航空摄影测量的技术流程Word下载.docx

1、即航空摄影、基础控制测量、像片控制测量、空三加密工作结束后在MicroStation制图软件平台上利用美国Intergraph公司的SSK全数字摄影测量工作站进行全要素数据采集，并按制定好的线型库、符号库对全要素地形图进行初编、回放。全野外实测隐蔽地物工作底图，外业利用初编回放的全要素工作底图（DLG线划图）进行全要素野外调绘，并对隐蔽和新增地物如房屋、地名、城市设施等进行全野外采集，同时为了保证高程精度应全野外实测铺装路面和平坦区域内的高程注记点，然后依此为基础在MicroStation制图软件平台或对采集获取的DGN数据进行数据转换，在AutoCAD2000软件平台上进行DLG数据精编，并

2、按本工程执行的相关技术标准对1：2000矢量地形图数据标准要求进行分层、分色、附加相应属性代码等。编辑结束后再回放线划地形图进行野外全面巡视检查与精度检测并进行修改，以确保DLG图形数据的正确性和数学精度。1.1.3 传统彩色胶片相机技术路线航摄外业采用常规相机RC30使用彩色胶片对全摄区进行航空摄影。1.1.4 作业流程说明：蓝色虚线框内为ADS40航摄方案所需的流程。1.2 技术方案1.2.1 主要工作内容1、获取嘉鱼市市域范围内约1000平方公里（预计约1300平方公里）真彩色数码航片。 2、嘉鱼市市域范围内约1000平方公里1：2000数字高程模型（DEM）生产。3、嘉鱼市市域范围内约

3、1000平方公里1：2000数字正射影像图（DOM）生产。4、嘉鱼市市域范围内约1000平方公里1:2000数字线划图（DLG）生产。1.2.2 技术依据序号标准名称标准代号1全球定位系统城市测量技术规程CJJ73-972航空摄影技术设计规范GB/T19294-20033城市测量规范CJJ8-99数字测绘产品检查验收规定和质量评定标准GB/T18316-20015地球空间数据交换格式GB/T 17798199961：500、1：1000、1：2000地形图航空摄影测量数字化测图规范GB159619957国家测绘局GPS辅助航空摄影技术规定（试行）8国家三、四等水准测量规范GB 12898919

4、数字测绘产品质量要求第1部分:数字线划地形图，数字高程模型质量要求GB/T17941.12000101：2000地形图航空测量外业规范GB7931-8711500，1：1000，1：2000比例尺地形图航空摄影规范GB6962-2005121:500 1:1000 1:2000地形图图式GB/T7929-1995131000：500地形图航空摄影测量内业规范GB79308714测绘产品检查验收规定CH1002-9515测绘产品质量评定标准CH1003-951.2.3 测区概况1.2.3.1 地理位置及地貌气候特征嘉鱼市位于东经11339-11422，北纬2948-3019，地处长江中游南岸，北

5、与武汉接壤，离武汉仅80公里，南近洞庭岳阳，东邻京广铁路、京珠高速公路和107国道，西与荆州洪湖隔江相望。县境地形狭长，全境长85公里，宽5.717.9公里，总面积1017平方公里，其中陆地面积712平方公里，水域面积305平方公里。嘉鱼市属亚热带湿润型季风气候。具有四季分明、气候温和、湿度较大、日照充足、雨热同季、无霜期长等特点。境内平原与丘岗气候亦无明显区别。全县年平均气温17.0。最冷月为一月，平均气温4.5，极端最低气温-12；最热月为七月，平均气温29.2，极端最高气温40.2。无霜期初日3月1316日，终日11月1628日，全年无霜期249-262天。因受幕阜山脉的阻隔，冬、春季冷

6、暖气流交汇于长江流域，冬季气温下降慢、早春回温快，农业界限温度（稳定通过5的持续期）平均初日在2月27日，终日在12月10日，具有一些既不同于南方，也不同于北方的气候特点。全市年均降水量为1370mm，主要特点是时空不匀，年际变化大，旱涝变幻异常。量大时达1812mm，量小时849mm，相差963mm。2-6月属偏涝季节，7-10月属偏旱季节。1.2.3.2 测区范围测区范围示意图如下：备注：测区面积约1000平方公里。 （图中红色阴影部分）1.2.3.3 困难等级从气候条件、空域条件、地形地貌条件等综合分析，该地区属航空摄影二类区域。1.2.4 成图规格1） 平面坐标系：采用1980年西安坐

