航空攝影測(cè)量在GIS數(shù)據(jù)采集中的思考

李燁

摘 要：隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，人們對(duì)地理信息的需求量越來越多，構(gòu)建科學(xué)、完善的地理信息系統(tǒng)（GIS）成為我們追求的目標(biāo)。GIS建立的關(guān)鍵是采集高質(zhì)量的空間數(shù)據(jù)，這就對(duì)數(shù)據(jù)采集技術(shù)提出了更高的要求;航空攝影測(cè)量技術(shù)在空間數(shù)據(jù)采集方面具有一定優(yōu)勢(shì)，因此將在GIS的建設(shè)中發(fā)揮重要作用。

關(guān)鍵詞：航空攝影測(cè)量;GIS;數(shù)據(jù)采集

1 概述

地理信息系統(tǒng)（GIS）是一種十分重要的空間信息系統(tǒng)，該系統(tǒng)是在專業(yè)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的支持下，對(duì)部分或整個(gè)地球表層空間中的地理數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的一項(xiàng)綜合性技術(shù)，這些技術(shù)主要是對(duì)地理數(shù)據(jù)的采集技術(shù)、存儲(chǔ)技術(shù)、管理技術(shù)、運(yùn)算技術(shù)、分析技術(shù)、顯示技術(shù)以及最終的描述技術(shù)。GIS對(duì)地理空間數(shù)據(jù)的管理是通過數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)的，系統(tǒng)先對(duì)地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，然后利用專業(yè)軟件對(duì)其進(jìn)行綜合處理和分析，將客觀的現(xiàn)實(shí)世界轉(zhuǎn)化為抽象模型后進(jìn)行顯示。

2 航空攝影測(cè)量和GIS

2.1 航空攝影測(cè)量技術(shù)介紹

航空攝影測(cè)量是利用航空飛行器上的攝影儀器對(duì)地面信息進(jìn)行采集，然后按照1：1000—1：100000范圍的比例尺繪制地形圖的一項(xiàng)技術(shù)。該技術(shù)是根據(jù)研究對(duì)象的影像資料，確定物質(zhì)的形狀及空間位置的一門學(xué)科。航空攝影測(cè)量一般采用的定位方法有兩種，一是地—空定位法，該法定位原理是以地面某控制點(diǎn)為標(biāo)準(zhǔn)，將此標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)與照片映像對(duì)應(yīng)后，按照照片上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)對(duì)照片外部的方位元素進(jìn)行處理，從而進(jìn)一步確定照片上任意目標(biāo)的地理位置;另一種定位方法為空—地定位法，空對(duì)地定位法是利用直接測(cè)量的方式對(duì)實(shí)際空間地理位置進(jìn)行確定的一種方式，直接測(cè)量的方式可用于輔助計(jì)算出攝影機(jī)或傳感器在空間的具體位置和形態(tài)，然后利用前后交接的方式確認(rèn)任意目標(biāo)的空間位置。

航空攝像測(cè)量包括航空攝影、控制和測(cè)繪、加密和測(cè)圖三道工序。隨著科技的不斷發(fā)展，攝影測(cè)量已經(jīng)發(fā)展成為數(shù)字化攝影測(cè)量的階段，無(wú)論是影像獲取還是影像數(shù)據(jù)處理，都依靠數(shù)字化技術(shù)。航空技術(shù)、導(dǎo)航定位技術(shù)、內(nèi)外業(yè)一體化以及攝像儀器的進(jìn)步，都極大的促進(jìn)了傳統(tǒng)航空攝影測(cè)量技術(shù)發(fā)展，新型航空測(cè)量技術(shù)因此表現(xiàn)出了諸如受天氣等外界因素的影響越來越小，測(cè)量周期不斷縮短、影像精準(zhǔn)度和清晰度不斷提升的優(yōu)點(diǎn)。

2.2 GIS相關(guān)介紹

GIS是由測(cè)量學(xué)、地理學(xué)、地圖學(xué)以及計(jì)算機(jī)學(xué)科結(jié)合發(fā)展起來的一門綜合性應(yīng)用學(xué)科，GIS作為一個(gè)完整的地理信息系統(tǒng)，可對(duì)各種地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、編輯、計(jì)算、顯示、分析和應(yīng)用，這些功能的實(shí)現(xiàn)是通過計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)的。地理信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)與一般的數(shù)據(jù)不同，具有極強(qiáng)的實(shí)際意義。具體來說，各個(gè)數(shù)據(jù)都有相關(guān)的地理參照，并處在由經(jīng)緯度構(gòu)成的坐標(biāo)系中，以顯示地球表面不同目標(biāo)的位置所在地。值得注意的是，坐標(biāo)系的構(gòu)建并不是唯一的，GIS可將其他的坐標(biāo)系運(yùn)用到不同系統(tǒng)中。

