项目名称：航空数字影像质量控制与系统管理研究

完成单位：河南省科学院地理研究所 河南省遥感与GIS重点实验室

完成人员：王 超 、 常宗广 、 肖 汉 、 郭仰山 、 武洪涛 、 张丽萍 、 吴海新 、 张 宁 、 孙婷婷 、 宋立生

项目背景：

       本项目为河南省遥感与 GIS 重点实验室的自立科研项目。 项目背景包括：（ 1 ） 随着信息社会的发展进步，人们认识自然、改造自然、享受自然的方式发生了根本性变化，信息技术与信息资源作为当今信息社会发展的两大支柱，日益成为社会经济发展和人类活动的迫切需要，也是掌握未来竞争与发展主动权和制高点的重要条件。 （ 2 ）摄影测量与遥感技术将成为我国空间地理信息的快速获取和更新的主要技术手段，实现全数字摄影测量，将作为数字中国、数字省区、数字城市、数字国土建设中空间信息获取与更新的主要技术手段，不仅可以提高信息的精确度、可靠程度，还可以 大大提高地理空间信息提取的速度，及时、准确地反映社会发展动态，使空间基础信息数据跟上信息社会发展变化的步伐，为人们整合自然、人文、经济、社会、环境等丰富多样的信息资源提供了权威、标准、统一的空间基础地理信息。 （ 3 ） 在当前的对地面信息获取手段中，航空摄影因其机动性好，时效性高，目的性强，携带仪器方便，相对投入较低等优点，是获取地球信息的主要途径之一，它是摄影测量中地面影像获取的主要来源。影像的获取是全数字摄影测量的第一道工序，影像的质量优劣直接决定了航测成图的精确度、美观性、可靠性、现势性和使用效果。如何更有效、更经济、更方便且高精度地获取数字影像，是数字摄影测量发展的关键技术之一。（ 4 ） 影像地理数据、影像数据库设计与建设是有效管理海量影像数据的重要技术手段，也是目前国内外同类研究的关键技术和热点。

技术原理：

       本项目基于航空影像拍摄、光学处理、数字化处理、技术方案制定、影像数据库等方面的作业、操作、建设及技术方法，深层次探讨影像地理数据、影像数据库设计与建设等一体化建设的新模式、新流程的技术方法，为国内数字航空影像获取及影像数据管理提供较为成熟的系列方案。

       本项目 通过对航空数字影像质量控制与系统管理方面进行研究，深入探讨构建航空影像的质量控制与影像数据管理的理论及技术方法，并 通过对郑州市建成区进行的传统光学彩色和黑白航空摄影、郑东新区的数码彩色航空摄影作业及数据库建设，分析了影像获取过程中航摄比例尺、影像重叠度、影像分辨率、影像质量、航摄仪等诸多因素对最终数字航空影像质量的影响，对扫描仪检测、扫描参数确定以及数字相机 CCD 成像的后期处理等问题进行了研究和实验，对传统光学航摄和数码航摄的影像质量进行了对比分析。 采用大型主流关系型数据库管理系统，对涉及地理空间数据的科学数据库，采用支持 GIS的关系型数据库，具备数据服务基础平台，主要包括： （l） Internet服务： WWW、 FTP、 DNS、 Email、搜索引擎服务等。（2） WEB服务集成动态网页发布和制作技术，支持本网站的全文检索，为用户提供方便的信息资源查询服务。（3）对于有地理空间数据资源的中心， WEB服务应集成 Web GIS管理平台，以方便空间数据的管理、维护和发布。（4）搜索引擎服务支持网络上的各种查询检索（包括模糊检索），为用户提供信息资源查询检索服务。

       本项目是基于地理学、电子学、光学、系统科学、数据库、影像学与空间信息科学的多学科综合研究。

鉴定及应用：

       本项目于 2008年 12月通过河南省科技厅组织的鉴定。鉴定专家委员会认为：

       （1）本 项目分析和总结了国内外航空数字影像的获取技术和后期优化技术的前缘科技，提出了数字影像的质量控制和管理总体方案，是对国内外该领域研究成果和进展的高度概括，具有重要的理论指导意义；通过对郑州市航空摄影作业实例研究，从航空摄影技术设计、飞行质量控制、航摄精度控制、胶片冲印质量、扫描数字化精度控制等各个环节展开研究，研究影像获取过程中各种因子对影像质量的影响，建立了航空数字影像质量控制的技术方法，思路清晰，手段先进，切实可行，确保了数字航空影像的几何精度和完整性；研究建立了影像地理数据、影像数据库设计与建设等一体化建设的新模式、新流程。从数字影像管理的角度出发，对航空影像数据库进行了结构设计和功能设计。采用支持 GIS的关系型数据库平台，设计的数字航空影像数据库，智能化程度高，功能多样，控制严密，性能稳定可靠。方案设计思想先进，实用性强；综合运用了数字化航测成图技术、影像数据采集与建库技术，采用了系统理论、 GIS空间建库、成套作业、过程全程质量控制、实例验证的作业方法，建立了航摄技术设计、质量要求、质量控制方案及航空影像数据库建设程序设计模式。

       （2）本项目通过对航空数字影像质量控制理论和技术方法进行深入探讨和总结，科学进行了影像质量分析和影像系统管理研究，提出的影像质量控制方案及影像数据库设计模式切实可行，思路清晰，具有良好的可操作性；应用目的明确，针对性强，在理论和技术上都具有创新性，填补了河南省在该研究领域的空白，研究成果为今后的行业应用和影像数据的科学管理提供了先进的手段和方法。

       本项目的研究成果已经在郑州市数字化城市项目中得到很好的应用，产生了较大的经济效益和社会效益，具有广泛的推广使用价值。 项目成果可应用于区域影像拍摄、行业影像利用与管理、空间信息科学、遥感技术应用研究等诸多领域，并且在各个领域都有广阔的利用前景。