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1、空间数据生产分析4d 产品的基本原理 目前,地理信息产业的主要任务是建立基础地理信息系统,以不断满足国民经济和社 会发展各部门对地理信息产品的新的和更高的要求。系统的建设,包括数据的获取、加工、 维护、更新和建库,这是一个动态过程,因此,应该在系统建设的同时不间断地向用户提供 不同类型和品种的地理信息产品。现阶段,基础地理信息数字产品包括4 种基本模式,数字 正射影像图DOM、数字高程模型DEM、数字栅格地图DRG、数字线划地图DLG。这4种 基本模式产品就是所说的 4D 产品。数字高程模型田igialtEleviatonModel简称DEM) 数字高程模型是现实世界地面山川河流起伏在计算机中
2、的数字化表达。它在计算机中 直观地反映现实的地貌情况。 DEM 通常用地表规则网格单元构成的高程矩阵表示,广义的 DEM还包括等高线、三角网等所有表达地面高程的数字表示。在地理信息系统中,DEM是 建立数字地形模型(DTM,iDigalteTMdoel)的基础数据,其他的地形要素可由DEM直接或间接 导出,称为“派生数据”,如坡度、坡向。2.2数字栅格地图口 igialtRasetrGr叩ihe简称DRG)DRG 是各种比例尺的纸质地形图的数字化产品,就是每幅图经扫描、几何纠正及色彩 校正后,形成在内容、几何精度和色彩上与地形图保持一致的栅格数据文件。可较为方便的 进行放大、缩小、漫游查询等。
3、.23数字正射影像图田iigaltOlrh叩hootMap简称DOM)DOM 是利用扫描处理的数字化的航空像片影像或数字遥感影像,经逐像元进行几何改 正和镶嵌,按一定图幅范围裁剪生成的数字正射影像集。它是同时具有地图几何精度和影像 特征的图像。.24 数字线划地图口 iigaltiLneGrapihc 简称 DLG)DLG 是每幅图经扫描、几何纠正后,对一种或多种地图要素进行矢量化形成的一种矢 量化数据文件。其数据量小,便于分层,能快速的生成专题地图,所以也称作数字矢量专题 信息(DigialtT 七 ematicnlfonniaton 简称 DTI)空间数据库涉及的基础空间数据主要有数字高程
4、模型(DEM)、数字正射影像(DOM)、数字栅 格地图(DRG)、数字线划地图(DLG)1。为适应经济建设的需要，建立符合中国国情的多比例尺、 多数据源的基础空间数据的生产、管理与服务的运行体系,实现空间数据的共享,现在测绘部 门正在进行4D产品(DEM、DOM、DRG、DLG)的生产。因此，为4D产品建立空间数据库便提 到了测绘工作的日程上来2 3传统的 GlS 系统是用文件系统来管理空间数据,由小型关系型数据库管理系统来管理属性数 据,之间使用特征要素标识符联系起来,如 ARC/lNFO 等。这种管理模式存在着以下缺陷:文件 系统的检索能力差;小型关系型数据库管理系统在数据完整性检查及安全
5、保密功能方面的工 具贫乏;无法实现数据共享、网络通讯、并发控制、数据的安全恢复机制等。“ 4D”技术以栅格数据为基本形式兼容矢量数据。与传统的以矢量数据为主体的GIS技术 相比,它具有生产成本低、效率高、大部分生产流程易于自动化、产品灵活多样、应用面宽 广等特点。通过“4D”的技术形式容易实现多重信息高精度配准可以准确地显示出相同空 间基准的影像、栅格图形和矢量图形信息,便于高效率地比较和综合利用多重信息;可通过不 同时相影像对照,快速、自动地发现地面景观变化;还可以通过新获取影像制作的 DOM 与旧 的DRG或DLG对比，更新DRG和DLG。随着遥感技术的发展，尤其是高空间分辨率卫星遥感 影
6、像进入实用化阶段的促进,“ 4D”技术的上述优势越来越被重视。它是现阶段技术水平上 遥感与GIS 相结合的成功之路。全国大规模的 DEM 生产目前常用的是下列两种方法。1. 地形图等高线扫描数字化2. 航空摄影测量除了上述 2 种方法之外,大规模生产 DEM 还有以下方法正在发展中:1. 卫星三线阵影像的立体测图。2. 微波遥感。3. 机载激光测高。 上述方法尚有许多技术难点,未能成为普遍推广的生产手段三、DOM生产大面积覆盖的 DOM 生产,目前主要用下列 2 种方法。1. 由航片生产 DOM2. 由卫星影像生产 DOM数字线划地图是基础地理信息系统的核心数 字产品，它采集方法很多，主要包括
7、以下几个 方 面：（1）平板仪测量（2 ）全野外数字测量（3 ） GPS 测量（4）地图数字化：（5）摄影 测量数字栅格地图是通过一张纸质或其他质地 的模拟地形图，由扫描仪扫描生成一维阵列影 像 同时对每一系统的灰度（或分色）进行量 化，再经二值处理、图形定向、几何校正即形成 一幅数字栅格地图。4D 技术有广阔的应用前景,目前以下 3 个方面的应用是最成功的。1. 地形图更新2. 土地利用动态遥感监测3. 洪水灾情预报与评估以下是 4D 技术下一步发展中特别值得重视的几个方面。1雷达影像自动测图一一利用SAR影像自动生成DEM（特别是针对西南横断山脉地区）。2.机载激光测高、测深主要用于平坦地区城市大比例尺测量和浅海、岛礁地区的水深测 量。3无人机低空摄影一一主要用于局部变化的调查与频繁监测。4城市3维景观影像一一替代城市正射影像、构造城市3维GIS和虚拟现实。5多重信息支持的系统决策一一在4D的基础上集成多种数据，实现多重信息的空间系统分析 和决策。
