SWDC航摄技术设计书

《SWDC航摄技术设计书》由会员分享，可在线阅读，更多相关《SWDC航摄技术设计书（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

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全球定位系统城市测量技术规程CJJ73-972航空摄影技术设计规范GB/T

2、19294-20033城市测量规范CJJ8-9941： 500、1： 1000、1： 2000地形图图式GB/T7929-199551： 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地球空间数据父换格式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 1596719959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 128989111数字测绘产品质量要求第1部分：数字线划地形图，数字咼程模型质量要求GB/

3、T17941.12000121： 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CH1003-95151： 500、1： 1000、1： 2000地形图数字化规范GB/T17160 199716数字地形图系列和基本要求GB/T18315 2001171： 500、1： 1000、1： 2000地形图要素分类与代码GB/T1804 9318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

4、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

5、风的年份，风力最 大可达 11 级，对南部地区影响较大。图1增城市航摄范围示意图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 数码航空摄影仪国产 SWDC-4 数码航空摄影仪是中国测绘科学研究院与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

6、供可选择的可靠国产品 牌。图2 SWDC-4数字航空摄影仪（像幅11KX8K）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llkx8k。SWDC -4 航摄仪主要技术指标如下：光圈 3.5-32 焦距50mm 快门1T/800S，连续曝光最小时间间隔3.0s像素尺寸9 畸变小于2p IS050-400,没有像移补偿 数码相机伴侣容量40GX4,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

7、、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；(3) 匀色软件CCS，该软件包主要对数字图像进行图像处理，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

8、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；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（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%

9、；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 ）基本航线按东西方向布设。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

10、航高与地面分辨率关系图af硕=h 二h = fGSDa式中：h飞行高度；f镜头焦距（50mm）；a像元尺寸（9pm）； 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1100m3 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。3.2 数码航测外业 图 4 数码航空摄影测量工作流程图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

11、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

12、0.1秒；最小卫星数4颗； 卫星截止高度角5度； 在飞机滑行前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 570

13、0）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,Y,Z ）获取采用后差分动态GPS测量方法。SSS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 卫星截止高度角 0度；

14、 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 GPS 信号失锁。3.2.4 像片控制点的布设（1）像片控制点布设的原则 野外控制点是航测内业加密控制点和测图的依据，主要分为平面控制点、高程控制 点和平高控制点三种。平面控制点仅测定该点的平面坐标，高程控制点仅测定该点的高 程，而平高控制点则要测定该点的平面坐标和高程。布设的控制点主要应该满足以下条件：a. 航线首末端上下两控制点尽量布设在位于离开通过像主点且垂直于方位线的直 线上，困难时互相偏离不大于半条基线。在空三作业区域中间布设检查点，使得检查点 布设在高程精度和平面精度最弱处。b. 像控点应选刺在航向及旁向六片（或五片）