地理空间数据采集技术

地理空间数据采集技术

2017-01-24 作者: xuzhiping 浏览: 4376 次

摘要: 地理空间信息的获取与更新是GIS的关键,也是瓶颈。以现代遥感技术(RS)、全球定位系统(GPS)、三维激光扫描技术、数字测图技术等构成的空间数据采集技术体系构成了GIS数据采集与更新技术体系的主要内容。 星、机、地一体化的遥感立体观测和应用体系集成了“高分辨率...

地理空间信息的获取与更新是GIS的关键,也是瓶颈。以现代遥感技术(RS)、全球定位系统(GPS)、三维激光扫描技术、数字测图技术等构成的空间数据采集技术体系构成了GIS数据采集与更新技术体系的主要内容。

星、机、地一体化的遥感立体观测和应用体系集成了“高分辨率、多时相遥感影像的快速获取和处理技术”,这里“高分辨”可理解为高空间分辨率和高辐射分辨率(即高光谱分辨率),GPS技术、三维激光扫描技术等多项技术。它们构成了不同的采集平台和数据处理系统。

卫星遥感

在卫星遥感平台方面,可以通过建立静止气象卫星数据地面接收系统(如GMS)、极轨气象卫星数据地面接收系统(如NOAA、FY-1)等低分辨率系统,中分辨率卫星数据地而接收系统(如EOSMODIS)等接收宏观遥感信息。

通过高分辨率卫星数据订购系统,购买LANDSAT影像数据、TM/ETM数据、SPOTHRV/HRVm数据、IKONOS数据、QuickBW数据等。

航空遥感和低空遥感

通过航空平台,如机载光学航空相机系统'机载雷达系统、机载数字传感器系统获取重点地区的高空间分辨率的航空影像(0.01~1m)和SAR影像以及DEM,实现无地而控制点或少量地面控制点的遥感对地定位和信息获取机载光学航空相机系统,由航空数字相机和GPS系统组成,提供GPS辅助的解析空中摄影测量服务。

机载笛达系统illGPS和机载侧合成孔径视宙达传感器、实时成像器组成,提供雷达影像服务。

机载数字传感器系统包括机载激光扫描地形测阌系统、机载激光遥感影像制图系统。前者由动态差分GPS接收机,用于确定扫描装晋投影中心的空间位置;姿态测埴装置,一般采用惯性导航系统或多天线GPS,用于测定扫描装S主光轴的姿态参数;INS/GPSS合姿态测贵;三维激光扫描仪,用于测定传感器到地面的距离;一套成像装置,用于记录地面实况,实现对生成的DEM产品质量进行评价的目的。后者的前两部分与机载激光扫描地形测图系统一致,后一项与前者的最大区别是:将激光扫描仪与多光谱扫描成像仪器共用一套光学系统,通过硬件实现了DEM和遥感影像的精确匹配(包括时间和空间),可直接生成地学编码影像(正射遥感影像)。

在G1S数据采集技术的最新发展方面,LIDAR技术是最令人瞩目的成就。这种集二维激光扫描、全球定位系统(GPS)和惯性导航系统(INS)三种技术与一体的空间测量系统,其应用已超出传统测量、遥感,及近设所拟盖的范围,成为一种独特的数据获取方式,已有十年的成功使用经验。

LIDAR系统由GPS提供系统的定位数据,由INS提供姿态定向数据,由激光发射器、激光接收器、时间汁数器和微型计算机构成可接收地而多次激光反射回波的数字激光传感器系统。它具有以下的特点:

(1)高密度,充分获取目标表面特征,能够提供密集的点阵(或点云)数据(点间距可以小于lm);

(2)能够穿透植被的叶冠;

数字测图技术

数字测阁技术是常规的现代地形阁测绘技术。数字测图系统主要由全站仪、三维激光扫描仪或其他联机测角仪器和数字测图记录、处理软件组成,提供地形的地而实测信息。

利用地面三维激光扫描仪获取局部地形信息。可与CCD相机、GPS等构成地面立体测量系统,如快速获取道路沿线的地形景观信息,快速获取城市街道立面阁等,为数字城市建设服务。获取的地形信息还可用于滑坡监测等。

GPS技术采集GIS数据

GPS技术除了与其他技术结合,起到空间定位和组成采犯、监测系统外,本身也是一种快速的数据采集系统。美国NAVSTARGPS系统由空间系统、控制系统合用户系统三部分组成。空间系统由绕地球飞行的24颗卫星组成。它们大约运行于2万米的高度上。

卫星分别在六个不丨a]的轨道运行每颗卫星发射一个唯一的编码信号,并被调制为L1和L2两个载波信号。控制系统受美国国防部的监督,提供标准定位服务和精密定位服务。用户系统山所使用的GPS地面接收机及观测计算系统组成。目前GPS接收机的类型分为基于码的和基于载波相位的两种类型。基于码的GPS接收机利用光速和信号从卫星到接收机的时间间隔来计算两者之间的距离(可提供亚米级精度)。

虽然比基于载波相位的接收机精度低,但成本低廉、易于携带,因而被广泛使用。基于载波相位的接收机是通过确定载波信号的整波长和半波长的数目,来计算卫星与接收机的距离。这种双频接收机广泛用于控制测量和精密测绘,可提供亚厘米级的差分精度。1992年7月,美国对GPS技术实施选择获取政策(SA),对GPS的信号加人了干扰信号,使直接获取这些信号的定位精度大大降低。差分GPS(DGPS)可以有限消除SA政策的影响。DGPS需要将测贷用的差分GPS接收机放在一个经度,纬度和高度已知的基站上,且基站上天线的位胥必须精确确定,另外,基站GPS接收机应该具有存储测S数据或通过广播发送修正值的功能。

GPS采集G1S数据可迅速获取一些关键点、线、变化区域的边界数据。用户只需持GPS接收机沿地而移动,就可快速获取所过之处的地理坐标。

关注公众号
获取免费资源

随机推荐


Copyright © Since 2014. 开源地理空间基金会中文分会 吉ICP备05002032号

Powered by TorCMS

OSGeo 中国中心 邮件列表

问题讨论 : 要订阅或者退订列表,请点击 订阅

发言 : 请写信给: osgeo-china@lists.osgeo.org