導(dǎo)語(yǔ)：航空攝影測(cè)量在GIS數(shù)據(jù)采集的應(yīng)用一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：可以利用GIS在數(shù)據(jù)庫(kù)中收集的各種地理數(shù)據(jù)，不斷進(jìn)行處理和分析（即信息處理行為）。地理信息系統(tǒng)是一個(gè)重要的信息系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫(kù)管理地理空間對(duì)象，采集地理分布數(shù)據(jù)，進(jìn)行存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和檢索數(shù)據(jù)，綜合處理和分析地理信息數(shù)據(jù)的技術(shù)系統(tǒng)。文章對(duì)GIS與航空攝影測(cè)量及航空攝影測(cè)量數(shù)據(jù)分析進(jìn)行闡述，探討在gis數(shù)據(jù)采集中應(yīng)用航空攝影測(cè)量的關(guān)鍵點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：航空攝影；測(cè)量數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)采集

地理信息系統(tǒng)是面向地理信息、環(huán)境資源等的分析管理系統(tǒng)，指分析處理地理信息數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)注重其對(duì)地理信息數(shù)據(jù)的管理能力和分析能力，該系統(tǒng)需要計(jì)算機(jī)硬件和軟件的支持，是一種空間信息系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)是一種建立在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)上的地理信息系統(tǒng)工具，可以對(duì)空間信息進(jìn)行分析和處理。例如在現(xiàn)有的地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)上，增加新的分析功能、管理功能，或重新開發(fā)一個(gè)新的地理信息系統(tǒng)、利用現(xiàn)有地理信息系統(tǒng)工具解決一定的技術(shù)問(wèn)題。將航空攝影測(cè)量應(yīng)用于GIS中，能夠提高GIS中單個(gè)信息的處理和分析能力。地理信息數(shù)據(jù)可以更快地被發(fā)現(xiàn)，以便快速地得到更完美的地理分析結(jié)果，滿足用戶的需求。航空攝影測(cè)量與GIS技術(shù)還可應(yīng)用于相關(guān)資源管理、旅游道路規(guī)劃、鄉(xiāng)村土地利用管理、城市鄉(xiāng)村相關(guān)開發(fā)規(guī)劃等方面。例如，地理信息系統(tǒng)（GIS）可以在規(guī)劃建設(shè)、車輛停放位置、道路規(guī)劃、小區(qū)綠地面積等方面進(jìn)行規(guī)劃，使城市布局更合理。

1GIS與航空攝影測(cè)量

1.1航空攝影測(cè)量的簡(jiǎn)介

航空攝影測(cè)量是把拍攝用的航拍儀器安裝在飛機(jī)上，讓航拍儀器不斷拍照取相，儀器制圖通過(guò)地面控制點(diǎn)測(cè)量、制圖和立體制圖完成。利用攝影影像提供的信息測(cè)量計(jì)算目標(biāo)物的具體形狀、尺寸、相對(duì)空間位置、性質(zhì)和相互關(guān)系的信息科學(xué)技術(shù)。攝影測(cè)量地物，除建立坐標(biāo)系定量描述像點(diǎn)和地面點(diǎn)的空間位置外，還需要建立物體和相片之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，才可實(shí)現(xiàn)攝影測(cè)量的目的。應(yīng)確定攝影物鏡與相片在航空攝影瞬間在地面設(shè)定的空間坐標(biāo)系中的相對(duì)位置和姿態(tài)。為了表述方向和位置關(guān)系的參數(shù)，將其定義為相片的方位元素。空中攝影測(cè)量既需要戶外測(cè)量，又需要室內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)加工處理，戶外使用照相點(diǎn)，通過(guò)解讀和測(cè)繪照片上的地形、地貌等，確定照片的平面坐標(biāo)和高度，并利用平板測(cè)繪單張照片上的高度線。航空測(cè)量工作包括利用各種先進(jìn)儀器對(duì)測(cè)繪控制點(diǎn)進(jìn)行加密和繪圖。航空攝影測(cè)量的作業(yè)分外業(yè)工作和內(nèi)業(yè)工作。外業(yè)包括基礎(chǔ)控制測(cè)量、給排水及水消防工程控制點(diǎn)聯(lián)測(cè)、相片調(diào)繪、野外補(bǔ)充測(cè)量、綜合法測(cè)圖等。外業(yè)測(cè)量的數(shù)據(jù)成果是航空攝影測(cè)量的基礎(chǔ)資料，成果的優(yōu)劣直接影響項(xiàng)目質(zhì)量，必須嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行測(cè)量。攝影測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)工作就是利用像對(duì)重建立體模型，并對(duì)立體模型進(jìn)行量測(cè)，就是將外業(yè)測(cè)繪工作搬到室內(nèi)進(jìn)行。如果利用像對(duì)進(jìn)行立體測(cè)圖，必須重建幾何模型，該模型需要與實(shí)地相似且符合比例尺及空間方位要求。如果能恢復(fù)攝影瞬間射影像對(duì)的內(nèi)方位元素和外方位元素，就能恢復(fù)幾何關(guān)系。內(nèi)業(yè)包括加密測(cè)圖控制點(diǎn)和測(cè)制地形原圖等工作，通過(guò)內(nèi)業(yè)處理，繪制出地形圖，為生產(chǎn)項(xiàng)目提供各種類型的地理信息數(shù)據(jù)。

