徐佳沅,鄒 威

(廣東省國土資源測繪院，廣東 廣州 510500)

遙感影像獲取周期短、信息量大，在各行各業(yè)有著廣泛的應(yīng)用，但以目前的生產(chǎn)工藝，遙感影像成果的精度仍需要人工實(shí)地測量像控點(diǎn)加以控制，將長期所測量的像控點(diǎn)入庫能夠?qū)崿F(xiàn)對像控點(diǎn)的索引式管理，為像控點(diǎn)的重復(fù)利用打下基礎(chǔ)。

像控點(diǎn)的外業(yè)測量成果一般采用點(diǎn)位矢量與像控點(diǎn)成果表搭配的傳統(tǒng)存儲形式，主要為單個獨(dú)立的Word或Excel格式，其成果可校驗性差、內(nèi)容形式復(fù)雜多樣，不便于批量查看和管理。為了將大量的獨(dú)立文檔格式的像控點(diǎn)外業(yè)成果進(jìn)行入庫，現(xiàn)階段存在多種成果轉(zhuǎn)換方法，如采用Word郵件合并功能，從外業(yè)數(shù)據(jù)源中提取信息生成點(diǎn)之記電子文檔[1]；采用Excel VBA程序提取Word點(diǎn)之記文件中的信息至Excel中進(jìn)行總體整理歸檔[2]；采用VC++語言，直接開發(fā)點(diǎn)之記快速制作工具[3]；基于開源數(shù)據(jù)庫PostSQL設(shè)計像控點(diǎn)數(shù)據(jù)庫并人工建庫[4]。無論哪種方式，都對無法結(jié)構(gòu)化、標(biāo)準(zhǔn)化的離散文件進(jìn)行整合清洗，無法做到統(tǒng)一通用[5]。而從像控點(diǎn)測量外業(yè)成果的最初記錄存儲形式這一源頭入手，摒棄Word這種非結(jié)構(gòu)化的獨(dú)立文件存儲模式，直接對成果進(jìn)行入庫，便可較好地從源頭解決像控點(diǎn)入庫時數(shù)據(jù)清洗難的問題[6]。

本文以廣東省優(yōu)于0.2 m分辨率航空遙感影像DOM制作中的像控點(diǎn)測量方案為例，闡述一種基于Microsoft Office Access的像控點(diǎn)入庫和成果導(dǎo)出模式。該方法將數(shù)據(jù)錄入、合并、檢查、導(dǎo)出、存檔等功能實(shí)現(xiàn)一體化，有效地實(shí)踐了從源頭開始入庫的思路，極大地壓縮了作業(yè)時間，提升了成果的再利用價值。

1 入庫總體思路

傳統(tǒng)像控點(diǎn)成果管理基本使用人工整理的方式，將外業(yè)測量時同步填寫的觀測記錄表由內(nèi)業(yè)人工填寫到“像控點(diǎn)點(diǎn)位信息表”和“像控點(diǎn)成果表”中，這種作業(yè)方式效率較為低下且像控點(diǎn)成果存儲格式不夠系統(tǒng)，后續(xù)再利用時存在較大障礙[7-8]。引入Microsoft Office Access，則可以解決這一問題。Access所具備的窗體功能，能夠提供友善且豐富的信息輸入接口，外業(yè)成果一旦輸入Access，則可以通過從Access中提取關(guān)鍵信息自動生成“像控點(diǎn)點(diǎn)位信息表”和“像控點(diǎn)成果表”。兩種做法的思路對比如圖1所示。

圖1 傳統(tǒng)像控點(diǎn)整理方式與入庫整理方式

2 像控點(diǎn)數(shù)據(jù)庫的使用

2.1 數(shù)據(jù)庫架構(gòu)

為滿足數(shù)據(jù)庫的錄入、查看、導(dǎo)出數(shù)據(jù)等需求，在數(shù)據(jù)庫的組織上，使用Access表存儲基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，使用Access窗體創(chuàng)建“像控點(diǎn)錄入界面”和“像控點(diǎn)查看界面”，使用Access宏代碼控制像控點(diǎn)錄入、查看界面中各控件的動作，其中Access表是數(shù)據(jù)庫的核心，Access表的設(shè)計必須覆蓋像控點(diǎn)所需要填寫的各類信息。在本例中，數(shù)據(jù)存儲表字段設(shè)計見表1。

