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航测遥感内业数据处理关键技术分析

张戈兰　史学军　杨广君
摘 要：航测遥感内业数据处理的关键技术在全数字摄影测量中发挥着重要作用。它能够有效优化和完善全数字控制空间的数据生产流程，从而避免因数据不完整、不准确而导致测量结果不真实的情况。由此可见，科学、准确的航测遥感内业数据处理技术非常重要。从空间数据的角度出发，对该技术及其他内容进行了详细分析，旨在为全数字摄影测量提供一定的借鉴。
关键词：航测遥感；内业数据；关键技术；空间数据
：P237 ：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2015.24.128
航测遥感技术是人类对地表进行探究的重要手段，应用该技术能够获得地表物质的时间和空间属性信息。而在整个航测遥感工作中，数据处理是非常重要的环节，对测量结果有着最直接的影响。因此，要对数据处理予以高度重视。
1 航测遥感概述
1.1 航测遥感技术的内涵
航测，也被称为“摄影测量与遥感”，属于测绘科学中的遥感科学。遥感科学是空间科学、电子科学、地球科学、计算机科学等学科交叉融合的结果，是一个新兴的学科。航测遥感技术利用非接触性的传感器来获取目标的时空信息。应用该技术不仅能够对传统目标进行几何定位，还能够通过使用外层空间传感器来获取目标的影像和非影像信息，为人类认识和改造自然提供科学的技术和方法。同时，航测遥感技术对国家的重大决策、国防建设、国家安全等都有一定的影响，其应用已经深入经济、社会、民生等各个领域。
1.2 航测遥感技术的优势
航测遥感技术具有以下优势：①效率高。航测遥感技术所使用的无人机能够快速、准确、及时地提供信息，使人们在最短时间内对所观察到的现象及数据作出反应。②灵活性好。航测遥感技术中的无人机虽然飞行速度较慢，但能够有效保证测绘的质量，且其对起降机场的条件没有过多的要求，因此灵活性较好。③数据处理速度快。与其他大型测绘机相比，低空飞行机所运用的测绘技术具有更高的分辨率，且对数据的处理速度非常快，处理效率较高，因此在测绘领域经常被用来采集各种信息。
2 基础地理空间数据的基本内容
根据技术的发展和用户的需求，基础地理空间数据产品主要有四种基本模式：DLG（数字线划图）、DOM（数字正射影像图）、DRG（数字栅格地图）和DEM（数字高程模型）。这四种产品简称“4D”，可以分别以数字或模拟形式提供，也可以根据具体需要进行复合，形成复合产品。例如，数字影像地形图就是数字线划图与数字正射影像图叠加而成的。
2.1 数字线划图
数字线划图是保存目标要素空间关系和属性的矢量格式的数据集，是对地形图上基础要素信息基本属性的反映。数字线划图不仅能够满足不同的空间分析需求，还能够与其他信息叠加，然后进行空间分析和决策。
2.2 数字正射影像图
数字正射影像图主要是对经过扫描处理的数字化的航空照片或遥感影像进行微分纠正、辐射纠正和镶嵌，对按标准分幅的地形图进行裁切形成影像数据，且其中包括公里格网和外图廓装饰等要素的影像平面图。这一过程采用的是数字高程模型。它的优点是信息量较大、直观、真实、准确度高。
2.3 数字栅格地图
数字栅格地图是存储和表示格式为栅格数据格式的图形数据文件，与地形图形的内容、色彩、规格和几何精度等基本一致。数字栅格地图可以用于与其他模式的数据叠加，也可以用于数字线划图数据的采集、更新等。
2.4 数字高程模型
数字高程模型是在高斯投影平面上规则或不规则网点的平面坐标及其高程的数据集。为了实现对地表形态更加有效的控制，还可以配套提供离散高程点数据。
3 航测遥感技术的应用
3.1 在条件限制情况下的应用
在航测中出现的较为普遍的问题是线位变动超出了测控范围和摄影范围。线位变动超出测控范围时，可以对其进行补测，然后制图；但超出摄影范围时，由于资金问题，补摄的可能性较小，一般只能人工测绘。因此在设计时，要考虑到线路移位这一因素，并留有相应余地。此外，由于成图时间较长，在此期间地形地貌等可能发生了一定程度的变化，图上的线路位置也会发生变化。因此在设计时，应充分掌握选线技术，将线位变动的范围控制在摄影范围之内。
3.2 在地图测绘中的应用
传统的地图测绘方法对人力、物力和财力等的损耗都是比较大的，且有一定的测绘难度，而航测遥感技术的发展使得地图测绘的难度大大降低。航测遥感技术利用空中摄影对所勘测的目标进行等比例缩小，以适应不同的地理环境和地形，从而提高了地图测绘的科学性。
