全数字航测数据处理及有关生产环节掌握

付一涵

【摘要】随着科学技术的不断进步，航测设备得到更新，理论知识得到丰富，促使航测数据处理技术不断发展，是全数字航测数据处理的一大进步。本文笔者将结合空间数据的基本模式、基本特征以及其数字复合产品，分析全数字航测数据处理有关生产环节掌握，更好展开作业生产，以供相关人士参考。

【关键词】全数字航测；业内数据处理；空间数据

一、前言

至20世纪80年代以来，陆地卫星相继升天，标志着我国遥感技术的研究成果，推动我国科学技术进步，为相关企业发展提供保障。遥感技术的进步打破了地理信息遥感的束缚，实现遥感技术的智能化发展，达到高分辨率、多频谱、快速及时等效果。航测遥感技术涉及范围较广，应用领域较多，如何高效、及时获取数据信息是航测内业研究的重点。因此，相关行业应加大研究力度，推动数据处理技术发展，保证数据信息的有效性与正确性。

二、空间数据的基本模式

空间数据是用于表示空间实体的位置、大小、形状、特征等信息的数据，可用于现实世界目标的描述，其主要特征包括定位、定性、时空关系等。换言之，空间数据是利用点、线、面和事物实体等表达自然世界的数据。下面，笔者将简要分析空间数据的基本模式、空间数据的基本特征以及数字复合产品。

空间数据基本模式包括四方面内容，即数字线画图模式、数字正射影像图模式、数字高程模式以及数字栅格地图模式。

（1）数字线划图模式（DLG）

数字线画图模式主要利用地图得到基础信息，其具有数据生产的能力，对各空间分析要求均能有效满足。Geoway3.5软件是数字线画图模式常用软件，并以1：10000的比例尺作为扫描图像的标准，达到采集、编辑图形数据的目的。

（2）数字正射影像图模式（DOM）

数字正射影像图模式的处理对象是经扫描的数字化航空照片以及遥感影像，为相关研究提供所需数据。信息量大、准确性高以及真实性强是该模式的主要特点，在测量空间中可充当背景信息的角色，为提取地图新信息提供保障。

（3）数字高程模式（DEM）

数字高程模式是规则或不规则的高斯平面上的坐标和高度数据集子，在空间数据测量过程中，可达到有效控制地表形态的效果。例如，大于1：10000的大比例地形图具有真实反映地形的优点，但其综合程度较低。小于1：100000的小比例尺地形图具有综合程度高的特点，但地形反映情况差。

（4）数字栅格地图模式（DRG）

数字栅格地图模式是以栅格数据格式为基础，整合地图图形的数据文件。其中，能够实现现实地形模拟是数字栅格地图模式的主要优势。一般而言，模拟地形的颜色、规格等多方面与实际地形相比，并未存在较大差异，其中距离与密度是绘制此类地图的主要凭据。

三、空间数据基本特征

空间数据基本特征包含两方面的内容，即数据格式以及基本内容。

（1）数据格式分析

可划分为矢量数据与栅格数据。矢量数据主要是借助数字线进行画图，通过点、线、面的结合构成几何形状，具有独有特征。以要素为划分依据，可将此类数据格式划分为不同的数据层，主要用于地理信息系统的空间检索以及空间分析。数据结构好比像元阵列，可通过行列的顺序判断像元的位置，能够达到展示实体属性的效果。矢量数据在地理目标全面描述的基础上，以矢量为数据展现形式，有利于提高信息精准度，增加结构严谨性，保证信息完整性，为地理空间进行数据分析与决策提供依据。矢量数据可达到全面描述地表目标的效果，通过随机抽取数据，从而叠加至其他相关信息，实现对空间数据的分析与决策。栅格数据数据结构较简单，便于空间数据间的叠加，达到空间数据分析的效果。栅格数据通过有限网格逼近图形，具有一定优势，但易导致地表数据离散，缺乏连续性。例如，以数字DEM为例，格网间的距离为5m或12m，然而，经DOM影像所呈现的地面分辨率约为1m左右，DRG展现的分辨率高于250像素。

（2）基本内容分析

大地控制测量数据和地理位置数据等是矢量数据的基本内容。以空间数据采集时间以及产品提供周为依据，可将矢量数据分为三个层次：首先，数据核心的考虑，一般为地形要素；其次，以核心地形要素为依据，结合地区自身情况，选择相关要素；最后，全部地形图要素，简言之全要素。

