可量测实景影像

（网载）可量测实景影像的定义与应用以网格技术为代表的第三次Internet浪潮给信息化测绘创造了前所未有的大好条件，而以人性化服务和给予用户最大创造性空间的Web 2.0对“按规范测量”的传统提出了极大的挑战。如何提供“按需测量”的空间信息服务是摆在我们面前的严峻任务。本文作者提出的基于可量测实景影像的空间信息服务将为上述问题的解决提供一个切实可行的道路。以下将扼要介绍可量测实景影像（DMI）的获取方法及其与4D产品的集成应用。

一、信息化测绘的本质是为社会提供空间信息服务

随着信息技术、网络通信技术、航天遥感和宇航定位技术的发展，地球空间信息学本世纪将形成海陆空天一体化的传感器网络并与全球信息网格相集成，从而实现自动化、智能化和实时化地回答何时（When）、何地（Where）、何目标（What Object）发生了何种变化（What Change），并且把这些时空信息（即4W）随时随地提供给每个人，服务到每件事（4A服务：Anyone，Anything，Anytime and Anywhere）。

从这个意义上讲，我们必须大力推进信息化测绘的建设。要在已经建成的数字化测绘的体系上，抓好测绘生产内外业一体化、数据更新实时化、测绘成果数字化和多样化、测绘服务网络化和测绘产品社会化。而信息化测绘的本质和目标是为社会提供空间信息服务，回答各类用户提出的与空间位置有关的问题。二、现有的4D产品不能满足空间信息服务的需求

长期以来，测绘地形图是测绘的任务和目标，当前测绘成果称为4D产品，即数字高程模型（DEM）、数字正射影像（DOM）、数字线划地图（DLG）和数字栅格地图（DRG）。这些产品是由作业员根据规范的要求从原始航空/航天影像上采集、加工制作的。它们是有限的基础信息，称为基础地理信息，不能满足社会各行各业对空间信息的需求。大量用户需要的与专业应用和个人生活相关的信息，如电力部门的电力设施、市政城管的市政设施、公安部门重点布防设施（消防栓、门牌号码）、交通部门的交通信息、个人位置要求的快餐厅等细小的信息，这些均无法涵盖在传统的4D产品中。

例如公安地理信息系统中的基本信息来自4D产品的仅占20%，其余80%需

要通过实地调查来补充。又如武汉市城市网格化服务系统在1:500数字地图基础上，补充调查和采集了185万个物件。

问题出在什么地方？主要问题由从原始的来自客观世界的影像经过测绘人员按规范加工后，只保留了基本要素，而将上述原始影像中包涵的大量信息给删除掉了。为什么不能将原始的可量测影像作为产品（连同量测软件）直接提供给客户，由用户按需求去量测呢？

三、可量测实景影像（DMI）的引入

作者认为，如果将原始的立体影像对（地面、航空或者航天影像），连同他们的外方位元素一起作为数字可量测影像（Digital Measurable Images）存储和管理起来，并在互联网上提供必要的使用软件，就有可能直接由用户根据其需要去搜索、量测、调绘和标注出他们所需要的空间目标的信息。

第三次Internet浪潮下Web 2.0理念以及相应技术体系（Grid、Ajax、CSS+XHTML）为空间信息服务带来全新的理念。Web 2.0要求为用户提供的各种服务具备体验性（Experience）、沟通性（Communicate）、差异性（Variation）、创造性（Creativity）和关联性（Relation）等特性。对空间信息服务而言，可视是体验性的基础（Google Earth、Microsoft Virtual Earth），按需可量测是创造性和差异性的保障，时空可挖掘则为关联性的专业应用提供技术保障，基于空间信息网格的服务平台可有效地融合集成Web 2.0技术（如Ajax），为用户提供互动的沟通服务。Web 2.0下空间信息服务需求体系如图1所示：

Web 2.0空间信息服务需求体系

可视可量可挖掘实景影像包含了传统地图所不能表现的空间语义，是代表地球实际的物理状况，带有和人们生活环境相关的社会、经济和人文知识的“地球

全息图”。因此，可视可量测可挖掘的实景影像地图所包含的丰富地理、经济和人文信息是聚合用户数据、创造价值、实现空间信息社会化服务的数据源，是完全符合Web2.0模式的新型数字化测绘成果。

可量测实景影像是指一体化集成融合管理的时空序列上的具有像片绝对方位元素的航空/航天/地面立体影像（Digital Measurable Image，第5D产品）的统称。它不仅直观可视，而且通过相应的应用软件、插件和API让用户按照其需要在其专业应用系统进行直接浏览、相对测量（高度、坡度等）、绝对定位解析测量和属性注记信息挖掘能力，而具有时间维度的DMI在空间信息网格技术上形成历史搜索探索挖掘，为通视分析、交通能力、商业选址等深度应用提供用户自身可扩展的数据支持。所以，DMI是满足Web 2.0的新型数字化产品，是体现从专业人员按规范量测到广大用户按需要量测的跨越。

时空序列上的航空/航天立体影像可来源于对地观测体系中4D产品库。但是，其垂直摄影与人类的视觉习惯差异较大，要实现可视可量测可挖掘需要进行专门训练，而且它不包含垂直于地面的第三维街景信息。而海量的具有地理参考的高分辨率(cm)地面实景立体像对符合近地面人类活动的视觉习性，并且包含实地可见到的社会、人文和经济信息，因此地面移动测量系统获取的可量测街景影像应作为可视可量测可挖掘实景影像体系的优选产品。

移动道路测量技术作为一种全新的测绘技术，它是在机动车上装配GPS（全球定位系统）、CCD（成像系统）、INS/DR（惯性导航系统或航位推算系统）等传感器和设备，在车辆高速行进之中，快速采集道路前方及两旁地物的可量测立体影像序列（DMI），这些DMI具有地理参考，并根据应用需要进行各种要素，特别是城市道路两旁要素的按需测量。

特别要指出的是，移动测量获得的原始影像数据与相应的外方位元素可自动整合建库，而上面的按需测量是由用户在网上自行完成的，所以移动测量获取的数据就不再需要专业测量人员加工，可直接成为上网的测绘成果。

因此，应当将这样的可量测实景影像（DMI）作为城市空间数据库中4D产品的重要补充，构建城市新一代的5D数字产品库。根据已进行的试验，广州市的DMI数据量约为1TB。

四、可量测地面实景影像与4D集成