1.2GIS對(duì)航空攝影的具體影響

最初的航空攝影測(cè)量只對(duì)飛機(jī)起飛條件有嚴(yán)格限制。能源消耗大、成本高、分析時(shí)間長(zhǎng)，缺乏相應(yīng)的靈活性、自由性，不能適應(yīng)時(shí)代的要求、現(xiàn)代應(yīng)用的需要。目前，航測(cè)測(cè)圖方法和測(cè)量?jī)x器正向半自動(dòng)化、全自動(dòng)化方向發(fā)展，GIS技術(shù)的應(yīng)用可以彌補(bǔ)不足，有效地提高測(cè)量水平，降低測(cè)量成本，大幅度提升地形圖測(cè)量工作效率，減少測(cè)量誤差，使地理信息數(shù)據(jù)采集更快、更智能、更詳細(xì)，更方便地理信息行業(yè)工作開展。

2航空攝影測(cè)量數(shù)據(jù)采集分析

在航測(cè)數(shù)據(jù)采集過(guò)程中，對(duì)航測(cè)質(zhì)量有一定的要求，其要求主要為對(duì)攝影環(huán)境和天氣的要求、對(duì)飛行速度的要求、對(duì)拍攝時(shí)間的要求等。航測(cè)所獲得的圖像和信息是航測(cè)數(shù)據(jù)采集的重要參考依據(jù)，如果航攝質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題，采集的地理信息數(shù)據(jù)將會(huì)有誤，無(wú)法使用。在航空攝影測(cè)量數(shù)據(jù)的采集中，攝影質(zhì)量、飛行質(zhì)量、圖像質(zhì)量、外觀質(zhì)量等，都是影響數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的重要因素。

2.1圖像的傾斜角度

在航空測(cè)量過(guò)程中，航空測(cè)量圖像通常具有特定的傾斜角度，通常傾斜角度為3°，并且航空測(cè)量圖像的傾斜角度基于航空?qǐng)D像在邊緣水平圖像中氣泡的多個(gè)位置可以進(jìn)行綜合判斷。

2.2航攝比和航高比

航向重疊度要求控制在30％~35％，按照35%設(shè)計(jì)。航攝相片航向重疊度一般控制在60％~65％之間，按照65%設(shè)計(jì)。保證全攝區(qū)不會(huì)產(chǎn)生航測(cè)漏洞，航向超出攝區(qū)范圍六條基線，旁向超出攝區(qū)不少于30％像幅。影像要求色彩均勻清晰，顏色飽和無(wú)云影和劃痕、層次豐富、反差適中，像元分辨率為6.41μm。相片傾斜角小于4.5°，最大不超過(guò)12°，出現(xiàn)超過(guò)8°的相片不超過(guò)總數(shù)的10％。每條航線的有效航片要超出成圖范圍5條基線以上。在收集航測(cè)數(shù)據(jù)的過(guò)程中，主要以地尺的形式存在，線段圖像與地面上相應(yīng)線段之間的水平距離之比為航測(cè)尺。在收集航空攝影數(shù)據(jù)的過(guò)程中，航空攝影的比例不是任意確定的，主要基于與比例尺非常接近的測(cè)繪數(shù)據(jù)的比例。在制定航拍飛行計(jì)劃時(shí)，確定航拍相機(jī)和航拍比例后，根據(jù)航高進(jìn)行確定。在收集航空攝影數(shù)據(jù)的過(guò)程中，根據(jù)先驗(yàn)確定的航空高度，會(huì)存在一些飛行差異。對(duì)此，應(yīng)對(duì)其差值進(jìn)行全面控制，一般不得小于5%，航高偏差不應(yīng)超過(guò)50m。