7、标系，3度分带，中央子午线为东经114度；2） 高程基准：采用1985年国家高程基准；3） DOM成图比例尺1:2000；4） 图幅分幅、图名及编号：影像图采用50cmX50cm正方形标准分幅，图幅号按西南角坐标编号；以图内显着地理或单位名称做该图图名。5） 正射影像图整饰：正射影像图整饰均按相应图式执行，图幅的右上角加注“秘密”字样、东图廓下边加注“嘉鱼市国土资源局”字样、西图廓下边加注生产单位名称；1.2.5 航空摄影1.2.5.1 使用设备1）航摄飞机：Y-5飞机该机是小型涡轮单螺旋桨双翼飞机，最高升限 3800 米，最大巡航速度180公里/小时，最小地速可低于100公里/小时，飞机姿态

8、保持由先进的GPS全球定位系统与相机陀螺平台共同承担，在航迹修正，飞机的俯仰、横滚与侧滚的控制方面均能达到较满意的效果。2）航摄仪：Intergraph的DMC该相机是美国Intergraph公司生产的全波段数字航摄仪，该相机基于CCD面阵的模块化设计，具有非常高的内部稳定性，以达到在几何和辐射两方面的高分辨率和用户化最佳系统性能。该相机共由八个探测器（镜头）组成，中间四个7K4K的面阵全色组合镜头构成一个13.5K8K的大面阵，获得全色影像；四个角镜头构成RGB（红绿蓝）和彩红外四个波段影像，以与全色影像进行彩色合成，多光谱彩色合成影像的地面覆盖范围与全色影像覆盖范围完全相同。数据处理后可以

9、得到几种不同类型的文件格式，即全色、彩色（RGB模式）和彩红外格式，这三种文件格式都是高分辨率（786013824）输出的。由于其结构采用了13.5K8K面阵形式的中心投影，其摄影成果与光学航摄成果在应用上完全相同。该相机还具有自动像移补偿装置（FMC），这种全电子FMC和每像素12比特的辐射分辨率设计获得的影像质量大大优于胶片扫描影像，先进的全电子FMC技术、高精密度光学系统的结合，使得DMC最高可以达到4厘米的地面分辨率。同时该相机还配备了稳定的T-AS陀螺平台，它可以将飞机的俯仰、侧滚和旋偏等情况进行校正，先进的陀螺仪技术、动态控制组件技术、防震技术以及改良的垂直稳定技术都确保了DMC能

10、够拍摄出高品质的图像。该相机的数据在线存储性能尤为优越，当相机在高辐射分辨率（12bit）、四频段彩色模型工作状况下，DMC相机系统每2.3秒得到一幅260M原始RAW图像。因此，控制电路需要一个特殊的高速数据传输和存储设计，它由三个基于PC完整的PCI总线并行操作，相机模块得到的图像数据，通过各自独立的光纤从CPU传送到可插拔的移动硬盘，每个硬盘的容量为280G，能提供带有三个并行的光纤通道的总容量为840G的存储能力。DMC一次运行能拍摄并存储2000张以上照片，这相当于传统相机3桶120米胶卷。另外，可移动硬盘在运行中可更换，这样又进一步提高了图像存储空间。该相机光学性能也很突出。光学镜

11、头由世界着名的光学仪器公司卡尔蔡司为DMC量身定做的，它具有最小的畸变、较大的光圈（f/4）、高分辨率，同质的视场响应等特点。由于相机使用各自的镜头，全色波段和彩色波段镜头特性尽可能一致，这种设计使得多个较小的相机拍摄的带有重叠的图像的光学特性要比大孔径的单个镜头还要高。 DMC选用的面阵CCD成像器件，具有高光学感受品质，它的像元尺寸是12 um*12 um，并提供高线性动态范围的辐射分辨率（12bit）。该CCD具有四个角并行输出信号的能力，这种输出能力对提高信噪比和每2.3秒完成一幅图像的重复输出能力是非常重要的。Leica的ADS40ADS40采用高分辨率线阵列 CCD元件为探测器件,