表1 Access數(shù)據(jù)存儲表字段設(shè)計

表1中，所在圖幅號可通過點(diǎn)位坐標(biāo)計算得到，由軟件自動生成。值得注意的是，布爾型字段“有效性”不屬于像控點(diǎn)數(shù)據(jù)所必須的，添加此字段目的是為數(shù)據(jù)庫提供一個標(biāo)注像控點(diǎn)的手段。可以預(yù)見的是，在像控點(diǎn)數(shù)據(jù)輸入錯誤、像控點(diǎn)實(shí)地點(diǎn)位變化等情況所導(dǎo)致的像控點(diǎn)不再具有使用價值的前提下，“有效性”字段能夠提供一種比較快捷的像控點(diǎn)標(biāo)注方式，對于像控點(diǎn)數(shù)據(jù)庫的后期維護(hù)具有重大意義[9]。

選擇窗體設(shè)計像控點(diǎn)錄入界面和像控點(diǎn)查看界面，除了能按需設(shè)計出直觀、便于理解的數(shù)據(jù)輸入和查看接口外，Access還提供了各個控件輸入值的即時檢查功能，如能夠在工作人員輸入點(diǎn)號時，強(qiáng)制要求輸入符合數(shù)據(jù)庫所要求的點(diǎn)號長度和格式；輸入日期時，可以強(qiáng)制要求統(tǒng)一日期格式；輸入坐標(biāo)時，可以同步規(guī)范坐標(biāo)數(shù)字位數(shù)；輸入坐標(biāo)后，可以自動根據(jù)坐標(biāo)值生成圖幅號。這些強(qiáng)大、實(shí)用性強(qiáng)的功能獲取成本低，通過控件屬性“輸入掩碼”“默認(rèn)值”“驗證規(guī)則”等即可配置完成，自動生成圖幅號只需對圖幅號文本框進(jìn)行簡單的宏編碼即可。像控點(diǎn)錄入界面設(shè)計(部分)如圖2所示。

如圖2所示，通過在錄入窗體中插入圖片控件，還能將每個像控點(diǎn)的照片信息在窗體中展示出來。這樣，一方面照片與像控點(diǎn)屬性同界面顯示，方便錄入人員核查；另一方面照片的正常顯示需要照片按規(guī)定存放及正確命名，因此只要照片能夠正常顯示，則照片的命名和存放就符合要求。

圖2 像控點(diǎn)錄入界面設(shè)計(部分)

2.2 成果輸出

像控點(diǎn)整理入庫后的另一作用，是可以將原本需要手工制作的像控點(diǎn)點(diǎn)位信息表和像控點(diǎn)成果表從數(shù)據(jù)庫中自動導(dǎo)出，像控點(diǎn)點(diǎn)位信息表與像控點(diǎn)成果表模板如圖3所示。

從圖3可以看出，像控點(diǎn)成果表的制作比較簡單，其二維化數(shù)據(jù)存儲模式與數(shù)據(jù)庫中的一致，因此可直接從數(shù)據(jù)庫中導(dǎo)出數(shù)據(jù)，稍加整理即可形成像控點(diǎn)成果表成果。

圖3 像控點(diǎn)點(diǎn)位信息表及成果表模板

像控點(diǎn)點(diǎn)位信息表的生成比較復(fù)雜，需要一定的編程基礎(chǔ)。主要思路是：提取入庫后的像控點(diǎn)數(shù)據(jù)及像控點(diǎn)照片，填充入預(yù)先制作好的點(diǎn)位信息表模板中，以像控點(diǎn)為單位存儲為Word格式即可。像控點(diǎn)點(diǎn)位信息表模板制作時，可將各填寫項標(biāo)注為Word書簽，在生成各像控點(diǎn)點(diǎn)位信息表時，從數(shù)據(jù)庫中提取像控點(diǎn)屬性，逐個替換書簽即可[10-11]。

像控點(diǎn)點(diǎn)位信息表及像控點(diǎn)成果表的自動生成具有較大的實(shí)際意義，除減少了大量人工作業(yè)工作量外，在像控測量項目檢查階段，通過人工檢查確保像控點(diǎn)數(shù)據(jù)庫準(zhǔn)確無誤后，像控點(diǎn)點(diǎn)位信息表及像控點(diǎn)成果表基本不需要再次檢查，兼顧了數(shù)據(jù)的使用和存檔需求，還具有存儲層面上傳統(tǒng)紙質(zhì)測繪成果向數(shù)字測繪成果轉(zhuǎn)型的探索價值[12]。

