航空摄影测量-技术流程.doc

1、嘉鱼市国土资源局航空摄影测量及DEM、DOM 、DLG 生产项目技术文件航空摄影部分武大吉奥信息技术有限公司2009 年 10 月目 录1 航摄技术文件 .31.1 技术说明 .31.1.1 含 惯导 的 ADS40 技 术 路 线 .31.1.2 不含 惯导 的 DMC 技 术 路 线 .51.1.3 传统 彩色胶片相机技 术 路 线 .61.1.4 作 业 流程 .71.2 技术方案 .81.2.1 主要工作内容 .81.2.2 技 术 依据 .81.2.3 测 区概况 .91.2.4 成 图规 格 .101.2.5 航空 摄 影 .111 航摄技术文件1.1 技术说明1.1.1 含惯导的

2、 ADS40 技术路线ADS40 是由全球著名的摄影测量公司徕卡公司开 发的线阵列推扫式摄影系统，它高度集成了高精度全球定位系统（GPS）和惯性测量单元（IMU ），其中高精度全球定位系统与地面基站 GPS 或精密星历数据联合解算后能够以 2HZ 频率提供高精度绝对坐标，具有长时 低频高精度特点；惯性测量单元能够以 200HZ 频率记录航摄仪相对位置和高精度姿态数据，具有短 时高频高精度的特点，两者紧密集成能够有效补偿彼此的系统误差，利用 ADS40进行航空摄影，可以为每条扫描线产生准确的外方位元素。而利用摄影测量技术成图的关键技术是如何获取精确的影像外方位元素以恢复摄影时的立体状态，使用 A

3、DS40 航摄系统进行航摄，一方面可以直接获取高清晰、高品质、高分辨率、多光谱 数字航摄影像，另一方面能够获取每一条扫描影像的外方位元素，这样在影像后处理过程中只需结合精密卫星星历或 GPS 同步观测数据就能够得到准确的外方位元素，从而恢复整条航带摄影时的立体构像；空三加密处理时只需要在加密分区四角和中心加测像片控制点就可以保证影像空三加密精度，大大减少外业像控点数量，同时 ADS40 基高比较大，高程量测精度高，也可以成倍地减少外业高程控制点测量工作，有效缩短成图周期。 4采用 ADS40 实施航摄的总体技术步骤包括 资料收集和空域申请、POS辅助航空摄影、像片控制测量、航摄内业四个部分。首

4、先，根据合同要求收集测区必要的控制，地形图分幅图名，市行政划分，主要交通干线等资料以及航空摄影空域申请资料，再根据空域申请资料办理航空摄影批文及调机手续；其次，按甲方确定的重叠度要求，采用 ADS40 数码航空摄影系统对嘉鱼市全境实施影像地面分辨率为 15 厘米的航空摄影。在摄影同时 POS 按不同频率记录航摄仪的位置和姿态数据，将此数据与两个以上 GPS 基站同步观测数据或同步精密星历数据联合解算来获得每张像片精确外方位元素数据。再次，在完成测区航空摄影及后处理解算后，根据 POS 辅助空三的像控要求，对 加密分区实施像片控制测量。在进行像片控制测量的同时，利用 ADS40 配套的 GPro

5、 系统构建项目工程，下载 数据， 联合 GPS 同步观测记录或精密星 历数据对 POS 数据进行联合解算， 获取每套扫描线准确的外方位元素，再进行自动点匹配工作，纠正影像得到 L1 级影像，划分加密分区，制作像控片实施像控测量，利用Orima 软件完成空三加密，在空三加密精度满足规范要求后利用 LPS 或我公司自主开发的全数字摄影测量工作站采集和编辑地形特征点、特征线和高程数据，构 TIN 和质检，生成 DEM 数据；同 时利用自主研发的匀光软件Geodoging 对 L1 级像片 进行匀光；利用 DEM 数据对匀光后的影像进行正射纠正，勾绘航带拼接线完成影像拼接，按成果分幅和挂图要求完成裁图

6、，再次利用 LPS 或公司自主开发的全数字摄影测量工作站进行数据生产，制作数字线划图。1.1.2 不含惯导的 DMC 技术路线航摄外业采用数码相机 DMC 对全摄区进行数码航空摄影。除航空摄影工作外，成图部分采用航测法与全野外实测相结合的作业方法进行。航测法是指先航摄并采用先进的全数字摄影测量系统进行 DLG 数据生产；再通过全野外实测法利用先进的实时 RTK GPS 测量定位以及全站仪对新增地物和立体模型不清晰地物以及高程注记点等进行全野外实测形成DLG 数据。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 Intergrap

7、h 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。

8、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。除航空摄影工作外，成图部分采用航测法与全野外实测相结合的作业方法进行。 （有关航测法的说明见 1.1.2）1.1.4 作业流程航空摄影 航 摄 设 计设 备 安 装系 统 测 试空 域 申 请机 载 数 据 记 录航 摄 飞 行影 像 数 据 处 理 /胶片 冲 洗 扫 描数据处理 DGPS/IMU数 据 处 理偏 心 角 系 统 误 差 改正 、 外 方 位 元 素 计 算影 像

9、成 果航摄准备质 量 检 查成果提交 数 字 线 划 图 成 果像 片 控 制 测 量空 三 加 密地 形 数 据 采 集 数 字 高 程 模 型 成 果数 字 正 摄 影 像 图 制 作数 字 正 摄 影 像 成 果GPS偏 心 分 量 测 量数 字 线 划 图 制 作说 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 1000 平

10、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 CJJ8-994 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 1779819996 1：500、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(

11、试行)8 国家三、四等水准测量规范 GB 12898919 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/T17941.1200010 1：500、1：1000、1：2000 地形图航空测量外业规范 GB7931-8711 1：500，1：1000，1：2000 比例尺地形图航空摄影规范 GB6962-200512 1:500 1:1000 1:2000 地形图图式 GB/T7929-199513 1：500、1：1000：1：500 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 CH100

12、3-951.2.3 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.

13、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）