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1、航空数码相机的种类与发展来源：惡中国测绘报 时间：食2008-04-29 13:38【大中小】&随着 CCD 传感器技术的发展，数字航空摄影已呈现明显的优势，航空数 码相机面临着前所未有的发展机遇。在 2000 年国际摄影测量与遥感学会(ISPRS)阿姆斯特丹大会上，航空数码相机开始出现。在2004年的ISPRS 伊斯坦布尔大会上，航空数码相机成为一个热点。国外已经出现相关产品， 我国对航空数码相机的研制也已初见端倪。航空数码相机主要以两种方式发 展：一种是基于线阵(Linear Array)的传感器方式，代表产品有ADS40； 另一种是基于面阵(Plane Array)的传感器方式，代表产品
2、有DMC、UCD、 SWDC 等。ADS40ADS40 (Airborne Digital Sensor)航空数码相机由 Leica 公司 2000 年推出，能够同时获取立体影像和彩色多光谱影像。它采用线阵列推扫成像 原理，能同时提供3个全色与4个多光谱波段数字影像。该相机全色波段的 前视、下视和后视影像可以构成3个立体像对。彩色成像部分由R、G、B和 近红外 4 个波段，经融合处理获得真彩色影像和彩红外多光谱影像。 ADS40 集成了 POS系统(GPS和惯性测量装置(IMU)，其焦距(f)为62mm，像 元尺寸为6.5 “m，全色波段线阵为212000像素，RGB和NIR为12000像素，
3、 FOV 视场角为 46。图 1 ADS40 航空相机DMCDMC (Digital Mapping Camera)是Z/I公司推出的面阵航空数码相机。DMC 由 4 台黑白影像的全色相机和 4 台多光谱相机组成，摄影时相机同时曝 光。 4 台全色相机倾斜安装，互成一定的角度，影像间有 1%的重叠度，提供 用户的是经过辐射与几何纠正的、拼接成的有效(Virtual)影像。DMC的像 元尺寸为12p m,焦距为120mm，视场角为69.3 /42，影像尺寸为7680 X 13824,最大连拍速度为2秒/幅，波段为黑白全色+多光谱。图 2 DMC 航空相机UCDUCD (UltraCAM-D)是V
4、excel公司2003年推出的面阵航空相机。UCD相 机由8个独立的相机构成，类同DMC, 4台黑白影像的全色相机和4台多光 谱相机组成，但摄影时，是先后顺序曝光。UCD的焦距(f )为100mm，像元 尺寸为9p m，影像尺寸为11500X7500，波段为黑白全色+多光谱，视场角 为 55 /37。图 3 UCD 航空相机SWDCSWDC （Si Wei Digital Camera）航空相机是具有我国自主知识产权的科研 产品，已进行多次生产性科研试验。它作为航空遥感的重要技术手段，填补 了国内空白。SWDC主体由4个高档民用相机（单机像素数为3900万，像元 大小为6.8m）经外视场拼接而
5、成，系统中集成了 GPS和自动控制等关键技 术。SWDC的焦距为50mm / 80mm，像元尺寸为6.8m,影像尺寸为15KX 10K/14KX11K，像元角（弧度）为1/7353|1/11764,辐射分辨率为8/12bit 真彩色，旁向视场角23 y为91 /59，航向视场角23 x为74 /49， 最短曝光间隔为 4 秒。SWDC 在北京郊区进行了试验，试验测区位于北京郊区八达岭，测区面积 约30平方公里，于2006年12月使用蜜蜂-3C超轻型飞机进行航摄试验，地 面布设了 42个地标控制点,其中有24个控制点相隔很近，作为密集区像对 检查点。试验采用JX-4C数字摄影测量系统进行了单像对
6、模型定向，经过单 模型测量，高程中误差几乎与影像重叠度成正比，且高程精度只与基高比有 关，四个像对的高程中误差达到 H/10000 左右，比预期的高程精度高很多。 还采用武汉大学的 DPGrid 软件、中国测绘科学研究院的 PBBA 软件以及 PTAB等软件对测区进行空中三角测量，得到的空三精度比较一致。SWDC 还在拉萨进行了试验，测区总面积约 5500 平方公里，涵盖整个拉 萨市区及周边县城，主要地形为高山地，测区平均海拔约 5000 米，平均高 差近 1500 米。测区四角布有 4 个平高控制点，采用单点定位 GPS 辅助空中 三角测量方案，共计布设了12条航线，具体航摄时间为2007
7、年10 月 25 日 （飞机在拉萨贡嘎机场起飞，航摄共计飞行了一架次4 个小时）。测区空中 三角测量采用了几种不同加密软件分别进行，主要有海拉瓦公司的 Match-T 软件、武汉大学的WuCAPS软件和DPGrid软件、Map-ATl.O软件等。加密平 差区域有10条东西基本航线，每条航线共计29条基线，两条南北构架航线， 影像共计360张，涉及近5500平方公里范围。试验结果表明：在无地面GPS差分基站、无IMU、无地面控制点、有构 架航线的情况下，摄影测量的平面精度和高程精度均达到两个像元左右；若 增加一个控制点，摄影测量的平面和高程精度可减小到半个像元。图 4 SWDC 航空相机随着计算机和 CCD 技术的发展，航空数码相机必将成为高分辨率、高精 度航空遥感以及无控制航测的主要技术手段，航空数字影像也必将成为大比 例尺地理空间信息获取的重要数据源。随着数字航空遥感的进一步发展，航 空数码相机必将在信息化测绘中发挥重要作用。（作者：张建霞 刘先林） （刘先林，中国工程院院士）