GIS中的數(shù)據(jù)處理前處于零亂狀態(tài)，且儲(chǔ)存形式也存在多樣化，如圖、地圖、特殊符號(hào)等都是數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)形式，其實(shí)際的用途不大;但通過GIS系統(tǒng)中專業(yè)的計(jì)算機(jī)軟件處理后，原來零亂的數(shù)據(jù)就建立起了關(guān)聯(lián)，能表示地理空間中某一物體或者位置的具體信息。GIS數(shù)據(jù)庫(kù)是地理信息系統(tǒng)中的重要組成部分，主要用于存儲(chǔ)采集到的地理數(shù)據(jù)，根據(jù)相關(guān)設(shè)定將各類數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化，便于后期處理和使用。

3 航空攝影測(cè)量在GIS數(shù)據(jù)采集中相關(guān)問題思考

3.1 GIS數(shù)據(jù)采集的重要性

GIS數(shù)據(jù)采集是指空間數(shù)據(jù)采集，利用專業(yè)配置的航空攝像機(jī)對(duì)空間信息進(jìn)行采集，再運(yùn)用回收攝影光束的解析測(cè)圖儀，創(chuàng)建類似于采集目標(biāo)的三維模型。不同類型的點(diǎn)、線、面的數(shù)據(jù)用不同的線型進(jìn)行記錄，空間位置可用三維坐標(biāo)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)注，完成處理后的數(shù)據(jù)保存在文件中，最后通過圖形編輯器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。GIS的核心就是構(gòu)建完善的數(shù)據(jù)庫(kù)，而數(shù)據(jù)庫(kù)則是由包含多種數(shù)據(jù)信息的文件集合而成的，因此做好信息采集，對(duì)于GIS的建立與完善至關(guān)重要。航空攝影測(cè)量在數(shù)據(jù)采集方面的優(yōu)勢(shì)是眾所周知的，因此航空攝影測(cè)量技術(shù)的發(fā)展在GIS的建立和完善中充當(dāng)了至關(guān)重要的角色。

3.2 空間數(shù)據(jù)采集質(zhì)量的控制

GIS處理對(duì)象是空間數(shù)據(jù)，因此空間數(shù)據(jù)的質(zhì)量與數(shù)量就決定了GIS的實(shí)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，因此在實(shí)際的航空攝影測(cè)量中，要對(duì)采集的空間數(shù)據(jù)的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格管控?？衫眠^程檢查和最終檢查的方法對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量管理。由于空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中，因此還可利用計(jì)算機(jī)的自動(dòng)檢測(cè)功能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查。計(jì)算機(jī)可對(duì)文件名的完整性進(jìn)行檢查、高程標(biāo)注、漢字和其他標(biāo)注是否齊全、輸入?yún)?shù)是否有誤等內(nèi)容進(jìn)行自動(dòng)檢查，而回放檢查功能則需要將回放圖蒙在工作底圖上，然后對(duì)數(shù)字完整性、線性質(zhì)量及偏差、圖像尺寸、對(duì)角線精度等內(nèi)容進(jìn)行檢查。計(jì)算機(jī)的檢查和回放檢查，可最大限度地提升空間數(shù)據(jù)的可靠性，確保GIS的成功。

3.3 地理數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化

GIS的構(gòu)建，離不開高質(zhì)量、高精度的地理數(shù)據(jù)，做好地理數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化工作，可有效杜絕數(shù)據(jù)質(zhì)量控制不嚴(yán)的劣質(zhì)數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的不良影響。劣質(zhì)數(shù)據(jù)是指數(shù)據(jù)缺乏維護(hù)、數(shù)據(jù)更新不及時(shí)、數(shù)據(jù)再生性能差以及服務(wù)沒有保障的不合格數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)采集過程中，堅(jiān)決杜絕為了追求速度而不顧數(shù)據(jù)質(zhì)量的做法，一定要嚴(yán)格按照相關(guān)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)數(shù)據(jù)采集工作、制圖工作進(jìn)行管理，以實(shí)現(xiàn)我國(guó)數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化、質(zhì)量化和規(guī)?；?/p>

4 結(jié)束語(yǔ)

航空攝像測(cè)量技術(shù)的發(fā)展極大的推動(dòng)了我國(guó)地理信息系統(tǒng)的建設(shè)，尤其是在空間數(shù)據(jù)采集方面，具有采集速度快、環(huán)境適應(yīng)性好、圖像精準(zhǔn)度高等優(yōu)點(diǎn)，成為我國(guó)GIS建立和完善工作中重要的技術(shù)力量之一。GIS的建立和完善，需要高質(zhì)量的空間信息，在對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集過程中，一定要做好各項(xiàng)質(zhì)量管控工作，以推進(jìn)我國(guó)數(shù)字化產(chǎn)業(yè)向著健康的方向發(fā)展，盡快實(shí)現(xiàn)“數(shù)字中國(guó)”的偉大構(gòu)想。

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