3 入庫優(yōu)勢

本文的像控點(diǎn)成果入庫相對于傳統(tǒng)存儲方式的優(yōu)勢顯而易見，由于成果已經(jīng)是一個標(biāo)準(zhǔn)、完備的數(shù)據(jù)庫，因此無需進(jìn)行任何數(shù)據(jù)清洗工作。像控點(diǎn)測量工作一般覆蓋面極廣，需要多個作業(yè)組分頭完成，由于數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)統(tǒng)一且有多處輸入校驗，因此多個隊伍采集的數(shù)據(jù)庫可以直接合并[13]。

結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗，像控點(diǎn)入庫后主要有以下方面的優(yōu)勢：

(1)便于外業(yè)記錄。傳統(tǒng)方式整理成果時，需要花大量時間進(jìn)行校驗和排版，由于數(shù)據(jù)庫錄入時嚴(yán)格地進(jìn)行了輸入校驗，并且可以直接自動生成標(biāo)準(zhǔn)的Word等獨(dú)立文件成果，因此減少了大量的外業(yè)整理工作。

(2)便于內(nèi)業(yè)使用。本方案直接在Access中建立了查看界面，方便從海量數(shù)據(jù)中快速地查找提取像控點(diǎn)，而且方便提取所有點(diǎn)的坐標(biāo)添加到GIS軟件中，在地圖上直接校對數(shù)據(jù)，大大地增強(qiáng)了成果的可讀性，實(shí)現(xiàn)了即取即用。

(3)便于質(zhì)量檢查。數(shù)據(jù)庫的類表格化成果展示形式使得檢查工作變得較為直觀，并且由于其他成果均可由數(shù)據(jù)庫導(dǎo)出，質(zhì)量檢查時不需要逐個核查紙質(zhì)成果，只需要確保像控點(diǎn)數(shù)據(jù)庫準(zhǔn)確無誤即可，因此簡化了生產(chǎn)環(huán)節(jié)，自然也減少了成果可能出錯的幾率[14]。

(4)易于推廣使用。Access與PostSQL、SQL Server、MySQL等需要專業(yè)管理終端的數(shù)據(jù)庫相比，界面友好，功能集成度高，學(xué)習(xí)成本較低，而且提供了大量數(shù)據(jù)管理工具，技術(shù)人員不需要有太多數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)即可快速掌握其使用和管理方法[15]。

(5)可擴(kuò)展性強(qiáng)。入庫完成后，若是在其他場景中需要使用數(shù)據(jù)庫中的部分?jǐn)?shù)據(jù)，則可隨時使用數(shù)據(jù)庫導(dǎo)入、導(dǎo)出工具將像控點(diǎn)成果轉(zhuǎn)換為其他形式，并直接在主流地理信息軟件中讀取。在已有數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上附加新增屬性也只需在Access中直接操作即可，對已有成果的正常使用沒有任何影響。

4 結(jié) 語

本文提出了像控點(diǎn)外業(yè)測量成果直接入庫的數(shù)據(jù)存儲管理模式，相比傳統(tǒng)作業(yè)方法在成果信息化方面有了長足進(jìn)步，其獨(dú)特優(yōu)勢在實(shí)際生產(chǎn)中已經(jīng)有了成功地實(shí)踐和驗證，在廣東省優(yōu)于0.2 m分辨率航空遙感影像DOM制作項目中切實(shí)地減少了外業(yè)成果整理、像控點(diǎn)質(zhì)量檢查及影像生產(chǎn)使用等各環(huán)節(jié)的工作量。

目前該方案還有兩點(diǎn)可以繼續(xù)改進(jìn)：

(1)實(shí)現(xiàn)帶GPS的移動端，方便現(xiàn)場拍照記錄和坐標(biāo)輸入校驗并直接入庫。

(2)直接從測量儀器設(shè)備上導(dǎo)出成果并入庫，進(jìn)一步排除人工錄入的出錯風(fēng)險。

本文提出的摒棄基于離散文檔、采用數(shù)據(jù)庫直接記錄成果的思路，也完全適用于其他各種類型點(diǎn)之記項目。