航空摄影测量在GIS数据采集中的应用

航空摄影测量在GIS数据采集中的应用

宋金凤

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【摘要】人类在科技进步的过程中，对自然地理知识的认识不断加深，人类对于地理学的研究也日益加深，对其测量技术的需求也随之提高。GIS即地理信息系统，在地理环境的研究领域得到了更多的应用。为了得到更好的地理位置，用户可以根据自己的需求，迅速的找到自己想要的东西。此外，GIS技术还可以用于旅游、乡村旅游、乡村土地利用、乡村发展规划等方面的管理。例如，GIS可以在城市的规划、建筑中，将车辆停放的地点、街道的规划、小区绿化的范围等都纳入到GIS中，从而达到一个比较科学的目的。因此本文对航空摄影测量在GIS数据采集中的应用作出了分析。

关键词：航空摄影技术；GIS；数据采集

0.引言

GIS是客观现实世界抽象化的数字模型，它通过多种数据收集和测量工具，对客观的、各种来源和类型的地理空间数据数字化，然后通过电脑进行系统的组织和处理，形成一个抽象的、客观的、真实的数学的数学的系统。目前采用的数据收集方式有很多，但目前的情况下，利用航空航天技术进行大范围、高精度的空间信息处理，将成为目前普遍采用的一种新的测量手段。为此，文章作了简要的阐述与探讨。

1.GIS与航空摄影测量

1.1航空摄影测量的简介

当前，科技日新月异，极大地改变了传统的航拍技术。传统的航拍技术由于受机场、气象等环境因素的影响，费用昂贵，航拍时间长，难以适应现代化的要求，因此必须继续提高技术水平。航空摄影测量技术是现代测绘技术发展的必然选择，可以适应当前的发展和技术需求。

航空摄影测量技术是通过拍摄物体的影像，来测定物体的形状、空间和性质。航空摄影、控制与测绘、加密与测绘是航空摄影测绘三个主要环节。航拍是指将一架飞行器安装在一架特殊的飞行器上，按照要求在天空中进行飞行，采集到所需的地形地貌和参数。采用航空照相技术进行测绘，可以使测绘工作更加快捷、智能化、自动化。

1.2GIS对航空摄影的具体影响

当前，航测测图方法和测量仪器正向半自动化、全自动化方向发展，GIS技术能够有效的解决这一问题，从而可以有效的改善测绘质量，节约测绘费用，极大的提高测绘工作的工作质量，减小测绘的错误，使得测绘工作更加快捷、智能、详细，为信息化工作的发展提供了便利。

2.航空摄影测量数据采集分析

航空摄影测量数据的采集对航拍的品质有很大的影响，它的基本需求是：从航拍获得的图像和资料，是航拍资料收集的一个重要参考。它的品质与航拍资料精度密切相关。实际上，航空照相测量资料的获取，包括成像的品质、几何成像的品质以及表面的品质等，都会对航拍资料的精度产生很大的影响。然而，在进行航拍测量资料的收集时，必须考虑下列问题：

（1）图像倾斜角度；航拍时，图像有一个角度，通常为3度，主要是由影像边缘的水准器影像中气泡多处的位置，对其倾斜角进行全面的判断。而在航拍资料的收集中，如果没有出现质量问题的话，可以通过拍照来进行全方位的检查，从而避免出现数据的偏差，从而确保资料的准确性。

（2）航摄比例与航高。在航拍资料获取时，其图像的倾斜度比较高，地势比较复杂，而且所指向的地点也比较接近。在航空照相资料的获取中，主要是利用地体比例尺的形式，将图像上的一线段l与地面上相应线段L的水平距离之间的比称为航摄比例尺，H表示各区域的平均表面航高，f表示飞行器本体的焦点。此外，在航拍资料的获取中，其航拍的比值并非随机设定，而是以地形图的比值为基准，大体符合比例尺。在设计航拍方案的过程中，选择了摄像机和摄像机的比值，就是按照上面所说的，来决定飞机的航高。然而，根据事先设定好的航高，进行航拍的数据收集，会有不同的结果。故，应综合考虑其差别，一般不低于5%，航高的偏差不能大于50m左右。

