1、- 1 -1 前 言1.1 主要工作内容（1）获取增城市市域范围内约 1650 平方公里真彩数码航片。 （2）沿增从高速、北三环高速和广河高速公路测绘面积约 216 平方公里 1：2000数字线划图（DLG） 。（3）中心城区 62 平方公里 1：2000 数字线划图（DLG）修测。（4）广汕路以北第一期测绘 302 平方公里 1：2000 数字线划图（DLG） 。（5）广汕路以北第二期测绘 498 平方公里 1：2000 数字线划图（DLG） 。（6）广汕路以南 650 平方公里数字正射影像图（DOM）生产。1.2 技术依据表 1 技术依据序 号 标 准 名 称 标 准 代 号1 全球定位系
2、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 1：500、1：1000、1：2000 地形图图式 GB/T7929-19955 1：500、1：1000、1：2000 航测内业规范 GB7930-876 数字测绘产品检查验收规定和质量评定标准 GB/T18316-20017 地球空间数据交换格式GB/T 17798199981：500、1：1000、1：2000地形图航空摄影测量数字化测图规范 GB 159671995- 2 -9 国家测绘局GPS 辅助航空摄影技术规定(试行） 10 国家三、四等水准测量规范 GB
3、 128989111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/T17941.1200012 1：500、1：1000、1：2000 航测外业规范 GB7931-8713 测绘产品检查验收规定 CH1002-9514 测绘产品质量评定标准 CH1003-9515 1： 500、 1： 1000、 1： 2000 地 形 图 数 字 化 规 范 GB/T17160199716 数 字 地 形 图 系 列 和 基 本 要 求 GB/T18315200117 1： 500、 1： 1000、 1： 2000 地 形 图 要 素 分 类 与 代 码 GB/T180493
4、18 乙 方 技 术 设 计 书 （ 经 甲 方 批 准 ） 1.3 测区概况增城市地理位置十分优越。位于珠江三角洲东北部。因地处连接香港、深圳、广州三个大都市的中部，被称之为“黄金走廊” 。全市地形北高南低，北部山地面积约占全市面积的 8.3%；丘陵主要分布在中部，约占全市面积的 35.1%，低丘和台地集中在中南部，约占全市面积的 23.2；南部是广阔而典型的三角洲平原，加上河谷平原，约占全市面积的 33.4%。航摄范围以行政境界为基础采用满图幅方式进行外扩设计。1.4 气候状况增城市气候温和，土地肥沃，风调雨顺，全年平均气温为 22.2 度，年降雨量1869mm。49 月为雨季，占年降雨量
5、的 85，103 月为干季，占雨量的 15。受地形影响，降雨量北多南少；北部正果最多年降雨量 3049.1mm，南部石滩最少年降雨量只有877mm。夏季常有台风侵入，年平均 2 次，最多年达 7 次，也有无台风的年份，风力最大可达 11 级，对南部地区影响较大。- 3 -1.5 飞行平台、航摄仪及摄影基地飞行平台：运 5航摄仪：SWDC-4机场：广州白云机场1.6 SWDC-4 数码航摄仪简介本次航空摄影测量项目拟采用国产 SWDC-4 真彩数码航空摄影仪实施。1.6.1 SWDC-4 数码航空摄影仪图 1 增城市航摄范围示意图- 4 -国产 SWDC-4 数码航空摄影仪是中国测绘科学研究院与
6、河南理工大学共同研发成功新一代航摄仪。本项目的产品是传统航摄仪的更新换代产品和国外同类产品的替代产品，是科技发展的必然产物，产品的开发成功对加速我国的测绘手段现代化具有极大的社会效益和经济效益，为国家信息化进程大量需要的航空相机提供可选择的可靠国产品牌。- 5 -SWDC-4 数码航空摄影仪由 4 个单面阵数码相机通过固定的几何关系，经过外视场拼接而成，拼接后的 CCD 面阵大小等效为 11k8k。SWDC -4 航摄仪主要技术指标如下： 光圈 3.5-32 焦距 50mm 快门 1-1/800s，连续曝光最小时间间隔 3.0s 像素尺寸 9 畸变小于 2 ISO50-400,没有像移补偿 数
7、码相机伴侣容量 40G4,可存储 850 张照片 航向视场角 74 旁向视场角 911.4.2 SWDC-4 数码航摄系统主要软件（1）航摄飞行软件 PNS，该软件包括设计软件包和控制软件包，主要用于航线设计、曝光点设计、几何数据处理与获取等，并将必要数据输入到 ARM9 处理器中用于航摄飞行自动控制（航摄定点曝光、旋偏角 K 自动修正、飞行航迹图实时显示等） ；（2）单面阵影像畸变差纠正软件 DRS，该软件包主要对原始数字影像进行零级处理，通过处理消除影像的畸变差和主点偏移量；图 2 SWDC-4 数字航空摄影仪（像幅 11K8K）- 6 -（3）匀色软件 CCS，该软件包主要对数字图像进行
8、图像处理，通过处理，消除成像条件（天气条件、光照条件、硬件条件等）对数字影像的各类影响；（4）航摄漏洞检查软件 EBCS，该软件包主要用于对航摄飞行影像数据进行航摄空白区漏洞检查，通过检查，在测区及时决定是否进行航摄补拍；（5）虚拟影像生成软件 VICS，该软件主要用于对影像的拼接并生成虚拟影像，主要包括纠正为水平影像、影像子像元相关、速成小空三、虚拟影像生成等步骤；2 真彩数码航空摄影技术设计2.1 航空摄影基本技术指标和要求（1）所获取影像为可进行立体测量的真彩色数字影像。（2） 按 20cm 地面分辨率进行技术设计，影像数据满足 1:2000 比例尺的线划图（DLG ） 、数字高程模型（
