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摘要：可以利用GIS在數(shù)據(jù)庫中收集的各種地理數(shù)據(jù)，不斷進行處理和分析（即信息處理行為）。地理信息系統(tǒng)是一個重要的信息系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫管理地理空間對象，采集地理分布數(shù)據(jù)，進行存儲數(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GIS與航空攝影測量及航空攝影測量數(shù)據(jù)分析進行闡述，探討在gis數(shù)據(jù)采集中應(yīng)用航空攝影測量的關(guān)鍵點。

關(guān)鍵詞：航空攝影；測量數(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)的計算機技術(shù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)注重其對地理信息數(shù)據(jù)的管理能力和分析能力，該系統(tǒng)需要計算機硬件和軟件的支持，是一種空間信息系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)是一種建立在計算機系統(tǒng)基礎(chǔ)上的地理信息系統(tǒng)工具，可以對空間信息進行分析和處理。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)問題。將航空攝影測量應(yīng)用于GIS中，能夠提高GIS中單個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)綠地面積等方面進行規(guī)劃，使城市布局更合理。

1GIS與航空攝影測量

1.1航空攝影測量的簡介

航空攝影測量是把拍攝用的航拍儀器安裝在飛機上，讓航拍儀器不斷拍照取相，儀器制圖通過地面控制點測量、制圖和立體制圖完成。利用攝影影像提供的信息測量計算目標物的具體形狀、尺寸、相對空間位置、性質(zhì)和相互關(guān)系的信息科學(xué)技術(shù)。攝影測量地物，除建立坐標系定量描述像點和地面點的空間位置外，還需要建立物體和相片之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，才可實現(xiàn)攝影測量的目的。應(yīng)確定攝影物鏡與相片在航空攝影瞬間在地面設(shè)定的空間坐標系中的相對位置和姿態(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?？罩袛z影測量既需要戶外測量，又需要室內(nèi)進行數(shù)據(jù)加工處理，戶外使用照相點，通過解讀和測繪照片上的地形、地貌等，確定照片的平面坐標和高度，并利用平板測繪單張照片上的高度線。航空測量工作包括利用各種先進儀器對測繪控制點進行加密和繪圖。航空攝影測量的作業(yè)分外業(yè)工作和內(nèi)業(yè)工作。外業(yè)包括基礎(chǔ)控制測量、給排水及水消防工程控制點聯(lián)測、相片調(diào)繪、野外補充測量、綜合法測圖等。外業(yè)測量的數(shù)據(jù)成果是航空攝影測量的基礎(chǔ)資料，成果的優(yōu)劣直接影響項目質(zhì)量，必須嚴格按照規(guī)范進行測量。攝影測量內(nèi)業(yè)工作就是利用像對重建立體模型，并對立體模型進行量測，就是將外業(yè)測繪工作搬到室內(nèi)進行。如果利用像對進行立體測圖，必須重建幾何模型，該模型需要與實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)包括加密測圖控制點和測制地形原圖等工作，通過內(nèi)業(yè)處理，繪制出地形圖，為生產(chǎn)項目提供各種類型的地理信息數(shù)據(jù)。

1.2GIS對航空攝影的具體影響

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

2航空攝影測量數(shù)據(jù)采集分析

在航測數(shù)據(jù)采集過程中，對航測質(zhì)量有一定的要求，其要求主要為對攝影環(huán)境和天氣的要求、對飛行速度的要求、對拍攝時間的要求等。航測所獲得的圖像和信息是航測數(shù)據(jù)采集的重要參考依據(jù)，如果航攝質(zhì)量出現(xiàn)問題，采集的地理信息數(shù)據(jù)將會有誤，無法使用。在航空攝影測量數(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)準確性的重要因素。

2.1圖像的傾斜角度

在航空測量過程中，航空測量圖像通常具有特定的傾斜角度，通常傾斜角度為3°，并且航空測量圖像的傾斜角度基于航空圖像在邊緣水平圖像中氣泡的多個位置可以進行綜合判斷。

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。航攝相片航向重疊度一般控制在60％~65％之間，按照65%設(shè)計。保證全攝區(qū)不會產(chǎn)生航測漏洞，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12°，出現(xiàn)超過8°的相片不超過總數(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。在收集航測數(shù)據(jù)的過程中，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尺。在收集航空攝影數(shù)據(jù)的過程中，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繪數(shù)據(jù)的比例。在制定航拍飛行計劃時，確定航拍相機和航拍比例后，根據(jù)航高進行確定。在收集航空攝影數(shù)據(jù)的過程中，根據(jù)先驗確定的航空高度，會存在一些飛行差異。對此，應(yīng)對其差值進行全面控制，一般不得小于5%，航高偏差不應(yīng)超過50m。

3航空攝影測量對GIS的影響

3.1GIS簡介

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)是由計算機硬件和軟件系統(tǒng)支持的技術(shù)系統(tǒng)，軟件系統(tǒng)收集、存儲、管理、計算、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。坐標系是地理信息系統(tǒng)的重要組成部分，每個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)庫管理系統(tǒng)包括一個請求編譯器，如果請求正確，則將其發(fā)送到數(shù)據(jù)庫的處理機，通過數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集。

