航空攝影測量在GIS空間框架數據采集中的應用

　　隨著社會的快速發(fā)展，科學技術也在不斷地進步，而航空攝影測量技術也已經過渡到了數字化的攝影測量階段，所有數據的處理都是基于數字化影像來進行的。而隨著航空技術的進一步發(fā)展，不斷研究出新型的航天技術和設備，例如：數字航空攝像機、導航定位技術以及內外業(yè)一體化等，這些先進技術設備的出現，對傳統(tǒng)的航空攝影測量技術形成了巨大的影響。傳統(tǒng)的航空攝影測量技術在地面控制點等外業(yè)條件方面具有較強的依賴性，并且航空攝影的周期長、成本高，因而已無法滿足現代化應用中地理測繪生產的技術要求、發(fā)展水平等各方面的需求，必須得提高航空攝影測量技術。

　　1、航空攝影測量和GIS概述

　　1.1航空攝影測量

　　航空攝影測量是通過對研究對象的攝影，以此來確定研究對象的性質、空間、以及形狀的一門學科。航空攝影測量包括三大工序，它們分別是：航空攝影、控制和調繪、加密和測圖。航空攝影測量就是利用航空器，裝上特別配置的航空攝影相機，根據要求在空中對地面進行拍攝，以此收集地理測圖需要的各種地理狀況以及參數。

　　1.2地理信息系統(tǒng)（GIS）

　　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)，它可以存儲、編輯、處理、顯示、分析和應用各種地理空間數據。整個系統(tǒng)使用計算機來處理收集到各類數據。地理信息系統(tǒng)中的數據都有相關的地理參照，由經度和緯度組成最通用的坐標系，數據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。GIS可以用圖、地圖或是特殊的符號格式來表示存儲在系統(tǒng)中的數據。

　　GIS數據庫就是地理信息系統(tǒng)中很關鍵的一部分，它用來存儲地理數據，使各類數據結構化，便于系統(tǒng)的使用。數據庫管理系統(tǒng)包括一個請求編譯器，用來對數據請求進行檢查，如果該請求是正確的話就將它們發(fā)送到數據庫的處理機中，從數據庫中獲取數據必須建立請求中的“對象”與對象在磁盤中的物理位置之間的關聯。地理信息系統(tǒng)的組成中都存在很多軟件和硬件，數據庫中含有多個文件，每個文件都用于存儲數據，這樣對數據的訪問就必須通過數據庫管理來進行。數據庫系統(tǒng)在磁盤上保存數據的輸入輸出，通過數據庫管理，就可以實現文件結構在物理上的集合。數據庫可以簡化檢索，由數據庫管理可以來實施系統(tǒng)對數據獲取訪問。

　　2、航空攝影測量法采集GIS空間框架數據

　　2.1質量控制

　　由數字化測圖編輯最后形成的圖件稱為數字化圖件，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。GIS能否成功很大部分取決空間數據的質量，故數字化測圖的全過程中一定要注意質量控制。要使得空間數據準確可靠，應采取相應的必要的質量保證措施，一般有產品質量過程檢查和最終檢查兩種，相應方法有微機上檢查和回放圖件檢查兩種。

　　微機上檢查主要有以下這些方面：完整正確的文件名、輸入參數、控制點信息，符合限差規(guī)定以內的定位誤差，各要素采集的沒有錯漏，正確的分層，符合要求的接邊數據的修正值和顏色，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，健全的屬性數據，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。

　　2.2標準化的地理數據

　　地理信息系統(tǒng)和地理信息的應用，需要高質量、標準化的地理框架數據，所謂的標準化數據也就是共享數據，只是它能在不同應用領域和廣泛擁護需要的數據。然而當前很多的軟件主要注重采集數據的速度。其成圖并沒有按照GIS的要求制作地理信息系統(tǒng)的空間數據庫。因此只滿足了制圖要求的數字化地形圖方法，而不能滿足GIS對數字化地形圖的要求。GIS數據采集時要著重注意數據的標準化，這樣可以防止一些質量控制和數據管理不嚴格的，數據維護、數據更新、數據再生和數據服務沒有保證的劣質數據影響數據產業(yè)的健康發(fā)展。所以不能只發(fā)展規(guī)?；疓IS/RS數據生產，而應同時重視發(fā)展數據生產的規(guī)?；①|量化和標準化 ，這樣才能提高RS和GIS數據生產的管理水平。

　　3、航空攝影測量在GIS數據采集中的應用

　　航空攝影測量在GIS數據采集中非常重要，它利用飛機在空中，使用專業(yè)配置的航空攝影相機，在解析測圖儀上恢復攝影光束，從而建立起與實地相似的立體模型，然后就可以來采集地形數據，每個坐標的各類點、線、面數據以符號的和線型記錄的它的位置，以三維坐標記錄它的空間位置，數據的性質都存儲在文件中，然后經過數據處理圖形編輯最后輸入地理信息系統(tǒng)。

　　由于這些把數字整理成地形圖的各種圖件都是數字化的，它的質量控制就與普通的地形圖有所不同，所以在數字化測圖過程中就要盡量使得地理空間數據準確可靠，也就是要注意質量控制，地理空間數據的質量決定著 GIS的準確可靠。在采集數據的過程中，保證產品的質量會采用過程檢查和最終檢查兩種方法，同時相應的就會有微機上檢查和回放圖檢查兩種方法。微機上檢查就是在采集數據的過程中，檢查各種參數信息是否符合規(guī)定以內的定位誤差，各種要素沒有出現錯漏現象?；胤艌D件主要是將回放圖放在工作低圖上，接著檢查數字化是否完整，有沒有偏差，對回放圖的尺寸、網格點、對角線的精確要求都很高，確定把誤差控制在規(guī)定范圍內。

　　在地理信息系統(tǒng)中地理信息的應用，需要是標準化的地理數據。很多軟件在采集數據時，往往會追求速度，而忘記了數據的標準化，在不同的領域應用到地理信息系統(tǒng)時，這些數據就成為了共享數據，所以對數據的標準化的要求很嚴格。滿足制圖要求的數字化地形圖方法，才能按照GIS的要求制作出地理信息系統(tǒng)的空間數據庫，同時重視起數據生產的規(guī)模化、質量化和標準化。GIS的數據采集時，要防止數據管理和質量控制的不嚴格，避免一些沒有保證的劣質數據來影響空間數據。

　　4、小結

　　為了使地理信息系統(tǒng)的地形圖測繪以及數字化處理更加精確，地理空間框架數據的采集就非常關鍵，而航空攝影測量是GIS數據采集的重要方法。解決好使地形圖測繪和數字化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的應用問題就是解決好數據采集這個“瓶頸”問題。隨著科學技術的不斷發(fā)展，航空攝影測量技術也越來越成熟，這樣地理信息系統(tǒng)就能更好進行數據維護、數據更新、數據再生以及數據服務。

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