3.航空摄影测量在GIS数据采集中的应用分析

在GIS资料的获取过程中，航摄技术是非常关键的，可有效利用飞机在空中进行的拍摄，并在分析测图机上对其进行复原。这样做的话，便会建立出与实际地形相同的立体模型，然后再进行收集。在收集的过程中，每一个坐标都会将三种数据以符号的形式，并运用线型的记录方式记录在具体的位置上，再由三维坐标来进行定位。通过这种方式，这些资料的属性都被储存在了一个档案中，通过数据的分析和图像的编辑，将这些资料录入到了土地的信息系统中。

因为在进行数字整理为地形图的过程中，每一张图表的使用都具有一定的数字化特性，因此，在进行品质管理时，会发生与一般的地形图不一样的状况，在数字化绘图的时候，必须要确保地形图的精度，换句话说，就是要对地形图进行有效的质量管理，从而确保GIS的精度。为了确保数据的质量，可以采用两种方法，一种方式时过程检查，而另一种方式则是最终检查，根据两种检查方式的不同，由此衍生出新的检查方式，一种为微机检查，另一种为放图检查，微型计算机检测就是对所有的数据进行检测，以确定各项指标是否满足要求，有没有错误，有没有遗漏。放图检查是将图纸放置到工作地形图上，主要是为了检验数据的准确性，是否存在偏差，另外，还要注意到网格点，回放图的大小，对角线的测量，这些都有严格的要求，从而保证误差不会超过一定的限度。

在GIS中，对于地理信息的具体运用，通常都会被规范化，而在数据收集的时候，为了提高效率，往往会忽视标准化。地理信息系统在应用到不同领域的过程之中，共享数据便是由这些数据说行程的。因此，对数据的规范化是非常重要的，在制图的过程中，满足数字化地形图，以此为前提之下，便可根据GIS的要求将地理信息系统中的空间数据库制作出来。同时，必须在一定程度上关注数据的制造和质量，并对其进行规范化管理。GIS在进行数据收集时，必须对不合理、不严格的信息进行有效的控制，并防止这种现象的产生，因为虚假的信息会对空间的信息造成一定的干扰，因此必须要采取措施来解决这些问题。

4.应用航空摄影测量技术在GIS数据采集中的关键点

4.1 质量控制

地理信息系统的成败主要取决于地理信息系统的空间信息品质，因此在整个数字地形图制作中必须重视对地理信息系统的品质管理。为了确保空间资料的精确和可靠性，必须对其进行必要的品质保障，通常有两种方法：相应的方法有微机上检查和回放图件检查两种。

微机上检查包括：文件名、输入参数、控制点信息、精度范围内的精度、参数的准确、参数的准确、层次化的准确程度、边缘的补足和色彩、标准的偏差规范、规范的基本线和编码、用装饰的标记、有方向的物体的正确的表达、良好的属性、精确的高度注记、汉字以及其他注记。

回放图件检查，主要是检验回放图的大小，网格网点和对角线的准确性。通常的做法是把回放的图形覆盖到工作底板上，再检验数字化的完整性、线条质量和偏差、屋檐改正和采集点的偏差。

4.2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 ，而标准化的地理数据，也就是共享数据，只不过在不同的应用范围内，需要更多的人来支持。不过现在的软件大多都是以数据的收集为主。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。所以仅能实现对地形图的数字化处理，无法达到GIS对数字地形图的需求。GIS数据的收集要注重数据规范化，避免数据质量不高，数据更新不及时，数据维护不到位，数据不能保障数据的正常运行。因此，在GIS/RS的规模化生产中，不仅要发展规模化的GIS/RS，还要注重规模化、量化、规范化的发展，从而促进RS、GIS的生产和生产的信息化。

5.结束语

综上所述，为有效保证地形图测绘的精确和地理信息系统数字化处理的准确，应用于采集地理空间数据的方法非常关键。在GIS的资料收集中，航拍是一个很关键的手段，随着科技的发展，这种技术也越来越完善。这样的话，GIS在进行维修的同时，也可以在数据更新、更新、服务等方面得到进一步的提升。

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