簡單來說地理信息系統(tǒng)是一個信息系統(tǒng),數(shù)據(jù)庫管理地理空間對象,收集地理空間數(shù)據(jù),然后綜合處理和分析地理信息。它通過復雜的數(shù)據(jù)采集和測量等各種手段獲取信息的客觀世界數(shù)據(jù),把各種各樣的來源和類型的地理空間數(shù)據(jù)數(shù)字化,并輸入到計算機中,按按一定順序組織和管理,建立一個世界的客觀現(xiàn)實的抽象的數(shù)字模型。這種數(shù)字模型,是當前目標現(xiàn)實世界的抽象,由于地理環(huán)境的客觀世界的現(xiàn)實是復雜的,因此,更多GIS 采集數(shù)據(jù)的方法也越來越先進,航空攝影測量技術(shù)也因為它的精確高效,變的越來越普遍。
1. 航空攝影測量和 GIS 的簡介
航空攝影測量簡介
航空攝影測量是根據(jù)研究對象的攝影 ,確定該物體的性質(zhì)、形狀及空間的一門學科。它包括航空攝影、控制與測繪、加密與測圖三大工序。隨著社會的不斷進步,科學技術(shù)也在飛速發(fā)展,攝影測量已經(jīng)完全是基于數(shù)字化的影像和數(shù)字化影像進行的數(shù)據(jù)處理,也就是說進入了數(shù)字化攝影測量的階段。
航空技術(shù)的不斷發(fā)展以及數(shù)字航攝像機、導航定位技術(shù)、內(nèi)外一體化等新型技術(shù)和設備的出現(xiàn)和發(fā)展,給傳統(tǒng)的航空攝影測量技術(shù)帶來了巨大的影響。原來的航空攝影測量技術(shù)不但對機場和天氣等環(huán)境條件的依賴性大,成本很高,而且航空拍攝的周期也較長,它已經(jīng)逐漸無法滿足現(xiàn)代社會應用的需求,所以技術(shù)就需要不斷提升。
為了滿足現(xiàn)在地理測繪生產(chǎn)的發(fā)展水平和技術(shù)要求,必須要發(fā)展新的航空攝影測量技術(shù)。正因為航空攝影測量是根據(jù)研究對象的攝影,來確定物體的形狀、空間以及性質(zhì)的一門學科。并且航空攝影、控制和測繪、加密和測圖是航空攝影測量的三大工序。所以航空攝影測量就是通過利用飛機,并裝上特別配置的航空攝影相機,根據(jù)要求在空中對地面進行拍攝,來收集地理測圖需要的各種地理狀況以及參數(shù)。進行航空攝影測量,可以高效快速、智能化、自動化。
1.2地理信息系統(tǒng)(GIS)的簡介
GIS 也就是地理信息系統(tǒng),隨著科學技術(shù)不斷的發(fā)展,現(xiàn)在 GIS技術(shù)已經(jīng)越來越成熟,應用的范圍越來越廣泛。GIS是由測量學、地理學、計算機科學以及地圖學等學科相結(jié)合所發(fā)展的一門學科。GIS 是一個完整的地理信息系統(tǒng),它可以編輯、處理、顯示、分類和存儲數(shù)據(jù)。
地理信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)都有相關的地理參照,由經(jīng)度和緯度組成最通用的坐標系,數(shù)據(jù)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(lián)。GIS 可以用地圖或是特殊的符號格式來表示存儲在系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)。
2.GIS 數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
GIS 數(shù)據(jù)庫就是地理信息系統(tǒng)中關鍵的一部分,它用來存儲地理數(shù)據(jù)使各類數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化,便于系統(tǒng)的使用。
文件是所有數(shù)據(jù)庫軟件的基石 ,針對 GIS 的應用目的 ,若文件被看作是一個可以用于存儲的、單一的數(shù)據(jù)集 ,數(shù)據(jù)庫則可以被看作是文件的集合 ,數(shù)據(jù)庫包含一個或更多文件 ,數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)用一種特殊的方式進行組織文件 ,對它們的訪問必須通過它來執(zhí)行。所以數(shù)據(jù)庫管理被定義為一個從數(shù)據(jù)庫中存儲、操作和提取數(shù)據(jù)的軟件系統(tǒng)。
