4.6 航空摄影测量与遥感数据的录入
航空象片以及其他遥感影象，除了自身可以作为GIS原始数据被用于一般性参考和粗略判读和量算之外，还可以通过各种进一步的处理、解释和计算机辅助信息提取而获得大量的第二手空间数据。
图4－3列出了航空象片的获取、处理和一些常用的应用。
图4-3航空象片的获取、处理和一些常见的应用
航空摄影一般采用专门航测飞机，如需要特定波段的光谱影象，可结合使用滤色片和具有特定光谱敏感范围的胶片，这样可以获得光谱分辨率高于20nm的航空影象。
这对某些专题信息的提取很有意义。
例如植物叶绿素在680nm到700nm 波段内对光线的吸收最强，利用这一波段的影象可以估算不同植物或植物在不同健康程度下的叶绿素含量。
航空象片是一种应用最广泛的遥感数据。
卫星遥感可以覆盖全球每一个角落，对任何国家和地区都不存在由于自然或社会因素所造成的信息获取的空白地区，卫星遥感资料可以及时地提供广大地区的同一时相、同一波段、同一比例尺、同一精度的空间信息；航空遥感可以快速获取小范围地区的详细资料，也就是说，遥感技术在空间信息获取的现势性方面有很大的优势
遥感数据有以下优点1．增大了观测范围。
2．能够提供大范围的瞬间静态图象。
这一点对动态变化的现象非常重要。
例如可根据一系列在不同时间获得的洪泛区图象，研究洪水在大面积范围内的变化，这一点靠野外测量的方法很难做到，因为当我们从一点到达另一点的时候所观测的洪水趋势已与上一点的观测时间不同了，所以得不到一个大范围的瞬间静态图象。
3．能够进行大面积重复性观测，即使是人类难以到达的偏远地区也能够做到这一点。
特别是在卫星平台上可以周期性地获取某地区的遥感数据。
4．大大加宽了人眼所能观察的光谱范围。
人眼敏感的光谱范围大致在0.4μm到0.7μm波长之间，而摄影胶片的敏感范围为0.3～0.9μm，使人眼的光谱视域加宽到原来看不到的紫外和近红外波段。
利用其他对电磁波敏感的器件，可以使光谱范围增大到从X射线（波长为0.1nm级）到微波（波长在数十厘米）。
其中对温度敏感的热红外传感器可以不受昼夜限制对不同物体的温度成象（光谱范围10.4～12.4μm）。
而利用微波技术制成的雷达则不仅不受制于昼夜的光照条件，而且可以穿透云层从而达到全天候的成象能力。
5．空间详细程度高。
航空象片的空间分辨率可高达厘米级甚至毫米级，在野外实地观察，人眼往往难以注意到这样的空间细节，而且航空象片经过纠正后几何精度很高，几乎所有象点都有较高的几何精度，这也是野外实地测量达不到的。
商用卫星遥感数据的空间分辨率也将达到80cm左右，而数字航空摄影或利用其它航空传感器也可以达到10～30cm 的空间分辨率。
非摄影遥感数据与航空象片资料相比的特点见表4－1。
表4－1 非摄影遥感与航空象片资料的比较
项目航空象片航空遥感卫星遥感传感器照相机多光谱扫描仪
热红外扫描仪、雷达
同左
数据载体胶片、象片磁带、硬盘、光盘、胶片、象片磁带、硬盘、光盘、
胶片、象片光谱敏感范围0.3～0.9nm 0.1nm～1m 0.1nm～1m
光谱分辨率≥50nm 一般大于3nm 一般大于3nm
光谱波段数1～3 1～288 1～384
空间分辨率可达毫米级20cm～20m 最高可达0.82m
单幅影象的覆盖范围400m×400m
20km×20km
一般大于：20km×20km 6km×6km
至整个半球
对光照条件的要求10∶00～14∶00
地方时当光谱小于1mm时，日出至日落间；
3～16mm时，昼夜均可、受云影响；
微波雷达可全天候
同左
对天气条件的要求风暴天不宜风暴天不宜阴雨天对雷达无妨操作于大气层外不
受天气
条件影响数据获取频率受制于光照和
