第十一章GIS数据采集的数字摄影测量与遥感方法

GIS数据收集的摄影测量和遥感方法，测绘工程教室赵亚红，华北科学技术学院土木工程系，2009年1月，主要内容，GIS基础数据的表现形式和数据结构GIS基础数据收集的全自动方式GIS基础数据收集过程中的主要问题， GIS基础数据的表现形式和数据结构摄影测量和遥感方法提供的数据，与对象物的空间位置、形状、大小、属性相互关系空间数据根据空间数据的基本特征，以一定的格式要求，以表示不同类型的空间数据的格式进行数据结构GIS基础数据的表示形式和数据结构，另一方面，空间数据的基本特征属性特征：实际物体、目标、现象或特征空间特征(几何特征):表示现象或目标的空间位置或当前地理位置，一般用坐标数据来表示时间特征：现象或物体的时间变化。 一般用不同时间的空间数据文件来表现还是用数据更新来表现，是数据的现状性、空间数据的基本特征、GIS基础数据的表现形式和数据结构、二、空间数据的类型数据、曲面数据、区域数据网络数据、样本数据、文本空间数据的类型和表现方法、GIS基础数据的表现形式和数据结构三、空间数据在计算机中的表现方法不同的类型的空间数据都可以分解成点、线、面三种不同的形式，在计算机中，点数据可以给出表示其位置的坐标值这两种形式的矢量数据来表现的线段是定义为两个端点范围内的点群的面，定义为构成该面边界线的线段组的网格数据：将空间分割为规则的网格，赋予与各个网格对应的属性，对于点状符号，用位于中心的像素表现的线状地上物由中心轴线的像素连续链构成GIS基础数据的表现形式和数据结构，GIS基础数据的表现形式和数据结构，四，数据结构矢量数据结构通常矢量拓扑关系用的点线面间的层次关系，面-线-点，GIS基础数据的表现形式和数据结构，网格数据网格矩阵：网格数据表现的最基本游程编码：将相邻等价的网格合并，并记录游程及其值。 4A1A3B2A2B3A1B=7对5a3b2a3b1b=6对，GIS基础数据的表现形式和数据结构、矢量数据的优点：面向现象、面向目标的数据表现，其数据结构紧凑、冗馀度低、数据精度高、图形显示质量高的缺点：数据结构复杂多边形堆积分析和关系检索不方便，数据输入是人工作业，显示和绘制成本高，对软件、硬件技术有很高的要求。GIS基础数据的表现形式和数据结构、网格数据结构简单，容易进行空间分析、多边形重叠分析和地理现象的仿真，容易与遥感图像数据、DEM数据复合应用，输入、输出方式快，自动化程度高。 缺点：图形数据量大。 数学精度低，图形质量差。 而且面向现象和目标的认识效果达不到矢量数据。 GIS基础数据获取的全自动方式，目前，用全数字自动比的方法获取GIS基础数据，一是数字地图图像的自动识别和矢量化，二是数字照片图像的自动识别和定位。 另外，全自动化的地图数字比方法的目的在于，通过计算机自动处理扫描数字化的地图图像，识别地图上的要素并进行矢量化。 步骤：从地形图数字化、影像分割、要素分割、矢量化、特征提取、要素识别、GIS基础数据获取全自动方式、GIS基础数据获取的数字摄影测量和遥感法数字影像中，利用计算机对这些数字影像进行处理和加工，建立GIS所需要的地图信息GIS基础信息被分为地形信息(任意点的三维坐标)、图形信息(主题要素基本图形信息)、属性信息。 自动生成GIS基础数据取得的全自动方式，(1)，DEM，地形信息的方向性：内方向性、相对方向性、绝对方向性的影响匹配：在立体像重叠部分匹配一定人数的同名像点，根据其左右像坐标和方向性参数求出相应的地面坐标， 生成标准网格DEM并作为已知数据点DEM数据进行插值：采用适当的DEM插值方法，根据已知数据点插值生成标准网DEM、三角网DEM、GIS的基础数据的表现形式和数据结构，(2)生成正射影像进行地上物的目标提取，对得到的DEM数据， 利用共线方程进行校正，得到DOM地物目标提取：提供HOUGH变换算法、分形算法、小波变换、区域增长等。 (三)、影像的自动识别和主题分类光谱特征、纹理特征、几何特征GIS为影像分类系统提供了以下产品：可与影像匹配的线图j多边形主题数字高程模型、GIS基础数据获取的全自动方式、一、建立立体模型并建立DEM数字化左右影像对1、内向：计算机利用输入的框坐标理论坐标和测定的框坐标扫描坐标，计算两者之间的变换参数，取得GIS基础数据的半自动方式，2、相对方向：人工量的6个相对方向点在左右图像上的扫描坐标，利用立体观察装置的数据，测定作业在立体观察下进行， 计算机自动计算相对向要素3、核线重采样：利用相对向要素，计算机自动进行核线重采样，制作核线的图像对，将核线的图像对代替原图像显示在屏幕上，取得GIS的基础数据的半自动方式，4， 绝对取向：手动判断核线图像上控制点的位置，人工地立体对准控制点，测量控制点的图像坐标，计算机自动计算绝对取向元素5，图像匹配：通过图像匹配算法， 自动确定左右核线的同名图像的视差网格，确立代替人眼的立体观测，GIS基础数据取得的半自动方式，6，视差网格的编辑：在立体观察下检查自动影像匹配的结果，人工编辑7，DEM的生成：利用绝对指向要素求出的与视差网格对应的地面点坐标作为数据点生成GIS基础数据取得的半自动方式、二、正射影像，进行地上物映射，形成立体正摄影像对，将它们全部显示在画面上，通过鼠标的移动驱动测量移动，在立体视下，使鼠标的正摄影像上沿着地上物的边界移动即可，在映射各地物之前，映射表、GIS基础数据获取的半自动方式、GIS数据采集过程的主要问题、多个比例尺的同时采集和质量管理。 一、同时收集多种比例尺数字地图，一次收集数据，同事能得到多种比例尺数字地图吗？ 1、数据收集时以最高分辨率收集大比例尺数字地图，然后利用计算机测量图的综合包实现地图合并，取得必要的各种比例尺地图，2、数据收集中直接生成多个不同比例尺的数字地图，综合取舍的工作在数据收集时(交互)各种比例尺数字地图数据的收集和更新，保证不同比例尺地形数据库存在相同的现象性，便于分析和成果在不同层次数据库中的表现。GIS数据采集中的主要问题、二、数据采集中的质量管理问题利用图形图像叠加系统检测数字测量图的完整性、连续