4 关键技术分析
4.1 数据质量控制关键节点的设置
航测遥感内业数据处理中存在一系列问题，对数据质量产生了一定的影响。这就要求对关键技术的关键节点多加关注，控制数据质量。具体来说，对关键节点进行控制主要包括以下几方面的内容。
4.1.1 像控测量、空三加密
首先通过野外实测、空间加密等方式采集平面检测点，然后与成果中的同名点平面或高程值进行比较。经过分析之后，去除其中的粗差，并计算地物点平面绝对位置中的误差、等高线的高程中误差、高程注记点的高程中误差等，最终确定成果的精度与设计标准是否相符。
4.1.2 外业调绘
对外业调绘进行质量控制主要是对调绘地物的完整性、要素属性、调绘地名等进行核查，确保其正确性；同时，还要对新增地物进行补测。一般采用室内核查和外业实地巡视两种方式。
4.1.3 内业数据采集
内业数据采集是利用数字正射影像图来套合检查数字线划图的数据情况，主要检查数字线划图数据的中点、线、面等的平面位置、几何位置、属性接边情况等；同时，与调绘片、外业实地巡视等数据进行对比，分析数据是否有多余、遗漏等错误。
4.2 数据处理中具体的关键技术
4.2.1 资料准备
航测遥感内业数据处理是以航空为基准的，因此，准备好相应的航空资料是非常重要的。航摄中需要的资料主要有航摄底片、地形图、航摄机鉴定表、航摄验收报告等。准备完毕后，要对资料收集是否齐全、仪器参数是否完整等进行进一步检查。
4.2.2 影像扫描
在影像扫描时，要注意影像的清晰度、色差等。具体来说，就是根据航拍底片的具体情况，对扫描参数进行设置与调整，使反差更加适中、色调比较饱满、框标比较清晰。同时，也要保证灰度直方图要呈正态分布，且在能够保证影像完整的前提下，尽可能地缩小扫描范围，以减少数据量。此外，影像扫描的分辨率是地面分辨率和摄航比例尺分母的比值。
4.2.3 定向建模
定向建模是内业数据处理的一个非常重要的环节。基础地理空间的数据模式有四种，只有选择一种或几种最为合适的模式对影像进行处理，才能得出比较准确的空间数据。处理步骤一般为：首先人工定向，减小残差，然后自动内定向，选定模板，进行相对定向处理，最后得出的结果就是定向模型。
4.2.4 数据采集与制作
数据采集是数据生产的最关键环节。数据采集的内容有以下三点：①立体测判采集。立体测判采集主要是将中心点作为标准，在中心线上对重要数据进行采集，然后按照要素的密度，并遵循“几何形状不失真”原则制作密度曲线，并结合数字高程模型进行采集数据。②数据分层。对所采集的数据进行分层时，为了提高矢量数据的精准度和实用性，应使用数据处理技术进行处理，以便得到数字高程图形数据。③数据拼接数据拼接主要是将数字正射影像图数据和数字高程模型数据拼接起来，并对拼接后的数据进行检查，确保数据拼接的完整性。对不符合要求的数据要进行重新采集和拼接等，以得出最精准的数据。
在数据制作方面，一般是根据航空的实际需求，对以“幅”为单位的数据利用计算机进行制作，从而制作出最符合航空要求的信息。
4.3 对异常数据的提取技术
数据处理除了上述内容之外，还有对异常信息的提取。本文所说的异常信息主要指的是蚀变信息。蚀变信息是找矿的重要提示。遥感蚀变信息则是蚀变岩石在遥感图像上所反映出的形态、特征及其他综合信息。不同的岩石蚀变类型所表现出的影像特征也不同。因此，以岩石蚀变的综合信息为基础，并利用光谱理论对岩石具体的蚀变信息所显示出的影像特征进行研究，是一项有重大实际意义的工作。它能够定位矿物的位置，并对矿物的具体信息进行探查，节省矿物勘探的人力、物力和财力等，并且能够取得比较好的效果。此外，蚀变信息是相关性信息，而不是突出性信息，只有经过一系列处理，才能从中提取出有用的数据。因此，必须对遥感信息的处理方法进行深入研究，才能获得所需要的信息。
5 结束语
综上所述，航测遥感内业数据处理是整个测绘工作不可缺少的一个重要环节。通过科学的数据处理，能够得出精准的信息。因此，在实际测绘过程中，要非常注重数据分析，提高数据的有效性，确保最终信息的精确度，保证航测作业的成功。
参考文献
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[2]史婷.刍议航测遥感内业数据处理关键技术分析[J].房地产导刊，2014（34）.
[3]李丽，徐艳明.航测遥感内业数据处理关键技术研究[J].城市建设理论研究，2014（27）.
〔编辑：刘晓芳〕

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