12、镜头采用中心垂直投影设计,焦平面的2个全色波段和1个绿色波段阵列构成了对地面的前视、下视和后视成像格局,所有目标在3个扫描条带分别记录，能直接生成3对立体像对；、和近红外波段阵列安置在下视和后视位置，通过三色分色镜记录目标的多光谱信息，能够通过Gpro软件融合生成真彩色影像。航空摄影时,传感器采用推扫式成像原理,8个通道同时对地面连续采样,同时获取目标的多波段影像，飞行期间影像数据、GPS 接收机产生的2Hz定位数据、IMU产生的200Hz定位和姿态数据以及其它管理数据以特定的格式记录在MMS中,整个系统呈现高度自动化、智能化和专业化特性。ADS40由传感器头SH41、控制单元CU40、机载大

13、容量存储器MM40、操作界面OI40、界面支架IS40、领航指示器GI40、领航控制器OC50、陀螺稳定平台PAV30、Pos系统、GPS天线等部件组成（实物图如图所示）。 实物图3）DMC/ADS40数据处理服务器由于DMC/ADS40数字航摄系统是由多个面阵/线阵的CCD探测器（镜头）组成的，所获取的影像数据容量较大，需要在高档次的服务器中经利用其固有的DPPS（DMC用）/GPRO（ADS40用）软件配合高配置的服务器进行影像数据辐射和几何后处理。辐射处理以补偿由于温度、光圈和其他辐射所造成的缺陷，几何处理以修正镜头畸变和倾斜，最终达到无缺陷的一组合成影像数据。4）影像数据输出设备美国H

14、P公司的HP5500彩色喷墨打印机。1.2.5.2 航线设计由于国内还没有关于数码航空摄影的技术设计规范，DMC/ADS40的数码相机的具体参数指标和地形特征，参照现行的航空摄影技术规范，按下述原则作技术设计：1） 根据本项目招标文件划定的摄区范围，依据规范的要求及测区地形特征的实际情况进行摄影分区的划分，然后在分区基准面高程的基础上进行航线设计；2） 航摄分区：按照现行规范要求划分航摄分区，并尽量使分区内地形、类型基本保持一致；3） 航线按常规方法敷设，平行于摄区边界线的首末边缘航线应敷设在摄区边界线外，确保摄区边界覆盖不少于50%像幅，极个别的部分不少于30%像幅；4） 基线保证：航向超出

15、范围不少于2条基线；5） 航高：摄影时同一航线上相邻像片的航高差不得大于30米；同一航线上最大航高与最小航高差不得大于50米；实际航高与设计航高之差不得大于5%；6） 航线的弯曲度：航线弯曲度不大于3%；7） 相邻分区之间，航向各自超出分区界限2条基线，旁向确保各自满幅；8） 航空摄影像片按照5cm的地面分辨率进行技术设计。9） 航片重叠度：像片航向重叠度设计一般为60%65%，最大不超过75%，最小不少于56%，像片旁向重叠度设计一般为30%35%，最小不少于13%；10） 倾角：航摄仪瞬时曝光的倾角一般不大于2，个别最大不得超过4。整个项目的航摄平均倾角不超过1；11） 摄影条件：航摄应选

16、择在最有利的气象条件，既要保证足够的光照，又要避免过大的阴影，摄影时间应安排在上午10:00至下午2:00期间，太阳的高度角不小于30度。1.2.5.2.1 摄区范围航摄范围示意图如下：同种红色框线范围，约1300平方公里。1.2.5.2.2 航摄分区根据对测区范围的地形的分析，以及Pos系统的实际时间要求，嘉鱼市全测区不需分区。1.2.5.2.3 分区设计1 DMC设计：2 ADS40设计：3 RC30设计：1.2.5.2.4 航摄因子表DMCADS40RC30最高点高程80暂定基准面50最低点高程焦距（m）0.120.062770.1524最高点与基准面高差30最低点与基准面高差航高（m）

