(jù)維護(hù)、數(shù)據(jù)更新、數(shù)據(jù)再生和數(shù)據(jù)服務(wù)沒(méi)有保證的劣質(zhì)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)模化 GIS/RS 數(shù)據(jù)生產(chǎn) ，而應(yīng)同時(shí)重視發(fā)展數(shù)據(jù)生產(chǎn)的規(guī)?；?、質(zhì)量化和標(biāo)準(zhǔn)化，這樣才能提高 RS 和 GIS 數(shù)據(jù)生產(chǎn)的管理水平。

　　結(jié)束語(yǔ)

　　為了使地形圖測(cè)繪和數(shù)字化的成果即能滿足暢通地形圖及各種專(zhuān)題圖的需求，又能滿足各種 GIS 的應(yīng)用，最重要的就是解決好數(shù)據(jù)采集問(wèn)題。數(shù)據(jù)采集方法進(jìn)步發(fā)展發(fā)展與我國(guó) GIS 事業(yè)的進(jìn)步發(fā)展息息相關(guān)。為了使地理信息系統(tǒng)的地形圖測(cè)繪和數(shù)字化處理結(jié)果更加精確，對(duì)地理空間數(shù)據(jù)的采集有更高更嚴(yán)格的要求，航空攝影測(cè)量是 GIS 數(shù)據(jù)采集的重要方法。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，航空攝影測(cè)量技術(shù)也會(huì)越來(lái)越成熟，數(shù)據(jù)采集也會(huì)越來(lái)越精確，這樣地理信息系統(tǒng)就能更好進(jìn)行數(shù)據(jù)維護(hù)、數(shù)據(jù)更新、數(shù)據(jù)再生，提供更好的數(shù)據(jù)服務(wù)。