9、 DEM）和正射影像图（DOM ）的成图精度要求。（3）配置高精度动态测量型 GPS 接收机，其性能应满足相应测图精度的技术要求，摄站点坐标成果采用事后相位差分技术解算。（4）当 GPS 数据缺失或精度不够时，必须整条航线重摄。（5）摄区边界南北覆盖一般不少于象幅的 30%；每条航线开关机点按超出摄区所在相应测图比例尺图幅边界外东西各一条基线。（6）航线按图廓中心线敷设，要求一张航片覆盖一幅图，航向重叠 60%-65%；旁向重叠 30%-35%。（7）航片最大倾角不大于 2，数码相机旋偏角不大于 9。（8）航摄分区的平均高度平面，按分区的高点平均高度加低点平均高度的 1/2 求得。（9）基本航
10、线按东西方向布设。- 7 -2.2 航空摄影航高确定按要求，此次摄影获取的影像用于制作成图比例尺为 1：2000 比例尺的数字产品（DEM、DLG、DOM） ，要求航空影像的地面分辨率（ GSD）应为 20cm。数码航空摄影的地面分辨率（GSD）取决于飞行高度，如图3所示：图3 航高与地面分辨率关系图hfGSDaaGSDfh式中：h飞行高度；f镜头焦距（50mm） ；a像元尺寸（ 9m） ；GSD地面分辨率按照公式可求得获得相应GSD的飞行高度如表2：表2 地面分辨率与相对飞行高度地面分辨率 20cm相对飞行高度 1100m- 8 -3 项目实施方案3.1 数码航测工作流程本次数码航空摄影测量
11、采用基于 GPS 辅助空中三角测量的摄影测量方案，其工作流程主要包括外业和内业两大步骤，具体流程见图 4。技术设计测区踏勘基础控制测量航空摄影 +GPS 摄站坐标获取检查验收外业检查、验收内业空三加密全数字摄影测量数据采集、DEM 获取选点、埋石、布标内业检查验收数字产品制作图 4 数码航空摄影测量工作流程图精度分析成果验收、提交- 9 -3.2 数码航测外业3.2.1 地面 GPS 基站的布设与观测地面 GPS 基站主要是指在航摄区域内设立的 GPS 站的观测，主要目的是在航摄期间内连续采集 GPS 数据，与机载 GPS 同步观测，选取合适的基准站，通过事后差分处理解算机载 GPS 轨迹。地
12、面基准站精确坐标通过与增城市城市 GPS 控制网联测求得。（1）GPS 基站的布设（2）设备配置配置天宝 5700 系列（Trimble 5700）测量型 GPS、高性能稳定计算机、后备电源等设备，可支持 GPS 接收机连续工作 10 小时。（3）地面基站与城市四等 GPS 控制网联测要求 连续观测 2 个观测时段； 数据采样间隔 30 秒； 最小卫星数 4 颗； 卫星截止高度角 5； 联测一般在航摄开始前完成，或在航摄期间灵活掌握； 每时段结束后立即下载数据，进行转换、检查。（4）航摄期间观测要求 GPS 接收机数据采样间隔为 0.1 秒； 最小卫星数 4 颗； 卫星截止高度角 5 度； 在
13、飞机滑行前 15 分钟开机采集数据，飞行落地不动后 15 分钟停止观测； 当日数据及时下载、转换和检查； 如 GPS 接收机内存不足，采用实时数据下载方法； 量取 GPS 天线高，填写观测手簿等相关资料；3.2.2 GPS 摄站坐标获取主要是指在飞机机舱顶部安装 GPS 天线，GPS 天线为保证卫星接收空间必须露出- 10 -机舱或紧贴机舱，用专用螺丝固定在机舱上，前置放大器和天线电缆连接后必须安置在机舱内，并与机舱内的 GPS 接收机连接固定。航摄仪通过专用 MARK 线与 GPS 接收机相连。GPS 接收机电源采用独立直流电（自带）供电观测。配置 5700 系列（Trimble 5700）
14、测量型 GPS、高性能稳定计算机、后备电源等设备，可支持 GPS 接收机连续工作 10 小时。摄站坐标（X S,YS,ZS）获取采用后差分动态 GPS 测量方法。摄站 GPS 具体有关技术要求如下：（1）安装要求 GPS 天线安置在机舱顶部或尾翼上，保证卫星搜索空间； GPS 天线的安装、钻孔保证不破坏飞机的气动特性和结构强度； 飞机转弯时，机翼对 GPS 天线的遮挡应为最小； 便于测定 GPS 天线相位中心与航摄仪投影中心之间的偏心分量； 接收机与航空摄影仪脉冲输出口连接，确定航摄仪脉冲输出口电压与GPS 接收机端口容许值相当； 接收机的摆放位置便于操作和查看工作状态。（2）观测要求 卫星截
15、止高度角 0 度； 最小观测卫星数 4 颗； 飞机滑行前、落地不动后 15 分钟进行接收机初始化观测； 精确测定 GPS 天线相位中心与航摄仪投影中心之间的偏心分量； 当日架次 GPS 数据及时下载、转换、检查； GPS 观测数据文件格式采用标准的 RINEX 格式； 所有 GPS 数据 RINEX 文件名采用标准的命名方式。（3）偏心测量机载 GPS 天线与相机中心有一固定的几何关系，其数学常量通过精密测量偏心数据手段获取（采用全站仪测量偏心分量 dx,dy,dz） ，测量精度达到厘米级。3.2.3 航摄飞行严格按照技术设计要求进行航摄飞行。为了保证 GPS 数据的质量，要求在航摄飞行中尽量保持飞机姿态的平稳，转弯半径要大，飞机倾斜角不得大于 15，以防止
