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[摘要]航空数字影像是采用数码航摄仪以一定的比例尺获取区域航空影像,是数码相机技术在摄影测量中的应用。本文对航空测量技术在土地调查中的应用进行分析探讨,希望和大家一起交流。
[关键词]航空测量 土地调查 应用
1航空测量技术的特点
使用全数字航摄相机,获得影像数据,无需冲洗、扫描,航摄飞行当天就能拿到数据产品,通过软件完成飞行质量检查,来决定是否需要及时朴飞。由于数字航摄仪的CCD器件的光敏度高于胶片的光敏度,并采用时间延迟曝光原理进行像移补偿,因此在低空高速飞行时能获得清晰的图像,这一新的系统能用较长的曝光时问来适应各种不同的照相条件,使照相时间窗口扩大了3倍以上,增加了飞行机会。数字航摄仪采用机载CPS和IMU技术,随机获取每张相片的外方位元素,经等视差曲线编辑,可自动生成DEM和正射影像,无需地面控制点或只需加少量控制点,因而大大缩短作业周期,节省了外业像控测量的费用。
2航空测量技术在土地调查中的应用
土地调查是指以现势性的航空或航天遥感资料制作的正射影像图为工作底圖,参考土地详查、变更调查的图件、数据等有关资料,启用最新的国家勘界成果,采用新的土地分类体系,通过实地调查,查清当前土地利用的类型、面积、分布状况和土地权属状况,全面更新土地详查和变更调查成果,在此基础上建设或更新土地利用数据库。
2.1土地调查中的技术应用。(1)更新调查比例尺不变的,应参考土地详查和变更调查基础图件,对数字正射影像图进行解译,将未发生变化的各种界线和属性等调查内容,依据影像直接转绘到更新调查工作底图上,实地逐一核实确认。发生变化的内容在实地依据影像调绘在更新调查工作底图上。(2)更新调查比例尺发生变化的,直接采用新的工作底图,参照土地详查和变更调查图件,实地外业调绘。(3)对于工作底图上不存在的新增地物,根据影像和实地情况,采用判读法、目视内插法、距离交绘法、极坐标法、直角坐标法、截距法、平板仪法、GPS测量等方法将新增地物补测在工作底图上,或参照有关资料将新增地物转绘到工作底图上到实地核实确认。
2.2基于数码彩色正射影像图的土地调查应用。数码彩色数字正射影像图是利用数码彩色航片,通过数字摄影测量的原理及方法,对航片进行外业控制测量、空三加密、影像纠正生成的影像图。数码彩色正射影像图与常规黑白正射影像图相比,具有分辨率高,色彩鲜艳等特点,特别适用于室内判读。通过利用已有的土地利用现状资料及历年变更资料,结合影像解译标志,以土地调查地类分类的技术要求为依据,准确判读地类类型,实现土地调查的外业调查。在外业调查中,由于交通通行条件等因素的限制,一些区域无法走到、看到,特别是山地区域,这就更需要通过航拍影像进行准确判读;以彩色影像进行判读,就更容易达到技术要求。土地调查最关注的是耕地地类的判读的准确性,因此,外业核查的重点也应放在耕地地类的核查方面。数码彩色影像由于色彩丰富、色调层次多,易于划分地类界线,对提高各类界线调绘精度有很大帮助。利用数码彩色影像可以很容易引入机助制图平台,实现计算化的室内判读和图斑描绘,减少外业成果转绘工序,提高图斑的几何定位精度。
2.3建立土地调查数据库。经过对内业判读解译,外业核查、修改,及最后专家验收过的成果数据,获得可以初步使用的土地利用现状图,然后通过编辑、入库、构建拓扑等数据处理,最后获取土地调查建库数据。在建库数据中既有图形数据又有属性数据,其中图形数据是以坐标集合的矢量形式来描述,属性数据是以文字与数字的表格形式来描述,并且这些图形数据和属性数据之间还存在着关联性。为了更好地保存和应用这些已经完成的调查成果,可以运用GIS软件来建立含有这些图形数据和属性数据的数据库。土地调查成果数据不仅要包含调查成果矢量数据库,也应包含以数字正射影像图为背景的栅格数据库,两库合一,不仅可以检核外业调查成果,也有利于数据管理及年度变更。
3航空影像测量在某县土地调查中的应用
某县土地利用更新调查,利用数码航空影像制作数字正射影图进行土地更新调查的具体工作为:利用现势性强的数字正射影像作为外业调查底图,成为更新调查的数据源,通过对航片的判读划出图斑边界,再进行内外业一体化编辑和输入工作,建立土地利用现状数据库,做到图件、数据、实地相一致。
