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航空摄影测量在GIS空间框架数据采集中的应用

作者:飞燕遥感 发布日期:2018-05-29 00:00 浏览量:242

  随着社会的快速发展,科学技术也在不断地进步,而航空摄影测量技术也已经过渡到了数字化的摄影测量阶段,所有数据的处理都是基于数字化影像来进行的。而随着航空技术的进一步发展,不断研究出新型的航天技术和设备,例如:数字航空摄像机、导航定位技术以及内外业一体化等,这些先进技术设备的出现,对传统的航空摄影测量技术形成了巨大的影响。传统的航空摄影测量技术在地面控制点等外业条件方面具有较强的依赖性,并且航空摄影的周期长、成本高,因而已无法满足现代化应用中地理测绘生产的技术要求、发展水平等各方面的需求,必须得提高航空摄影测量技术。


  1、航空摄影测量和GIS概述

  1.1航空摄影测量

  航空摄影测量是通过对研究对象的摄影,以此来确定研究对象的性质、空间、以及形状的一门学科。航空摄影测量包括三大工序,它们分别是:航空摄影、控制和调绘、加密和测图。航空摄影测量就是利用航空器,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,以此收集地理测图需要的各种地理状况以及参数。


  1.2地理信息系统(GIS)

  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,它可以存储、编辑、处理、显示、分析和应用各种地理空间数据。整个系统使用计算机来处理收集到各类数据。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可以用图、地图或是特殊的符号格式来表示存储在系统中的数据。


  GIS数据库就是地理信息系统中很关键的一部分,它用来存储地理数据,使各类数据结构化,便于系统的使用。数据库管理系统包括一个请求编译器,用来对数据请求进行检查,如果该请求是正确的话就将它们发送到数据库的处理机中,从数据库中获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。地理信息系统的组成中都存在很多软件和硬件,数据库中含有多个文件,每个文件都用于存储数据,这样对数据的访问就必须通过数据库管理来进行。数据库系统在磁盘上保存数据的输入输出,通过数据库管理,就可以实现文件结构在物理上的集合。数据库可以简化检索,由数据库管理可以来实施系统对数据获取访问。


  2、航空摄影测量法采集GIS空间框架数据

  2.1质量控制

  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。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。要使得空间数据准确可靠,应采取相应的必要的质量保证措施,一般有产品质量过程检查和最终检查两种,相应方法有微机上检查和回放图件检查两种。

  微机上检查主要有以下这些方面: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。


  2.2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、标准化的地理框架数据,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。然而当前很多的软件主要注重采集数据的速度。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。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。


  3、航空摄影测量在GIS数据采集中的应用

  航空摄影测量在GIS数据采集中非常重要,它利用飞机在空中,使用专业配置的航空摄影相机,在解析测图仪上恢复摄影光束,从而建立起与实地相似的立体模型,然后就可以来采集地形数据,每个坐标的各类点、线、面数据以符号的和线型记录的它的位置,以三维坐标记录它的空间位置,数据的性质都存储在文件中,然后经过数据处理图形编辑最后输入地理信息系统。

  由于这些把数字整理成地形图的各种图件都是数字化的,它的质量控制就与普通的地形图有所不同,所以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,也就是要注意质量控制,地理空间数据的质量决定着 GIS的准确可靠。在采集数据的过程中,保证产品的质量会采用过程检查和最终检查两种方法,同时相应的就会有微机上检查和回放图检查两种方法。微机上检查就是在采集数据的过程中,检查各种参数信息是否符合规定以内的定位误差,各种要素没有出现错漏现象。回放图件主要是将回放图放在工作低图上,接着检查数字化是否完整,有没有偏差,对回放图的尺寸、网格点、对角线的精确要求都很高,确定把误差控制在规定范围内。

  在地理信息系统中地理信息的应用,需要是标准化的地理数据。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,在不同的领域应用到地理信息系统时,这些数据就成为了共享数据,所以对数据的标准化的要求很严格。满足制图要求的数字化地形图方法,才能按照GIS的要求制作出地理信息系统的空间数据库,同时重视起数据生产的规模化、质量化和标准化。GIS的数据采集时,要防止数据管理和质量控制的不严格,避免一些没有保证的劣质数据来影响空间数据。


  4、小结

  为了使地理信息系统的地形图测绘以及数字化处理更加精确,地理空间框架数据的采集就非常关键,而航空摄影测量是GIS数据采集的重要方法。解决好使地形图测绘和数字化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的应用问题就是解决好数据采集这个“瓶颈”问题。随着科学技术的不断发展,航空摄影测量技术也越来越成熟,这样地理信息系统就能更好进行数据维护、数据更新、数据再生以及数据服务。


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