3.2航空攝影測量對GIS的影響

航空攝影測量法在GIS數(shù)據(jù)收集中的應(yīng)用航空攝影測量法對于GIS數(shù)據(jù)收集非常重要。通過使用天空中的飛機，并配合專業(yè)配置的航拍相機恢復(fù)分析測量設(shè)備光束進行設(shè)置。可以從類似于字段的三維模型開始，收集每個坐標、點、線和面數(shù)據(jù)的地理信息數(shù)據(jù)，以符號、線性格式記錄地理位置，并在三維空間坐標系中記錄地理數(shù)據(jù)的空間位置。進行地理信息數(shù)據(jù)處理后，對圖形進行編輯，再將處理后的地理信息數(shù)據(jù)輸入、存儲到地理信息系統(tǒng)中，生產(chǎn)需要的地理信息產(chǎn)品。在地理信息數(shù)據(jù)采集的過程中，應(yīng)保證產(chǎn)品的質(zhì)量，采用過程檢查或最終檢查。質(zhì)量檢查工作應(yīng)貫穿整個產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，成立專門的質(zhì)量檢查組，分級設(shè)置質(zhì)量檢查工作職責(zé)，各級檢查應(yīng)配備充足的技術(shù)人員，檢查工作應(yīng)有計劃、有組織地進行，不得隨意省略或代替各階段各工序的質(zhì)量檢查。質(zhì)量檢查的過程文件應(yīng)認真填寫保存?zhèn)浒福员愫瞬?，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，形成質(zhì)量檢查過程資料。質(zhì)量合格后進入下一道工序。對作業(yè)質(zhì)量和進度進行抽查、定期檢查，避免質(zhì)數(shù)據(jù)影響空間數(shù)據(jù)。

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

航空攝影測量的數(shù)據(jù)質(zhì)量特別重要，應(yīng)用航空攝影測量進行地理信息數(shù)據(jù)采集過程中，采集的數(shù)據(jù)的準確性受到多種因素的影響。因此，在航空攝影測量應(yīng)用過程中，應(yīng)對所采集的空間數(shù)據(jù)質(zhì)量進行嚴格管控。（1）在航空攝影測量數(shù)據(jù)采集過程中，航空攝影測量數(shù)據(jù)質(zhì)量受多種因素影響，并不完全等同于真實數(shù)據(jù)。包括空間數(shù)據(jù)的質(zhì)量和數(shù)量的不準確帶來的影響、地理系信息系統(tǒng)實用價值的差異性、經(jīng)濟價值的差異性等影響。地理信息工作者應(yīng)用航空攝影測量技術(shù)時，對采集的空間數(shù)據(jù)質(zhì)量應(yīng)進行嚴格管控，認真檢查，避免返工。（2）由于空間數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)量大，存儲困難，一般儲存在計算機自帶的系統(tǒng)內(nèi)，計算機系統(tǒng)具有自帶的自動檢測功能，技術(shù)人員也可以利用該功能，對航空攝影測量數(shù)據(jù)的準確性、完整性、坐標標注，高程標注、漢字標注、輸入?yún)?shù)逐一檢測。然后，執(zhí)行計算機回放檢查功能。對航空攝影測量數(shù)據(jù)線性質(zhì)量、對角線精度、數(shù)據(jù)偏差、數(shù)字完整性、圖像尺寸進行檢查，提升地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)可靠性。為了避免對數(shù)據(jù)質(zhì)量控制不嚴格、檢查工作不到位，產(chǎn)生的劣質(zhì)數(shù)據(jù)對數(shù)據(jù)精度造成的不利影響，在航空攝影測量地理信息數(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，保證航空攝影測量的成果與相關(guān)的技術(shù)標準要求相符。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系中。建立坐標系時，相關(guān)人員應(yīng)根據(jù)具體測量項目的特點，設(shè)置有利于該項目實施的最合理的坐標系，保證坐標系內(nèi)各個數(shù)據(jù)間存在相對穩(wěn)定聯(lián)系，方便地理信息數(shù)據(jù)生產(chǎn)。

5結(jié)語

為了使地理信息系統(tǒng)更完整、更準確，空間地理信息數(shù)據(jù)收集至關(guān)重要，航空攝影測量是地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)收集的重要方法之一。為了更好地執(zhí)行維護、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)進步。航空攝影技術(shù)操作起來較為簡單方便，高效快捷，應(yīng)用過程中安全系數(shù)較高，較多項目在開展地形圖測繪工作時會優(yōu)先考慮使用該項技術(shù)。為了讓測繪測量新技術(shù)在地理信息工作中充分發(fā)揮其重要作用，測繪測量工作人員應(yīng)大力推廣這項技術(shù)的應(yīng)用，促進地理信息技術(shù)進步，更好地服務(wù)于社會。

參考文獻

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作者：蘇亮 單位：蒼穹數(shù)碼技術(shù)股份有限公司