17、144014491524基准面Qy35.0%35%最高点Qy33.6%34%33.7%最低点Qy37.2%37%37.1%基准面Px65.0%-最高点Px64.3%最低点Px66.2%66.1%基准面m（1:） 1200010000最高点m（1:）117509803最低点m（1:1241710328照片分辨率0.0000120.0000065最低点分辨率0.1490.16 最高点分辨率0.1410.15基准面分辨率0.144绝对航高149014991574基线387N/A805航线间隔129311701495南北覆盖因子50%东西覆盖因子 3条基线1.5公里航线总数:384234航线总长度（k

18、m）997.11261867.8总曝光数:261411121.2.5.3 各相机参数及优缺点对照表像元12 m6.5 m航摄比例尺/设计GSD1:15cm飞行高度曝光方式GPS定点曝光影像分辨率14.4cm是否有惯导否是成像方式框幅式线阵推扫数据介质硬盘胶片+硬盘后处理系统要求和传统相机相同，无特殊要求LPS系统，或GeoOne无特殊要求基线长-像片总数42*8模型数量25761078外业控制工作量按常规方法布设，工作量较大按加密分区，四角及中间适当布设少量控制点即可，工作量较少。航线总长预计飞行小时预计架次数量各相机的优势1 对于天气质量的要求较宽松，ccd的12bit辐射分辨率及先进的后处

19、理软件可以更清晰真实的还原地物的真实色彩。2 无需查看星历数据，GPS仅做为参考导航使用，甚至在完全失去GPS信号的情况下，依旧可以使用手动或固定时长的方式触发曝光。3 全数字摄影测量，用于生产的影像分辨率和实际航摄的一致。4 和传统相机成像原理一致，后续生产工作无特殊要求，可在现有得大多数后处理平台上进行生产。1对于天气质量的要求较宽松，ccd的12bit辐射分辨率及先进的后处理软件可以更清晰真实的还原地物的真实色彩。2 线阵推扫式成像，可以更高效的进行后续生产工作。3 自带Pos系统，较少外业控制的工作量，更加快速的进行后续生产工作。4 100%航向重叠，无需考虑航向问题。1 大像幅可以有

20、效地节约航摄飞行时间，提高航摄效率。减少模型数量，提高数据生产效率。缺点1 像幅较小，模型数量较多，增加外业和后续生产工作量。1 星历质量对飞行时间有一定限制。航摄过程要注意考虑星历预报。2 对飞行质量要求比较高，要避免坡度、卫星遮挡等问题。3 单模型数据文件容量较大，多数传统的后处理平台无法支持，需要LPS等的支持。1 对天气质量要求较高，可飞天气较少。2 影像受扫描分辨率的影响，实际得到的影像分辨率较低。1.2.5.4 飞行质量1） 采用GPS按设计航迹坐标导航、实施定点曝光。2） 航线按常规方法敷设，利用相机配套任务设计软件ISMP（DMC/RC30使用）、FPES（ADS40/RC30

21、使用）对每个分区进行航线设计，确保摄区边界实际覆盖不少于像幅的50%（个别部分不少于30%）。在便于施测像片控制点及不影响内业正常加密时，旁向超出摄区边界线不少于像幅的13%，可视为合格。3） 分区边界覆盖应满足分区间各自满幅的要求。4） 旋偏角一般不大于12，在确保航向、旁向重叠度仍能符合规范要求的前提下，个别旋偏角允许最大不超过251.2.5.5 影像质量1） 影像质量特别强调影像清晰，反差适中，颜色饱和，色彩鲜明，色调一致，能辨别与数字影像分辨率一致的细小地物影像。2） 采用高精度数字航摄仪DMC/ADS40时，其每个镜头均具有12Bit的辐射分辨率，完全可以保证其影像的灰雾度、反差等。采用常规彩色胶片相机时，必须保证良好的航摄天气，确保在没有云影、雾、霾的碧空天气进行航摄。1.2.5.6 补摄与重摄1） 航摄过程中出现的绝对漏洞、相对漏洞、GPS的连续失锁及其它严重缺陷必须及时补摄。2） 航摄中出现的绝对漏洞和相对漏洞，按照原设计航迹补摄。3） 漏洞补摄必须按原设计航迹进行。由于本次采用定点曝光，可以只对漏洞处按原定点坐标前后至少连续补摄三张以上相片。应采用同一主距的航摄仪进行补摄。