探討航測遙感內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理關(guān)鍵技術(shù)

譚生玲 趙海紅

摘要：本文筆者基于多年從事全數(shù)字攝影測量的空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，研究探討了相關(guān)生產(chǎn)流程及其中所涉及的關(guān)鍵技術(shù)，文章首先對空間數(shù)據(jù)產(chǎn)品的模式和基本特征進行了詳細的闡述，而后給出了基于全數(shù)字攝影測量的空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)流稱，最后結(jié)合筆者工作經(jīng)驗，重點探討了流程中所涉及的關(guān)鍵技術(shù)，全文既是筆者長期工作實踐基礎(chǔ)上的經(jīng)驗總結(jié)，同時也是在實踐基礎(chǔ)上的理論升華，相信對從事相關(guān)工作的同行有著重要的參考價值和借鑒意義。

關(guān)鍵詞：攝影測量；空間數(shù)據(jù)；生產(chǎn)流程；關(guān)鍵技術(shù)

1 、產(chǎn)品模式

1.1 基本產(chǎn)品。（1）數(shù)字線劃圖，簡稱為DLG（Digital Line Graphic）。是地形圖上基礎(chǔ)要素信息的矢量格式數(shù)據(jù)集，其中保存著要素的空間關(guān)系和相關(guān)的屬性信息。數(shù)字線劃圖可滿足各種空間分析要求，與其他信息疊加，可進行空間分析和決策。（2）數(shù)字正射影像圖，簡稱為DOM（Digital Orthophoto Map）。是利用數(shù)字高程模型對掃描處理后的數(shù)字化的航空像片或遙感影像，逐像元進行輻射糾正、微分糾正和鑲嵌，按標準分幅的地形圖范圍進行裁切生成的影像數(shù)據(jù)，帶有公里格網(wǎng)和內(nèi)、外圖廓整飾和注記的影像平面圖，具有地圖的幾何精度和影像特征。DOM具有精度高、信息豐富、直觀真實的特點，可作為背景控制信息、評價其它數(shù)據(jù)的精度、現(xiàn)勢性和完整性；從中可提取自然資源和社會經(jīng)濟發(fā)展信息或派生出新的信息，可用于地形圖的更新。（3）數(shù)字高程模型，簡稱為DEM（Digital Elevation Model）。是在高斯投影平面上規(guī)則或不規(guī)則格網(wǎng)點的平面坐標（X，Y）及其高程（Z）的數(shù)據(jù)集。為控制地表形態(tài)，可配套提供離散高程點數(shù)據(jù)。（4）數(shù)字柵格地圖，簡稱為DRG（Digital Raster Graphic）。是以柵格數(shù)據(jù)格式存儲和表示的地圖圖形數(shù)據(jù)文件。在內(nèi)容、幾何精度、規(guī)格和色彩等方面與地形圖圖形基本保持一致，可用于DLG數(shù)據(jù)的采集、評價和更新，也可與DOM，DEM等數(shù)據(jù)疊加使用，從而提取、更新地圖數(shù)據(jù)和派生出新的信息。

1.2 復(fù)合產(chǎn)品。（1）數(shù)字影像地形圖（Digital Orthophoto Topographic Map）。以數(shù)字正射影像圖（單色或彩色）為基礎(chǔ)，疊加相關(guān)的數(shù)字線劃圖而產(chǎn)生的復(fù)合數(shù)字地圖產(chǎn)品。同時具有正射影像圖的精度高、信息豐富、直觀真實的特點和矢量數(shù)據(jù)保存著要素的空間關(guān)系和相關(guān)的屬性信息的特點，可以為各種用戶提供地形信息和最新空間實體信息，滿足不同用戶的需要。（2）數(shù)字影像地面模型（Digital Orthophoto Ground Model）。以數(shù)字正射影像圖（單色或彩色）為基礎(chǔ)，疊加相關(guān)的數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)而產(chǎn)生的復(fù)合數(shù)字模型產(chǎn)品。具有正射影像圖的基本特征和立體突出顯示地表的起伏形態(tài)的特點，可為用戶提供直觀地表三維景觀，可用于工程規(guī)劃和優(yōu)化設(shè)計。（3）數(shù)字影像專題圖（Digital Orthophoto Thematic Map）。以數(shù)字正射影像圖（單色或彩色）為基礎(chǔ)，疊加相關(guān)的專題矢量數(shù)據(jù)而產(chǎn)生的復(fù)合數(shù)字地圖產(chǎn)品。同時具有正射影像的基本特征和突出表達各種不同專題地圖信息的特點，可以為各種用戶提供直觀信息和與之相關(guān)的豐富的背景信息，滿足各專業(yè)部門對專題圖的需要。

