简单且经济的GIS更新方法摘要数据获取是GIS公司或机构的一项主要开支,大约要消耗整个G IS预算的75%。在当今经济复苏的环境下,多数商业和政府机构正寻求一种既能削减此项费用 又不损失数据精度或现势性的方法。现在介绍两种利用图像技术的方法,既确保大为减少一个地区 GIS数据库开发与维护费用,又能提高数据库的完整性。第一种方法已被许多单位采用,它是利 用图像处理系统,把栅格图像诸如航摄像片或卫星像片输人到他们的GIS中作为背景层。通过已 存储的图像或地图与新的影像叠加,用户很容易注意到发生的变化,并利用GIS矢量或栅格编辑 工具进行更新。利用像片和软件编辑工具比由测量队去获取坐标和测图更精确、快捷和经济。第二 种日趋普遍的GIS数据获取与更新技术是利用软拷贝摄影测量工具。这些工具可用于航摄像片和 卫星像片。应用摄影测量技术可以改正投影差和摄影机倾斜,最后得出数据,成为GIS数据库和 三维模型最精确的基础。借助于软拷贝摄影测量工具,数据管理和测图成为全数字处理。一、技术 的应用情况任何一个开发数据库并用以支持GIS测图分析、图像地理定位以及民用与建筑工程项 目的公司或机构都将大大受益于摄影测量工具。传统的GIS/遥感市场即大摄影测量公司和工程 公司将明确地使用这些工具以便使他们的处理过程进一步计算机化。对于小工程公司,为了满足将 来“全数字化”的要求也需使用这种技术。这些公司必须获得高的投资效益才能在当今市场中竞争 ,生产和利用数字产品是他们下一个必然步骤。这些产品的非传统市场包括正在开始使用GIS技 术的商业环境。象不动产、银行和保险公司等行业,需要快速更新住宅区地图,其精度应能够让他 们分辨出不动产界线、准确判定征税地点和计算财产损失。由于摄影测量工具使用方便,且日渐集 成到桌面生产工具的主流程中,因此,商业用户对这种技术的应用可望增长。二、技术原理软拷贝 摄影测量产品用于处理航摄像片或卫星像片,尽管产品不同,但处理过程都包括图像三角测量,3 6用以计算图像与地面的关系;建立三维地形数据和多种透视图的数字高程模型;分析研究区域; 把像片正射纠正到某一投影系统,以及像片的立体观测。1·三角测量三角测量是通过测量叠加图 像和应用成像的精密几何模型,把图像配准到已知地面控制信息之上的过程,包括影像输人或航摄 像片扫描进人系统以及把扫描的硬拷贝图像配准到原始胶片坐标系统。摄影机图像地面点数据也必 须输人并进行编辑。将扫描硬拷贝图像配准到原始胶片坐标系之所以重要,是因为软拷贝摄影测量 工具必须能够把数字线和抽样坐标与由摄影机检定原来建立的胶片坐标系相关。这是通过测量已检 定坐标的图像中的框标或……,然后必须计算从胶片位置到像元位置的线性转换,尽管这可能是一 项费力的工作,一些软拷贝摄影测量软件包提供半自动测量的功能,以减少处理时间和成本。图像 一旦配准到原始摄影机检定,就可以确定地面控制点和连接点坐标。地面控制点是已知精确地面坐 标的连接点。连接点是不只在一张像片中出现的点,它们可以把这些像片连接在一起。这就是正在 迅速发展的软拷贝摄影测量技术的另一个应用领域,它一次对最多三帧影像坐标同时进行半自动测 量。这种能力适合于传统按带拍摄航摄像片,并按带重叠的方法。这样每张像片就出现了“三度重 叠”区域,因为同一带中相邻相片的重叠部分达60一80%,通过在三张相片中同时量测同一点 的影像的功能,用户可准确地识别和量测可接受的连接点。它要求摄影机或传感器对地的方向必须 确定。一种方法是利用最小二乘法光束分区平差。该方法中所有参数都按条件加权并使用所有统计 量算和技术。这种方法有一个明显的优点,是可以产生全误差传播,以帮助用户确定平差的有效性 和任何量测结果的精度。目前已有可能在一小时之内利用六个以上控制点和十个以上连接点对一对 SP()T立体像对进行三角测量,包括从磁带上读取图像数据,从地图或数据库中获取控制点坐 标和量测点。2.数字高程数据加密很多应用诸如水资源管理、民用工程项目和建筑定位管理都需 要精确的基础底图信息以及三维地形信息。三维地形数据可以用DEM、点、等高线和虚线等多种 格式获取和应用。等高线和虚线是失量系统的传统高程制图要素。数字高程模型是定义高程数据的 传统栅格方法。借助于当前的软拷贝摄影测量技术,这两种功能组合获取适合手边任务的数字数据 类型。这些工具也提供了前所未有的精度等级。例如一种软件包能严格按用户指定的平面间隔获取 高程数据。垂直结构的侧面诸如建筑物不会错误采集,这可以提高精度并节省时间和费用。软拷贝 摄影测量软件以其速度和精度优势在当今快速发展和激烈竞争的摄影测量工程市场占有一席领地。 