3.1选取数据源。某县土地更新调查是采用DMC航空数码相机航拍的真彩色航空影像,通过摄影测量技术手段生产1:5000真彩色数字正射影像图作为工作底图。数字正射影像图的生产选用全数字摄影测量系统VirtuoZo软件,对DMC航摄的1:16000彩色影像数据,进行外业像片控制联测,内业进行空中三角测量,建立立体模型,编辑数字高程模型,纠正单片彩色影像数据,生成l:5000比例尺彩色数字正射影像图。
3.2内、外业一体化调绘。首先收集测区县界及乡镇界、权属界线、地名资料,土地详查及变更调查图件资料或矢量化数据,在内业对详查资料及界线资料等进行54到80的坐标系转换,再使用l:5000 DMC彩色数字正射影像与土地详查数据、县界及乡镇界、权属界线、地名、图框等套合,通过内业计算机放大数字影像判读解译地类类型,打印制作外业调查工作底图;外业调绘时携带外业调查工作底图到实地进行地类类型及线状地物宽度的调查,外业现状调查结果草绘在外业调查工作底图上并作相应记录;然后在机助制图软件的支持下,调入前期内业工作底图,以数字正射影像图为依据,根据外业调查工作底图,使用与外业调查工作底图上现状调查结果相应的线型、符号、填充等,在电脑内业底图上修改描绘地类界线,加注地类代码及符号,加注临时图斑号,标注线状地物量测位置及宽度等;做到外业定性、内业定位,使外业调绘的成果初步达到用图的目的。
3.3内业建库数据的处理。内业建库采用基于ArcGIS平台的建库方式,整体思路是在CAD中对外业调绘数据进行分层处理,将建库所需的信息提取出来导入ArcGIS中生成图形数据并赋所需属性;利用基于ArcGIS的数据转换工具,将Geodatabase格式数据转换成县级土地利用数据库标准的格式,完成内业建库数据的处理。
4结语
总之,航空测量技术在土地调查中的应用优点对于特定地区的航测影像的获取,具有提高航测效率,缩短作业周期,提高影像质量的作用。同时,随着通信技术的迅猛发展,航空测量的技术会更加先进和成熟,也将面临着更大的机遇和挑战。
参考文献
[1]金莉等.数码航摄的影像特点及处理要求[J]测绘技术装备2006,8.
[2]张定祥等.基于高光谱和高分辨率影像的土地利用数据库更新研究[J]农业工程学报2004,20.
[关键词]航空测量 土地调查 应用
1航空测量技术的特点
使用全数字航摄相机,获得影像数据,无需冲洗、扫描,航摄飞行当天就能拿到数据产品,通过软件完成飞行质量检查,来决定是否需要及时朴飞。由于数字航摄仪的CCD器件的光敏度高于胶片的光敏度,并采用时间延迟曝光原理进行像移补偿,因此在低空高速飞行时能获得清晰的图像,这一新的系统能用较长的曝光时问来适应各种不同的照相条件,使照相时间窗口扩大了3倍以上,增加了飞行机会。数字航摄仪采用机载CPS和IMU技术,随机获取每张相片的外方位元素,经等视差曲线编辑,可自动生成DEM和正射影像,无需地面控制点或只需加少量控制点,因而大大缩短作业周期,节省了外业像控测量的费用。
2航空测量技术在土地调查中的应用
土地调查是指以现势性的航空或航天遥感资料制作的正射影像图为工作底圖,参考土地详查、变更调查的图件、数据等有关资料,启用最新的国家勘界成果,采用新的土地分类体系,通过实地调查,查清当前土地利用的类型、面积、分布状况和土地权属状况,全面更新土地详查和变更调查成果,在此基础上建设或更新土地利用数据库。
2.1土地调查中的技术应用。(1)更新调查比例尺不变的,应参考土地详查和变更调查基础图件,对数字正射影像图进行解译,将未发生变化的各种界线和属性等调查内容,依据影像直接转绘到更新调查工作底图上,实地逐一核实确认。发生变化的内容在实地依据影像调绘在更新调查工作底图上。(2)更新调查比例尺发生变化的,直接采用新的工作底图,参照土地详查和变更调查图件,实地外业调绘。(3)对于工作底图上不存在的新增地物,根据影像和实地情况,采用判读法、目视内插法、距离交绘法、极坐标法、直角坐标法、截距法、平板仪法、GPS测量等方法将新增地物补测在工作底图上,或参照有关资料将新增地物转绘到工作底图上到实地核实确认。