2 、基本特征

2.1 數(shù)據(jù)格式。基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)格式主要分為矢量和柵格二種：矢量數(shù)據(jù)能全面地描述地表目標，可隨機的進行數(shù)據(jù)選取和顯示，與其它信息疊加，可進行空間分析、決策。具有嚴密的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)量小，可完整地描述數(shù)據(jù)的拓撲關(guān)系，便于深層次分析，輸出質(zhì)量好，數(shù)據(jù)精度高，但其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、技術(shù)要求高。柵格數(shù)據(jù)具有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單，空間數(shù)據(jù)的疊加簡便，易于進行空間分析，相對來說圖形數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)和信息量受像元大小的限制。

2.2 基本內(nèi)容。考慮到基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)采集時間和產(chǎn)品的提供周期，基礎(chǔ)地理矢量數(shù)據(jù)可分為三個層次：第一層次分為核心地形要素；第二層次為在核心地形要素的基礎(chǔ)上，根據(jù)各地不同的需要，選取更多的其它要素（可選要素）；第三層次為全部地形圖要素（全要素）。

矢量數(shù)據(jù)的基本內(nèi)容：大地控制測量數(shù)據(jù)（包括平面控制點、高程控制點、天文點、重力點）、水系及附屬設(shè)施、建筑物及附屬設(shè)施、交通運輸與管線設(shè)施、境界、地表覆蓋、地貌。

柵格數(shù)據(jù)：DEM格網(wǎng)數(shù)據(jù)，格網(wǎng)間距5 m或12.5 m；DOM影像數(shù)據(jù)，地面分辨率為1 m；DRG圖形數(shù)據(jù)，分辨率不低于250dpi.

文本數(shù)據(jù)：地名數(shù)據(jù)，含地名位置、類型、行政區(qū)劃、經(jīng)濟信息等；元數(shù)據(jù)，說明數(shù)據(jù)內(nèi)容、質(zhì)量、狀況和其他有關(guān)特征的背景信息，是數(shù)據(jù)自身的描述信息。

3 、基于全數(shù)字攝影測量法空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)流程及關(guān)鍵技術(shù)研究

3.1 資料準備。航攝資料如航攝底片、控制點資料、相關(guān)的地形圖、航攝機鑒定表、航攝驗收報告等應(yīng)收集齊全；對影像質(zhì)量、飛行質(zhì)量和控制點質(zhì)量應(yīng)進行分析，檢查航攝儀參數(shù)是否完整等。

3.2 影像掃描。根據(jù)航攝底片的具體情況，設(shè)置與調(diào)整掃描參數(shù)，使反差適中、色調(diào)飽滿、框標清晰，灰度直方圖基本呈正態(tài)分布，掃描范圍應(yīng)在保證影像完整（包括框標影像）的前提下盡可能地小，以減少數(shù)據(jù)量。影像掃描分辨率根據(jù)下面公式確定：影像掃描分辨率R=地面分辨率/航攝比例尺分母。

3.3 定向建模。自動搜尋框標點，放大切準框標點進行內(nèi)定向，對定向可由計算機自動完成，人機交互完成絕對定向如不符合要求，需重新定向，直至符合限差要求。檢查定向精度，需滿足要求；相，完成定向后需檢查坐標殘差。

3.4 數(shù)據(jù)采集。（1）立測判讀采集，需嚴格切準目標點，要求按中心點、中心線采集的要素，其位置必須準確，點狀要素準確采集其定位點，線狀要素上點的密度以幾何形狀不失真為原則，密度應(yīng)隨著曲率的增大而增加。每個像對的數(shù)據(jù)必須接邊，自動生成的匹配點、等視差曲線或大格網(wǎng)點、內(nèi)插的小格網(wǎng)點均需漫游檢查，保證其準確性，為提高DEM精度，需人工加測地形特征點、線和水域等邊界線。（2）采集的數(shù)據(jù)應(yīng)分層，進行圖形和屬性編輯，矢量數(shù)據(jù)線條要光滑，關(guān)系合理，拓撲關(guān)系正確，屬性項、屬性值正確；利用DEM數(shù)據(jù)，采用微分糾正法對影像重采樣獲得DOM數(shù)據(jù)。（3）DEM和DOM數(shù)據(jù)需進行單模型數(shù)據(jù)拼接，檢查拼接處接邊差是否符合要求；同樣矢量數(shù)據(jù)接邊應(yīng)符合要求，各屬性值要一致，任何不符合要求的數(shù)據(jù)均需重新采集，修改正確的數(shù)據(jù)按圖幅裁切，生成最終的以幅為單位的數(shù)據(jù)，提供檢查和驗收。

3.5 元數(shù)據(jù)制作?？捎上鄳?yīng)的專業(yè)軟件進行計算輸入各屬性項中，無法自動輸入的內(nèi)容由人工輸入。

參考文獻：

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