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航空摄影测量在GIS数据采集中的应用

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2018-05-28

  简单来说地理信息系统是一个信息系统,数据库管理地理空间对象,收集地理空间数据,然后综合处理和分析地理信息。它通过复杂的数据采集和测量等各种手段获取信息的客观世界数据,把各种各样的来源和类型的地理空间数据数字化,并输入到计算机中,按按一定顺序组织和管理,建立一个世界的客观现实的抽象的数字模型。这种数字模型,是当前目标现实世界的抽象,由于地理环境的客观世界的现实是复杂的,因此,更多GIS 采集数据的方法也越来越先进,航空摄影测量技术也因为它的精确高效,变的越来越普遍。

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  1 航空摄影测量和 GIS 的简介

  航空摄影测量简介

  航空摄影测量是根据研究对象的摄影 ,确定该物体的性质、形状及空间的一门学科。它包括航空摄影、控制与测绘、加密与测图三大工序。随着社会的不断进步,科学技术也在飞速发展,摄影测量已经完全是基于数字化的影像和数字化影像进行的数据处理,也就是说进入了数字化摄影测量的阶段。

  航空技术的不断发展以及数字航摄像机、导航定位技术、内外一体化等新型技术和设备的出现和发展,给传统的航空摄影测量技术带来了巨大的影响。原来的航空摄影测量技术不但对机场和天气等环境条件的依赖性大,成本很高,而且航空拍摄的周期也较长,它已经逐渐无法满足现代社会应用的需求,所以技术就需要不断提升。

  为了满足现在地理测绘生产的发展水平和技术要求,必须要发展新的航空摄影测量技术。正因为航空摄影测量是根据研究对象的摄影,来确定物体的形状、空间以及性质的一门学科。并且航空摄影、控制和测绘、加密和测图是航空摄影测量的三大工序。所以航空摄影测量就是通过利用飞机,并装上特别配置的航空摄影相机,根据要求在空中对地面进行拍摄,来收集地理测图需要的各种地理状况以及参数。进行航空摄影测量,可以高效快速、智能化、自动化。


  1.2地理信息系统(GIS)的简介

  GIS 也就是地理信息系统,随着科学技术不断的发展,现在 GIS技术已经越来越成熟,应用的范围越来越广泛。GIS是由测量学、地理学、计算机科学以及地图学等学科相结合所发展的一门学科。GIS 是一个完整的地理信息系统,它可以编辑、处理、显示、分类和存储数据。

  地理信息系统中的数据都有相关的地理参照,由经度和纬度组成最通用的坐标系,数据通过坐标系显示出地球表面该位置的所在。而且坐标系统不是唯一的,每一个 GIS 都能将其它地理参照系统运用到不同的系统之中。GIS 可以将很多零乱的信息在地理空间中整理,建立起关联。GIS 可以用地图或是特殊的符号格式来表示存储在系统中的数据。


  2.GIS 数据库和数据库系统
  GIS 数据库就是地理信息系统中关键的一部分,它用来存储地理数据使各类数据结构化,便于系统的使用。
  文件是所有数据库软件的基石 ,针对 GIS 的应用目的 ,若文件被看作是一个可以用于存储的、单一的数据集 ,数据库则可以被看作是文件的集合 ,数据库包含一个或更多文件 ,数据库管理系统用一种特殊的方式进行组织文件 ,对它们的访问必须通过它来执行。所以数据库管理被定义为一个从数据库中存储、操作和提取数据的软件系统。

  数据库系统中数据通过相关的输入和输出设备保存在磁盘上,通过数据库管理系统 ,数据库实现了文件结构在物理上的集合。所以数据库系统的目的都是简化检索和表格数据之间的关联。数据库管理系统必须能够处理几种类型的对象和各种对象之间的关系。数据库管理系统包括一个请求编译器,用来对请求进行检查,如果请求是正确的话再将它们发送到数据库处理机。从数据库提取数据必须建立请求中的“对象”与对象在磁盘中的物理位置之间的关联。这是由数据管理器来完成的 ,它通过实施系统获取对数据的物理访问。


  3航空摄影测量法采集 GIS 空间数据

  航空摄影测量采集GIS空间数据是指利用航空摄影测量原理回收摄影光束的解析测图仪,可以创建一个完全类似的领域采集地形的三维模型,各种类型的点,线,面的数据符号通过线型记录记录其性质,空间位置的通过三维坐标标注,存储在文件中的数据,最后进行图形编辑输入GIS数据处理。


  3.1 质量控制

  GIS 能否成功很大部分取决空间数据的质量 ,故数字化测图的全过程中一定要注意质量控制。在数字化测图过程中就要尽量使得地理空间数据准确可靠。在采集数据的过程中,保证质量会采用过程检查和最终检查两种方法,同时相应的就由数字化测图编辑最后形成的图件称为数字化图件 ,它不同于一般的地形图或其他一些专题图 ,所以质量控制与一般的地形图也不完全一样。

  计算机上有检查和回放图件两种检查方法。计算机上检查有以下方面 :完整正确的文件名、输入参数、控制点信息 ,符合限差规定以内的定位误差 ,各要素采集的没有错漏 ,正确的分层 ,符合要求的接边数据的修正值和颜色 ,正确的限差规定基础线及其代码 ,线型解释有装饰性的符号 ,正确的有向地物表示 ,健全的属性数据 ,正确完整的高程注记、汉字和其它注记。

  回放图件主要检查回放图的尺寸、格网点、对角线的精度。常用的方法步骤是将回放图蒙在工作底图上 ,然后检查数字化的完整性、线划质量和偏差、房檐改正及采集点的误差是否在限差范围内。


  3.2 标准化的地理数据

  地理信息系统和地理信息的应用 ,需要高质量、标准化的地理数据,很多软件在采集数据时,往往会追求速度,而忘记了数据的标准化,其成图并没有按照 GIS 的要求制作地理信息系统的空间数据库。因此只满足了制图要求的数字化地形图方法 ,而不能满足 GIS 对数字化地形图的要求。所谓的标准化数据也就是共享数据 ,只是它能在不同应用领域和广泛拥护需要的数据。GIS 数据采集时要着重注意数据的标准化 ,这样可以防止一些质量控制和数据管理不严格的 ,数据维护、数据更新、数据再生和数据服务没有保证的劣质数据影响数据产业的健康发展。所以不能只发展规模化 GIS/RS 数据生产 ,而应同时重视发展数据生产的规模化、质量化和标准化 ,这样才能提高 RS 和 GIS 数据生产的管理水平。


  结束语

  为了使地形图测绘和数字化的成果即能满足畅通地形图及各种专题图的需求 ,又能满足各种 GIS 的应用,最重要的就是解决好数据采集问题。数据采集方法进步发展发展与我国 GIS 事业的进步发展息息相关。为了使地理信息系统的地形图测绘和数字化处理结果更加精确,对地理空间数据的采集有更高更严格的要求,航空摄影测量是 GIS 数据采集的重要方法。随着科学技术的不断发展,航空摄影测量技术也会越来越成熟,数据采集也会越来越精确,这样地理信息系统就能更好进行数据维护、数据更新、数据再生,提供更好的数据服务。


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