3航空攝影測(cè)量對(duì)GIS的影響

3.1GIS簡(jiǎn)介

GIS即地理信息系統(tǒng)，是空間信息系統(tǒng)的重要組成部分之一。該系統(tǒng)是由計(jì)算機(jī)硬件和軟件系統(tǒng)支持的技術(shù)系統(tǒng)，軟件系統(tǒng)收集、存儲(chǔ)、管理、計(jì)算、分析、顯示和描述整體或部分地球表面（包括大氣層）的地理分布數(shù)據(jù)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，地理信息系統(tǒng)技術(shù)已日趨成熟，地理數(shù)據(jù)象征性地表達(dá)了各種地理特征與現(xiàn)象之間的關(guān)系，是地理環(huán)境要素的數(shù)量、質(zhì)量、分布特征與規(guī)律。坐標(biāo)系是地理信息系統(tǒng)的重要組成部分，每個(gè)GIS可以將不同的地理參考系應(yīng)用于其他系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)包括一個(gè)請(qǐng)求編譯器，如果請(qǐng)求正確，則將其發(fā)送到數(shù)據(jù)庫(kù)的處理機(jī)，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集。

3.2航空攝影測(cè)量對(duì)GIS的影響

航空攝影測(cè)量法在GIS數(shù)據(jù)收集中的應(yīng)用航空攝影測(cè)量法對(duì)于GIS數(shù)據(jù)收集非常重要。通過(guò)使用天空中的飛機(jī)，并配合專業(yè)配置的航拍相機(jī)恢復(fù)分析測(cè)量設(shè)備光束進(jìn)行設(shè)置?？梢詮念愃朴谧侄蔚娜S模型開始，收集每個(gè)坐標(biāo)、點(diǎn)、線和面數(shù)據(jù)的地理信息數(shù)據(jù)，以符號(hào)、線性格式記錄地理位置，并在三維空間坐標(biāo)系中記錄地理數(shù)據(jù)的空間位置。進(jìn)行地理信息數(shù)據(jù)處理后，對(duì)圖形進(jìn)行編輯，再將處理后的地理信息數(shù)據(jù)輸入、存儲(chǔ)到地理信息系統(tǒng)中，生產(chǎn)需要的地理信息產(chǎn)品。在地理信息數(shù)據(jù)采集的過(guò)程中，應(yīng)保證產(chǎn)品的質(zhì)量，采用過(guò)程檢查或最終檢查。質(zhì)量檢查工作應(yīng)貫穿整個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中，成立專門的質(zhì)量檢查組，分級(jí)設(shè)置質(zhì)量檢查工作職責(zé)，各級(jí)檢查應(yīng)配備充足的技術(shù)人員，檢查工作應(yīng)有計(jì)劃、有組織地進(jìn)行，不得隨意省略或代替各階段各工序的質(zhì)量檢查。質(zhì)量檢查的過(guò)程文件應(yīng)認(rèn)真填寫保存?zhèn)浒?，以便核查，保證每一道工序都處于可控的狀態(tài)，每道工序檢查完成，簽字確認(rèn)，形成質(zhì)量檢查過(guò)程資料。質(zhì)量合格后進(jìn)入下一道工序。對(duì)作業(yè)質(zhì)量和進(jìn)度進(jìn)行抽查、定期檢查，避免質(zhì)數(shù)據(jù)影響空間數(shù)據(jù)。

4應(yīng)用航空攝影測(cè)量技術(shù)在GIS數(shù)據(jù)采集中的關(guān)鍵點(diǎn)