天气条件
30分钟至26天
对辐射能量量化的
难易程度
难易易
投影方式中心投影多中心、多条带多中心、多条带
几何质量高低低
从表4－1可以看出非摄影遥感数据较航空象片易于数字化存贮和处理，光谱敏感范围大大加宽，光谱分辨率提高，光谱波段大为增高。
光谱分辨率高有助于区分不同物质间细微的光谱辐射差异。
光谱波段增多可增多光谱信息含量。
拥有数十个以上较连续的光谱波段，而且光谱分辨率较高的传感器称为成象光谱仪。
因为这类仪器获取的图象上每一点都可以制成光谱曲线加以分析（见图4－4）。
图4-4成象光谱仪数据与陆地卫星多光谱数据的比较
但这类传感器也增加了数据容量，从而增加了存贮和处理的难度。
获取非摄影数据不需航空摄影那样严格的光照和天气条件。
详细的电磁辐射量化程度有助于区分同一波段内的细微辐射程度。
卫星遥感一般在覆盖范围方面又远远大于航空遥感，并且其周而复始的轨道周期性使获取数据更容易。
但由于一幅遥感影象由许多中心投影构成，其几何质量不如航空象片，纠正起来也更困难，所以若用于制作较大比例尺的地图，不一定能够满足地图的几何精度。
遥感中常使用的电磁辐射能的光谱范围如图4－5所示。
照相机和一般的多光谱传感器仅限于紫外至短波红外的范围。
只有比较昂贵的热红外传感器和雷达使用长于该范围的光谱波长。
其中可见光和近红外较适合于植被分类和制图，短波红外里的1.5～1.8μm较适合估测植物水分，2.3～2.4μm较适合岩性识别，热红外适于温度探测，而雷达图象较适于测量地面起伏和对多云地区进行制图。
在微波范围也有微波辐射计等传感器，适于土壤水分制图和冰雪探测，但这类传感器分辨率低，大多被用于气候和水文研究。
图4-5电磁波谱不同波长的分段命名
当前，现代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用户对地理信息产品新的和更高的要求。
系统的建设，包括数据的获取、加工、维护和更新，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四种基本模式：
(1) 数字正射影像图（Digital Orthophoto Map，缩写DOM）是利用数字高程模型（DEM）对经扫描处理的数字化航空像片，经逐像元进行投影误差改正、镶嵌，按国家基本比例尺地形图图幅范围剪裁生成的数字正射影像数据集。
它是同时具有地图几何精度和影像特征的图像，具有精度高、信息丰富、直观真实等优点。
如图4－6所示。
图4-6数字正射影像图
(2) 数字高程模型（Digital Elevation Model，缩写DEM）是在某一投影平面（如高斯投影平面）上规则格网点的平面坐标（X，Y）及高程（Z）的数据集。
DEM的格网间隔应与其高程精度相适配，并形成有规则的格网系列。
根据不同的高程精度，可分为不同类型。
为完整反映地表形态，还可增加离散高程点数据。
如图4－7所示。
图4－7 数字高程模型
(3) 数字栅格地图（Digital Raster Graphic，缩写DRG）是现有纸质地形图经计算机处理后得到的栅格数据文件。
每一幅地形图在扫描数字化后，经几何纠正，并进行内容更新和数据压缩处理，彩色地形图还应经色彩校正，使每幅图像的色彩基本一致。
数字栅格地图在内容上、几何精度和色彩上与国家基本比例尺地形图保持一致。
如图4－8所示。
图4-8数字栅格图
(4) 数字线划地图（Digital Line Graphic，缩写DLG）是现有地形图要素的矢量数据集，保存各要素间的空间关系和相关的属性信息，全面地描述地表目标。
如图4－9所示。
图4-9数字线划图。