基于數字攝影測量的地理信息數據庫更新方法設計

盧 征

（河南省有色測繪有限公司，河南 鄭州 450052）

數字攝影測量系統在國外稱為Digital Photogrammetry System，其縮寫為DPS。它是一種將現代化數字攝影測量作為基本原理，運用計算機與多媒體系統技術從所拍影像中獲取各種各樣的幾何信息且使用數字方式表達的測量系統。數字攝影測量的地理信息數據庫技術在地質地貌測量、地形地勢規劃和地學信息系統（Geographic Information System，簡稱GIS）中扮演著越來越不可替代的角色，已經成為工作人員調查地質地貌和獲取GIS數據的一種關鍵技術[1]。

礦山地質地形調查與采礦工作的相關人員通過詳細勘測和探究發現，提升礦石地質勘測技術水平在一定程度上可以合理解決因礦產資源匱乏而產生的環境問題。

目前，我國的礦產資源勘查技術和找礦技術與歐美等發達國家相比還有很大差距，但是我國礦產資源蘊藏量巨大，僅次于美國和俄羅斯，居于世界第三位，供工作人員地質勘查的范圍很大。此外，礦產資源的地質勘查工作較為繁瑣，包含有許多工作流程，各個工作流程中技術人員所采用技術工具的先進與否與地質勘查工作的質量有著密切的聯系，因此探究地理信息數據庫動態更新方法的理論意義和現實意義重大。

1 數字攝影測量的概述

數字攝影測量是攝影測量方法不斷進步的一個重要表現，它可以顯示出原先采用的攝影測量技術無法顯示的優越性。這種方法能夠合理有效地處理、分析各種各樣的信息。與此同時，將該方法運用到內部作業處理過程中會呈現出較高水平的自動化特性。此外，數字攝影測量的最終成果便于人們使用、錄入和編輯。

一般來說，數字攝影測量系統的數字圖像的定向工作分為以下幾個部分：確定內部方向，確定相對方向和確定絕對方向，在整個過程中這三個部分分別扮演著不同的角色。確定內部方向的目的在于將掃描坐標系和圖像坐標系之間的聯系建立起來[2]。

確定相對方向是使用影像自動配對的計算方法自行判斷出三維數字影像中的相對定向點影像的x、y、z數值。第三個階段確定絕對方向是運用已經知道的控制點的圖像坐標數值和確定內部方向的參數值算出控制點在地面坐標系統中的坐標值。

在實際操作過程中，數字攝影測量工作始終遵循這三個步驟來合理安排。它們之間的密切合作使得攝影量測工作可以獲得準確的數據信息，從而為項目的運轉提供可靠的依據。

2 基于數字攝影測量的地理信息數據庫更新方法設計

隨著地理信息系統在各行各業的廣泛應用，各項建設對地理信息數據的精確性和現勢性提出了更高的要求[3]。當前，地理信息數據庫動態更新的速率已大大落后于現代交通、地質勘查、建筑工程測繪等的發展速率，這是我們亟待解決的一個重要問題。

數據的快速、動態更新是推動地理信息數據庫迅速發展的關鍵因素。因此，采用先進的技術積極推動地理信息數據庫的持續、快速更新，可以為經濟社會發展和城市化建設提供更為科學、合理的數據信息。

2.1 圖像屬性數據的獲取和入庫模塊

Bentley工程軟件系統有限公司開發的基礎CAD軟件MicroStation下的開發語言和基礎擴展是以Coup、Geovecnect為基礎發揮功能的[4]。

首先在軟件菜單欄上選取恰當的編碼以后，根據MPE的數據分組模式和存儲標準收集更新完的數據。數據錄入這一步采用的工具箱是Geovernect工具箱下的BulkLoad下載快捷鍵。由于BulkLoad下載快捷鍵在可視化和應用過程中存在很多不足之處，無法快速、高效地完成多個文件批處理，因而我們使用VisualBasic編程軟件中的BulkLoad下載快捷鍵，來彌補上述軟件中存在的問題。

2.2 矢量測圖

將原始的那一版矢量數據投影到三維圖像上，并根據三維圖像資料更新已經發生了變動的地球表面覆蓋物體和地勢地貌的有關數據。

工作人員應當遵循先內部后外部的排除規則，先對地球表面覆蓋物體的地理信息進行內部評價，再對地勢地貌等的地理信息進行外部評價。工作人員在內部評價的過程中要盡可能準確地判讀出地球表面覆蓋物體的相關信息，減小外部評價的工作量[5]。采集數據信息時，應當及時收集發生變動的地球表面覆蓋物體的相關信息，并刪除掉原始數據，便于確保更新的信息與原始信息二者之間具有正確的關系，修正和更改等高線、補測高程點，讓它們和三維圖像數據信息保持一致。

2.3 圖像拼接

圖像接合是一項將兩個或多個數字圖像接合成一整個圖像的技術工作。圖像接合有圖像數據的手動接合和自動接合兩種方式[6]。

圖像自動接合是兩張影像依據自身影像上的相同接合點相連接到一起的一種方法，該方法在使用的過程中存在的重要缺陷是不能避免居住區的第二次分裂，這種狀況在較大比例尺地圖的具有正射投影性質的遙感影像接合過程中尤為顯著。圖像手動接合是將兩張圖像上都依據規范手動畫上剪裁線，再把這兩張圖像拼接成一整張圖像的一種方法。該方法能夠有效地解決拼接過程中因剪裁線不吻合造成的問題。

3 地理信息數據庫更新的技術特點

基于數字攝影測量的地理信息數據庫更新設計具有如下幾個技術特點：

（1）關鍵數據動態更新與全部數據動態更新相協同。依據城市化建設與人們生活的息息相關程度、使用者實際使用需要等明確關鍵數據，每年都現勢更新關鍵數據，在固定時間全面更新非關鍵數據。這樣不僅可以滿足人們對關鍵信息的迫切需要，還可以滿足人們對非關鍵數據的需要[7]。

（2）數據級變量式更新：與傳統模式的完全更新不同，地理信息數據庫動態更新運用變量更新的方法，在整個更新的進程中，標記更新變更數據，記載更新狀況和更新時點，僅僅對有變動的數據進行更新、檢驗、提交匯報、建立數據庫。這種模式在很大程度上提升了數據更新的速率，有利于對不同時相數據進行處理與分析。

（3）實現多個地理信息數據庫之間的聯合變動更新：尋找多個數據庫之間的關系，并依據它們之間的關系實現快速聯合變動更新，以此來確保多個數據庫之間相互配合。以核心信息庫為依據，更新衍生的信息庫，有效地提升更新的機械化程度和速率。

4 結語

綜上所述，原先所采用的地理信息數據庫動態更新方法的費用較大、耗時較長，沒有辦法達到現實生產的要求。在此基礎上，基于數字攝影測量研究動態更新地理信息數據庫的方法。

地理信息數據庫的動態更新為社會、經濟和城市化的快速發展提供了實時數據。

因此，有必要不斷優化和改進智能變動檢查、自動增量采集與編輯、交叉尺度聯合變動更新、多類型聯合變動更新等主要技術手段。與此同時，要進一步完善數據信息共同分享和服務技術，穩步推進更新自動化和服務實時化目標的實現。