數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中數(shù)據(jù)通過相關的輸入和輸出設備保存在磁盤上,通過數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) ,數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)了文件結(jié)構(gòu)在物理上的集合。所以數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的目的都是簡化檢索和表格數(shù)據(jù)之間的關聯(lián)。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)必須能夠處理幾種類型的對象和各種對象之間的關系。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)包括一個請求編譯器,用來對請求進行檢查,如果請求是正確的話再將它們發(fā)送到數(shù)據(jù)庫處理機。從數(shù)據(jù)庫提取數(shù)據(jù)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(lián)。這是由數(shù)據(jù)管理器來完成的 ,它通過實施系統(tǒng)獲取對數(shù)據(jù)的物理訪問。
3.航空攝影測量法采集 GIS 空間數(shù)據(jù)
航空攝影測量采集GIS空間數(shù)據(jù)是指利用航空攝影測量原理回收攝影光束的解析測圖儀,可以創(chuàng)建一個完全類似的領域采集地形的三維模型,各種類型的點,線,面的數(shù)據(jù)符號通過線型記錄記錄其性質(zhì),空間位置的通過三維坐標標注,存儲在文件中的數(shù)據(jù),最后進行圖形編輯輸入GIS數(shù)據(jù)處理。
3.1 質(zhì)量控制
GIS 能否成功很大部分取決空間數(shù)據(jù)的質(zhì)量 ,故數(shù)字化測圖的全過程中一定要注意質(zhì)量控制。在數(shù)字化測圖過程中就要盡量使得地理空間數(shù)據(jù)準確可靠。在采集數(shù)據(jù)的過程中,保證質(zhì)量會采用過程檢查和最終檢查兩種方法,同時相應的就由數(shù)字化測圖編輯最后形成的圖件稱為數(shù)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(zhì)量控制與一般的地形圖也不完全一樣。
計算機上有檢查和回放圖件兩種檢查方法。計算機上檢查有以下方面 :完整正確的文件名、輸入?yún)?shù)、控制點信息 ,符合限差規(guī)定以內(nèi)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù) ,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(wǎng)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(shù)字化的完整性、線劃質(zhì)量和偏差、房檐改正及采集點的誤差是否在限差范圍內(nèi)。
3.2 標準化的地理數(shù)據(jù)
地理信息系統(tǒng)和地理信息的應用 ,需要高質(zhì)量、標準化的地理數(shù)據(jù),很多軟件在采集數(shù)據(jù)時,往往會追求速度,而忘記了數(shù)據(jù)的標準化,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(shù)據(jù)庫。因此只滿足了制圖要求的數(shù)字化地形圖方法 ,而不能滿足 GIS 對數(shù)字化地形圖的要求。所謂的標準化數(shù)據(jù)也就是共享數(shù)據(jù) ,只是它能在不同應用領域和廣泛擁護需要的數(shù)據(jù)。GIS 數(shù)據(jù)采集時要著重注意數(shù)據(jù)的標準化 ,這樣可以防止一些質(zhì)量控制和數(shù)據(jù)管理不嚴格的 ,數(shù)據(jù)維護、數(shù)據(jù)更新、數(shù)據(jù)再生和數(shù)據(jù)服務沒有保證的劣質(zhì)數(shù)據(jù)影響數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。所以不能只發(fā)展規(guī)?;?GIS/RS 數(shù)據(jù)生產(chǎn) ,而應同時重視發(fā)展數(shù)據(jù)生產(chǎn)的規(guī)?;①|(zhì)量化和標準化 ,這樣才能提高 RS 和 GIS 數(shù)據(jù)生產(chǎn)的管理水平。
結(jié)束語
為了使地形圖測繪和數(shù)字化的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,最重要的就是解決好數(shù)據(jù)采集問題。數(shù)據(jù)采集方法進步發(fā)展發(fā)展與我國 GIS 事業(yè)的進步發(fā)展息息相關。為了使地理信息系統(tǒng)的地形圖測繪和數(shù)字化處理結(jié)果更加精確,對地理空間數(shù)據(jù)的采集有更高更嚴格的要求,航空攝影測量是 GIS 數(shù)據(jù)采集的重要方法。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展,航空攝影測量技術(shù)也會越來越成熟,數(shù)據(jù)采集也會越來越精確,這樣地理信息系統(tǒng)就能更好進行數(shù)據(jù)維護、數(shù)據(jù)更新、數(shù)據(jù)再生,提供更好的數(shù)據(jù)服務。
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