2.2基于数码彩色正射影像图的土地调查应用。数码彩色数字正射影像图是利用数码彩色航片,通过数字摄影测量的原理及方法,对航片进行外业控制测量、空三加密、影像纠正生成的影像图。数码彩色正射影像图与常规黑白正射影像图相比,具有分辨率高,色彩鲜艳等特点,特别适用于室内判读。通过利用已有的土地利用现状资料及历年变更资料,结合影像解译标志,以土地调查地类分类的技术要求为依据,准确判读地类类型,实现土地调查的外业调查。在外业调查中,由于交通通行条件等因素的限制,一些区域无法走到、看到,特别是山地区域,这就更需要通过航拍影像进行准确判读;以彩色影像进行判读,就更容易达到技术要求。土地调查最关注的是耕地地类的判读的准确性,因此,外业核查的重点也应放在耕地地类的核查方面。数码彩色影像由于色彩丰富、色调层次多,易于划分地类界线,对提高各类界线调绘精度有很大帮助。利用数码彩色影像可以很容易引入机助制图平台,实现计算化的室内判读和图斑描绘,减少外业成果转绘工序,提高图斑的几何定位精度。
2.3建立土地调查数据库。经过对内业判读解译,外业核查、修改,及最后专家验收过的成果数据,获得可以初步使用的土地利用现状图,然后通过编辑、入库、构建拓扑等数据处理,最后获取土地调查建库数据。在建库数据中既有图形数据又有属性数据,其中图形数据是以坐标集合的矢量形式来描述,属性数据是以文字与数字的表格形式来描述,并且这些图形数据和属性数据之间还存在着关联性。为了更好地保存和应用这些已经完成的调查成果,可以运用GIS软件来建立含有这些图形数据和属性数据的数据库。土地调查成果数据不仅要包含调查成果矢量数据库,也应包含以数字正射影像图为背景的栅格数据库,两库合一,不仅可以检核外业调查成果,也有利于数据管理及年度变更。
3航空影像测量在某县土地调查中的应用
某县土地利用更新调查,利用数码航空影像制作数字正射影图进行土地更新调查的具体工作为:利用现势性强的数字正射影像作为外业调查底图,成为更新调查的数据源,通过对航片的判读划出图斑边界,再进行内外业一体化编辑和输入工作,建立土地利用现状数据库,做到图件、数据、实地相一致。
3.1选取数据源。某县土地更新调查是采用DMC航空数码相机航拍的真彩色航空影像,通过摄影测量技术手段生产1:5000真彩色数字正射影像图作为工作底图。数字正射影像图的生产选用全数字摄影测量系统VirtuoZo软件,对DMC航摄的1:16000彩色影像数据,进行外业像片控制联测,内业进行空中三角测量,建立立体模型,编辑数字高程模型,纠正单片彩色影像数据,生成l:5000比例尺彩色数字正射影像图。
3.2内、外业一体化调绘。首先收集测区县界及乡镇界、权属界线、地名资料,土地详查及变更调查图件资料或矢量化数据,在内业对详查资料及界线资料等进行54到80的坐标系转换,再使用l:5000 DMC彩色数字正射影像与土地详查数据、县界及乡镇界、权属界线、地名、图框等套合,通过内业计算机放大数字影像判读解译地类类型,打印制作外业调查工作底图;外业调绘时携带外业调查工作底图到实地进行地类类型及线状地物宽度的调查,外业现状调查结果草绘在外业调查工作底图上并作相应记录;然后在机助制图软件的支持下,调入前期内业工作底图,以数字正射影像图为依据,根据外业调查工作底图,使用与外业调查工作底图上现状调查结果相应的线型、符号、填充等,在电脑内业底图上修改描绘地类界线,加注地类代码及符号,加注临时图斑号,标注线状地物量测位置及宽度等;做到外业定性、内业定位,使外业调绘的成果初步达到用图的目的。
3.3内业建库数据的处理。内业建库采用基于ArcGIS平台的建库方式,整体思路是在CAD中对外业调绘数据进行分层处理,将建库所需的信息提取出来导入ArcGIS中生成图形数据并赋所需属性;利用基于ArcGIS的数据转换工具,将Geodatabase格式数据转换成县级土地利用数据库标准的格式,完成内业建库数据的处理。
4结语
总之,航空测量技术在土地调查中的应用优点对于特定地区的航测影像的获取,具有提高航测效率,缩短作业周期,提高影像质量的作用。同时,随着通信技术的迅猛发展,航空测量的技术会更加先进和成熟,也将面临着更大的机遇和挑战。
参考文献
[1]金莉等.数码航摄的影像特点及处理要求[J]测绘技术装备2006,8.
[2]张定祥等.基于高光谱和高分辨率影像的土地利用数据库更新研究[J]农业工程学报2004,20.