3.正射影像的产生正射影像是从三角测量影像和数字高程数据产生的。在此过程中,影像正射纠 正到一个确定的投影系统,同时消除高程和影像几何图形的影响。把正射影像作为更新GIS数据 库的背景,使得完成此项任务最准确、方便和经济。没有其它平差方法能够达到软拷贝摄影测量处 理技术的精度。简言之,尽管越来越多传统更新工艺利用平差航摄像片可能更为人们所熟悉,但没 有一种比在全数字环境工作更方便。数字图像也可以存储和重复使用,因为它是“智能的”,并且 以其无限制的使用而提高数据的价值。随着软硬件技术的发展,正射影像的产生、处理速度很快, 可节省数十小时的劳动。节省多少时间取决于数据库的容量和必须处理像片的数量。随着低价格软 拷贝摄影测量工具进入市场,很多mS管理者将发现在他们现有工作站上建立正射影像的能力比购 买从其它来源的平差图像更经济实用。4.像片的立体观测某些软拷贝摄影测量工具的另一个优点 是立体观测。当两张像片扭曲为偏振(ePIPolar)图像时,便可以进行立体观测。偏振图 像来源于把每张像片以平均地面高程投影到一个平面上,同时确定比例尺并对像片进行定向。立体 观测是一种非常可视化的工具。使用者可以在立体影像中漫游和查询数据。观测和查询三维影像比 传统方式要精确的多,例如:如果一个林业工作者能在像片上看见林木及其纹理,他便可以比从平 面影像更好地进行判读。它利用影像生成GIS数据层,与利用像片作为其它专题数据诸如土地覆 盖的背景,具有一样的效果。观测数据点和影像也可用于数字高程数据质量检查与编辑。三、展望 软拷贝摄影测量工具将成为数据获取的主要工具。期望图像处理商为其增加立体影像三维失量编辑 功能和处理新遥感数据类型的模块。这些数据类型包括具有高分辨率最佳频带传感器接收的数据, 来自制图应用的数据,以及来自卫星或航空扫描器的GPS数据集成。当然,最终目标是把图像处 理技术提供给最需要的人们:正密切注视着其GIS事业的小公司、政府机构和其它单位。李淑霞 译自《GeodetlcInformationMasazlne》1994,(5)P53— 55蒋景瞳校简单且经济的GIS更新方法@李淑霞数据获取是GIS公司或机构的一项主要开支 ,大约要消耗整个GIS预算的75%。在当今经济复苏的环境下,多数商业和政府机构正寻求一 种既能削减此项费用又不损失数据精度或现势性的方法。济。没有其它平差方法能够达到软拷贝摄 影测量处理技术的精度。简言之,尽管越来越多传统更新工艺利用平差航摄像片可能更为人们所熟 悉,但没有一种比在全数字环境工作更方便。数字图像也可以存储和重复使用,因为它是“智能的 ”,并且以其无限制的使用而提高数据的价值。随着软硬件技术的发展,正射影像的产生、处理速 度很快,可节省数十小时的劳动。节省多少时间取决于数据库的容量和必须处理像片的数量。随着 低价格软拷贝摄影测量工具进入市场,很多mS管理者将发现在他们现有工作站上建立正射影像的 能力比购买从其它来源的平差图像更经济实用。4.像片的立体观测某些软拷贝摄影测量工具的另 一个优点是立体观测。当两张像片扭曲为偏振(ePIPolar)图像时,便可以进行立体观测 。偏振图像来源于把每张像片以平均地面高程投影到一个平面上,同时确定比例尺并对像片进行定 向。立体观测是一种非常可视化的工具。使用者可以在立体影像中漫游和查询数据。观测和查询三 维影像比传统方式要精确的多,例如:如果一个林业工作者能在像片上看见林木及其纹理,他便可 以比从平面影像更好地进行判读。它利用影像生成GIS数据层,与利用像片作为其它专题数据诸 如土地覆盖的背景,具有一样的效果。观测数据点和影像也可用于数字高程数据质量检查与编辑。 三、展望软拷贝摄影测量工具将成为数据获取的主要工具。期望图像处理商为其增加立体影像三维 失量编辑功能和处理新遥感数据类型的模块。这些数据类型包括具有高分辨率最佳频带传感器接收 的数据,来自制图应用的数据,以及来自卫星或航空扫描器的GPS数据集成。当然,最终目标是 把图像处理技术提供给最需要的人们:正密切注视着其GIS事业的小公司、政府机构和其它单位 。李淑霞译自《GeodetlcInformationMasazlne》1994,(5)P53—55蒋景瞳校简单且经济的GIS更新方法@李淑霞数据获取是GIS公司或机构的一项主要开支,大约要消耗整个GIS预算的75%。在当今经济复苏的环境下,多数商业和政府机构正寻求一种既能削减此项费用又不损失数据精度或现势性的方法。
More reviews about the 简单且经济的GIS更新方法