四、数字复合产品

数字符合产品包括三方面内容，即数字影像地形图、数字影像地面模型以及数据影像专题图。

首先，针对数字影像地形图而言，以单色或彩色的正面影像图为前提，在结合数字规划图的基础上，构建一种新的复合数字化地图产品。此类数字复合产品准确度高，且涵盖的信息量大，能够真实、清晰反映地形，与矢量数据具有一定的联系，具有丰富多彩的特征，变化性较高，能满足不同客户不同需求。

其次，针对数字影像地面模型而言，其核心是数字正射影像图，在数字高程模型数据的基础上，采用先进技术，建立的一种复合数字模型产品。其具备数字正射影像图的特点，且其表示的地表形态具有立体感，达到三维立体效果，为用户提供更为直接、形象的感受。

最后，针对数字影像专题图而言，在数字正射影像图的基础上，进行矢量数据叠加，从而形成一种新的数字复合产品。其同样具备数字正射影像图的特点，且能够显示不同专题地图的不同信息，为用户提供直观、形象的信息时，挖掘其内在的背景知识，符合用户对专题图的需求。

五、全数字航测数据有关生产环节掌握

（一）搜集资料部分

航空拍摄的地形图、相关照片和分析实验报告等是航测资料搜集的主要内容。东西方向是航拍的常设航线，且应保证航线相邻的两张照片重叠部分应在60%左右，相邻航线的两张照片重叠部分应处于30%左右。另外，必须保持地面与摄影曝光的瞬间物镜主光轴呈垂直状态。

（二）扫描影像部分

影像扫描是数据采集中的重要环节之一，是获得高质量航空影像的有效途径。在影像扫描的基础上，得出相关分辨率，从而对影像颜色、清晰程度以及存在的色差进行有效判定。如果扫描分辨率呈下降趋势，将影响空间数据的准确性以及完整性，从而产生数据误差，影响航测效果。

（三）模型建立部分

空间数据的基本模式包括数字线画图模式、数字正射影像图模式、数字高程模式以及数字栅格地图模式四方面内容。因此，为提高空间数据准确度，保证空间数据的完整性，必须选择最合适的模型，以达到影像处理的效果，提高影像处理质量。

（四）采集数据部分

数据采集是影响空间数据准确性的主要因素，是空间数据产生的关键环节，其主要包括立体测判采集、数据分层以及数字高程模型数据对接和数字正影像对接三方面内容。

首先，立体测判采集方面：在中心点为采集标准的基础上，以此中心点为出发点，以中心线为依据，对重要要素进行采集。几何形状是影响重要要素密度的主要原因，易导致要素出现错误而失去真实性。因此，为保证要素真实性，通过构建密度曲线，借助数字模型，从而得到相关的有效数据。例如，JX4技术，在采用JX4技术采集数据的过程中，通过构建定向模型，结合绝对定向处理技术，获得控制点的自动工作区。第一，通过原始影像对相关数据进行测量，并整理、分析测量结果，从而建立控制点的缩略图。第二，结合JX4技术，达到JX4技术与缩略图的有效融合，对外方位元素进行定向安置，获取定向点的坐标系数。第三，在此基础上，构成密度曲线，借助定向模型，实现对相关数据的采集。

其次，数据分层方面：其主要针对的是采集的数据，在科学的数据处理技术指导下，达到提升矢量数据准确性的效果，提高数据的精准度，增加实用性，充分显示矢量数据的属性，保证矢量数据的正确性。

最后，数字高程模型数据对接和数字正影像对接方面：其主要目的在于提高数据的完整性，重新采集或适当修改不符合规格的数据，迫使其达到基本标准，提高其使用效率。与此同时，在航空实际情况的指导下，在计算机操作的基础上，借助幅为单位达到绘制数据的目的。

六、小结

本文笔者以空间数据的基本模式、基本特征以及数字复合产品为出发点，分析了全数字数据处理的有关生产环节的掌握，为数据处理的准确性提供保障。数据处理有关生产环节掌握的选择是影响航测成果质量重要因素，因此，相关部门应大力研究数据处理技术，选择适合的技术，为航测成功进行提供保障。

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