航空攝影測(cè)量的數(shù)據(jù)質(zhì)量特別重要，應(yīng)用航空攝影測(cè)量進(jìn)行地理信息數(shù)據(jù)采集過(guò)程中，采集的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性受到多種因素的影響。因此，在航空攝影測(cè)量應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)對(duì)所采集的空間數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格管控。（1）在航空攝影測(cè)量數(shù)據(jù)采集過(guò)程中，航空攝影測(cè)量數(shù)據(jù)質(zhì)量受多種因素影響，并不完全等同于真實(shí)數(shù)據(jù)。包括空間數(shù)據(jù)的質(zhì)量和數(shù)量的不準(zhǔn)確帶來(lái)的影響、地理系信息系統(tǒng)實(shí)用價(jià)值的差異性、經(jīng)濟(jì)價(jià)值的差異性等影響。地理信息工作者應(yīng)用航空攝影測(cè)量技術(shù)時(shí)，對(duì)采集的空間數(shù)據(jù)質(zhì)量應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格管控，認(rèn)真檢查，避免返工。（2）由于空間數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)量大，存儲(chǔ)困難，一般儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)自帶的系統(tǒng)內(nèi)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具有自帶的自動(dòng)檢測(cè)功能，技術(shù)人員也可以利用該功能，對(duì)航空攝影測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、完整性、坐標(biāo)標(biāo)注，高程標(biāo)注、漢字標(biāo)注、輸入?yún)?shù)逐一檢測(cè)。然后，執(zhí)行計(jì)算機(jī)回放檢查功能。對(duì)航空攝影測(cè)量數(shù)據(jù)線性質(zhì)量、對(duì)角線精度、數(shù)據(jù)偏差、數(shù)字完整性、圖像尺寸進(jìn)行檢查，提升地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)可靠性。為了避免對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量控制不嚴(yán)格、檢查工作不到位，產(chǎn)生的劣質(zhì)數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)據(jù)精度造成的不利影響，在航空攝影測(cè)量地理信息數(shù)據(jù)采集階段，應(yīng)要求地理信息工作者嚴(yán)格貫徹執(zhí)行“數(shù)據(jù)質(zhì)量高于數(shù)據(jù)采集速度”的基本原則，從源頭上控制數(shù)據(jù)質(zhì)量，保證航空攝影測(cè)量的成果與相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求相符。由于地理信息系統(tǒng)中數(shù)據(jù)量大且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各數(shù)據(jù)均具有相關(guān)的參照物且處于空間坐標(biāo)系中。建立坐標(biāo)系時(shí)，相關(guān)人員應(yīng)根據(jù)具體測(cè)量項(xiàng)目的特點(diǎn)，設(shè)置有利于該項(xiàng)目實(shí)施的最合理的坐標(biāo)系，保證坐標(biāo)系內(nèi)各個(gè)數(shù)據(jù)間存在相對(duì)穩(wěn)定聯(lián)系，方便地理信息數(shù)據(jù)生產(chǎn)。

5結(jié)語(yǔ)

為了使地理信息系統(tǒng)更完整、更準(zhǔn)確，空間地理信息數(shù)據(jù)收集至關(guān)重要，航空攝影測(cè)量是地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)收集的重要方法之一。為了更好地執(zhí)行維護(hù)、數(shù)據(jù)更新、數(shù)據(jù)回放和數(shù)據(jù)服務(wù)，正在取得技術(shù)進(jìn)步。航空攝影技術(shù)操作起來(lái)較為簡(jiǎn)單方便，高效快捷，應(yīng)用過(guò)程中安全系數(shù)較高，較多項(xiàng)目在開展地形圖測(cè)繪工作時(shí)會(huì)優(yōu)先考慮使用該項(xiàng)技術(shù)。為了讓測(cè)繪測(cè)量新技術(shù)在地理信息工作中充分發(fā)揮其重要作用，測(cè)繪測(cè)量工作人員應(yīng)大力推廣這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，促進(jìn)地理信息技術(shù)進(jìn)步，更好地服務(wù)于社會(huì)。

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作者：蘇亮 單位：蒼穹數(shù)碼技術(shù)股份有限公司