航测数字化地图编绘技术研究 如何建立航电系统的数字化仿真

　　摘 要:本文笔者基于多年从事航测制图编辑的相关工作经验,以航测制图及生产中的相关问题为研究对象,论文首先分析了航测数据的产品模式,进而相信阐述了航测数字成图的相关流程,进而探讨了航测数字成图相关问题,全文是笔者长期工作实践基础上的理论升华,相信对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义。
　　关键词:航测 制图 问题 流程
　　中图分类号:P28 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)07(b)-0037-02
　　1 产品模式
　　根据目前基础地理空间数据生产技术发展和用户的需要,基础地理空间数据产品主要包括以下四种基本模式:数字线划图(DLG)、数字正射影像图(DOM)、数字栅格地图(DRG)、数字高程模型(DEM),简称为“4D”。这些产品可根据需要以数字和模拟二种形式提供。根据用户的需要可形成复合产品,如数字线划图与数字正射影像图叠加可形成数字影像地形图。
　　(1)数字线划图,简称为DLG(Digital Line Graphic)是地形图上基础要素信息的矢量格式数据集,其中保存着要素的空间关系和相关的属性信息。
　　数字线划图可满足各种空间分析要求,与其他信息叠加,可进行空间分析和决策。
　　(2)数字正射影像图,简称为DOM(Digital Orthophoto Map)。
　　是利用数字高程模型对扫描处理后的数字化的航空像片或遥感影像,逐像元进行辐射纠正、微分纠正和镶嵌,按标准分幅的地形图范围进行裁切生成的影像数据,带有公里格网和内、外图廓整饰和注记的影像平面图,具有地图的几何精度和影像特征。
　　(3)数字高程模型,简称为DEM(Digital Elevation Model)。
　　是在高斯投影平面上规则或不规则格网点的平面坐标(X,Y)及其高程(Z)的数据集。为控制地表形态,可配套提供离散高程点数据。
　　(4)数字栅格地图,简称为DRG( Digital Raster Graphic)。
　　是以栅格数据格式存储和表示的地图图形数据文件。
　　2 基本特征
　　2.1 数据格式
　　基础地理空间数据的数据格式主要分为矢量和栅格二种,数字线划图为矢量数据集,每一地理要素分别采用点、线、面描述其几何特征,并赋予属性,同时按要素分类分为若干数据层,提供地理信息系统做空间检索、空间分析使用。数字正射影像图、数字高程模型和数字栅格地图为栅格数据集,数据结构就是像元阵列,每个像元由行列号确定它的位置,且具有表达实体属性的类型或值的编码。
　　矢量数据能全面地描述地表目标,可随机的进行数据选取和显示,与其它信息叠加,可进行空间分析、决策。具有严密的数据结构,数据量小,可完整地描述数据的拓扑关系,便于深层次分析,输出质量好,数据精度高,但其数据结构复杂、技术要求高。栅格数据具有数据结构简单,空间数据的叠加简便,易于进行空间分析,相对来说图形数据量大,数据和信息量受像元大小的限制。
　　2.2 基本内容
　　考虑到基础地理空间数据采集时间和产品的提供周期,基础地理矢量数据可分为三个层次:第一层次分为核心地形要素;第二层次为在核心地形要素的基础上,根据各地不同的需要,选取更多的其它要素(可选要素);第三层次为全部地形图要素(全要素)。
　　矢量数据的基本内容:大地控制测量数据(包括平面控制点、高程控制点、天文点、重力点)、水系及附属设施、建筑物及附属设施、交通运输与管线设施、境界、地表覆盖、地貌。
　　栅格数据:DEM格网数据,格网间距5m或12.5m;DOM影像数据,地面分辨率为1m;DRG图形数据,分辨率不低于250dpi。
　　文本数据:地名数据,含地名位置、类型、行政区划、经济信息等;元数据,说明数据内容、质量、状况和其他有关特征的背景信息,是数据自身的描述信息。
　　3 航测数字成图相关流程研究
　　基于航测的空间数据生产流程如图1所示。
　　3.1 资料准备
　　航摄资料如航摄底片、控制点资料、相关的地形图、航摄机鉴定表、航摄验收报告等应收集齐全;对影像质量、飞行质量和控制点质量应进行分析,检查航摄仪参数是否完整等。
　　3.2 影像扫描
　　根据航摄底片的具体情况,设置与调整扫描参数,使反差适中、色调饱满、框标清晰,灰度直方图基本呈正态分布,扫描范围应在保证影像完整(包括框标影像)的前提下尽可能地小,以减少数据量。影像扫描分辨率根据下面公式确定。
　　影像扫描分辨率R=地面分辨率/航摄比例尺分母。
　　3.3 定向建模
　　自动搜寻框标点,放大切准框标点进行内定向,对定向可由计算机自动完成,人机交互完成绝对定向如不符合要求,需重新定向,直至符合限差要求。
　　检查定向精度,需满足要求,完成定向后需检查坐标残差。
　　3.4 数据采集
　　(1)立测判读采集,需严格切准目标点,要求按中心点、中心线采集的要素,其位置必须准确,点状要素准确采集其定位点,线状要素上点的密度以几何形状不失真为原则,密度应随着曲率的增大而增加。每个像对的数据必须接边,自动生成的匹配点、等视差曲线或大格网点、内插的小格网点均需漫游检查,保证其准确性,为提高DEM精度,需人工加测地形特征点、线和水域等边界线。
　　(2)采集的数据应分层,进行图形和属性编辑,矢量数据线条要光滑,关系合理,拓扑关系正确,属性项、属性值正确;利用DEM数据,采用微分纠正法对影像重采样获得DOM数据。
　　(3)DEM和DOM数据需进行单模型数据拼接,检查拼接处接边差是否符合要求;同样矢量数据接边应符合要求,各属性值要一致,任何不符合要求的数据均需重新采集,修改正确的数据按图幅裁切,生成最终的以幅为单位的数据,提供检查和验收。
　　3.5 元数据制作
　　可由相应的专业软件进行计算输入各属性项中,无法自动输入的内容由人工输入。