航测成图

航测成图********航测遥感中心***2010.08.10提纲概述航空摄影航测外业航测内业成果上交其它产品介绍相关技术发展概述摄影测量与遥感•广义遥感包含摄影测量•狭义遥感指卫星遥感等摄影测量•航空摄影测量•航天摄影测量（卫星遥感）•近景摄影测量概述航测成图的应用领域•城市1:5001:10001:20001:50001:10000•省级、国家级1:10000~提纲概述航空摄影航测外业航测内业成果上交其它产品介绍相关技术发展航空摄影摄区规划空域申请像控点布标POS辅助航摄外业测量航摄飞行航摄资料验收航片扫描数码航片处理匀色摄区规划摄区范围摄影季节与时间飞行方向航摄比例尺航摄比例尺选择航摄仪选择摄区范围在摄影前要明确摄区的具体分布范围大于成图范围摄影季节与时间航摄季节•最大限度地保证地物的可见性春夏交秋冬交航摄时间•天气晴朗•避免阴影的影响太阳高度角和阴影倍数太阳高度角和阴影倍数地形太阳高度角阴影倍数平地＞20°＜3倍丘陵地＞30°＜2倍山地＞45°＜1倍高层建筑密集地区＞45°＜1倍一般城镇地区＞30°＜2倍陡峭山区摄影时间应限制在当地正午前后1h内飞行方向航线方向•东西飞•南北飞•自由航线•架构航线飞行方向面状区域型的航空摄影一般以东西飞行为主，也可根据测区的范围特点采用南北飞行，例如测区的南北长度大于东西长度。进行道路、铁路、电力选线等工作时可采用自由航线。飞行方向架构航线是基于常规的面状区域飞行，为了减少野外控制点的工作量而采用的一般特殊的飞行方式，架构航线一般位于测区的两头，与常规航线垂直。航线分布对于航测成图，一般情况下选择面状区域型的航空摄影方式。航线的分布范围应覆盖整个测区，如果是东西飞行，则最上面航线的有效测图范围要覆盖到测区的北边界线，最下面航线的有效测图范围要覆盖到测区的南边界线，所有航线的两头也要覆盖到测区东西边界线，并且至少覆盖一个像对的有效测图范围。航摄比例尺航空像片上某一线段长度与地面相应线段长度之比，用1/M表示•式中：f为焦距，H为飞行器相对航高HfM1航摄比例尺与焦距和航高的关系•航空像片的比例尺与物镜焦距成正比，与相对航高成反比。若焦距固定不变，相对航高越高，比例尺就越小受地形因素的影响•平坦地区：摄像时像片处于水平位置，则像片的比例尺可以近似看成处处一致。一般在航空摄影时，焦距是固定的，比例尺主要随着航高而变化。•地形复杂地区：由于地形起伏使得每一地物点的航高不同，实际比例尺不一样航摄比例尺选择航测一般放大4—6倍成图航摄比例尺应根据成图比例尺、像幅大小、图幅大小、布点方案、测区地形、仪器装备和加密、成图技术水平等情况，按下表进行合理选择，同时也应注意航高与焦距的合理选择。成图比例尺航摄比例尺1:5002000~30001:20008000~100001:1000020000~35000航摄仪选择传统的胶片式航摄仪•RC30系列•RMK系列胶片式航摄仪获取的摄影资料•18x18cm•23x23cm航摄仪选择新型数码航摄仪•面阵：DMC、UCD（UCX）、SWDC•线阵：ADS40、ADS80新型数码航摄仪获取的资料•数字式•幅面较小DMC：16x9cmSWDC接近23x23cm航摄仪选择辅助设备•GPS主要用于获取摄影瞬间的摄站坐标•INS（惯性导航系统）用于获取摄影瞬间空间姿态POS系统•采用DGPS（动态GPS）和IMU（惯性测量单元）的航空摄影系统。空域申请空管•我国的领空由空军统一管理，属于国家安全范畴，由于我国的空管十分严格，所有的航空摄影项目都需要进行空域申请，得到批准才能够实施。空域申请•北京是我国的首都，空管是国内最严的，因此北京地区的空域申请手续十分复杂，要经过中央军委、总参谋部、北京军区等很多部门的层层把关，过程十分漫长。北京地区进行航空摄影要考虑的问题禁飞区：北京三环以内是禁飞区，一般的航空摄影项目不能涉及三环范围，考虑到航空飞行的特点，实际上四环以内都不能进行航空摄影。领导：北京是首都，中央领导较多，在北京飞行必须考虑领导的安全。北京地区进行航空摄影要考虑的问题与几个机场的协调•北京周边机场较多，大部分为军用机场，个别为民用机场。要在北京进行航空摄影，必须与这些机场进行协调，以确保飞行区域和时间。•而首都机场由于空运繁忙，几乎几分钟就有航班起落，进行航空摄影时的不可避免要与其在空间和时间上有较大的冲突，而且会给民航带来较大的经济损失，因此必须进行充分的协调。北京地区进行航空摄影要考虑的问题外交协调：外国大使馆和领事馆的土地属于所有国，其领空也一样，因此在飞行之前必须通过外交部与其协调。重大会议或活动：奥运会、每年的两会、党代会等重大会议或活动期间进行严格的空中管制，不能进行航空摄影。像控点布标像控点布标是布设外业控制点的一种方法，即航空摄影之前在飞行区域内根据需要在地面布布设足够的控制点。一般布设在平坦的地面或房屋顶部•用油漆刷十字线像控点布标优点•可在航飞前进行像控点联测，以提高生产效率缺点•要求严格按照设定的路线飞行，难度大；•飞行之前所布设的控制点不能够被破坏；•控制点必须足够清晰，在立体影像上能够容易判读准确的位置。目前已经很少采用这种方法，而是在航飞之后再进行控制点布设、选刺和联测。POS辅助航摄外业测量POS=DGPS+IMU•在飞行时获取六个外方位元素•直接参与解析空中三角测量的平差计算•可大幅度减少外业像控点联测的工作量将POS技术直接获取的外方位元素作为带权观测值，引入少量地面控制点进行加密分区的摄影测量区域网平差，获得更高精度的外方位元素。检校场范围POS辅助航摄需要设置检校场，在飞行前后飞过检校场辅助定位。检校场由飞行单位指定，一般临近航摄区域，面积较小，需要外业提供检校场内若干指定位置的控制点的外业测量成果。检校场控制点布设下图所示测区，布设9个控制点、2个检测点检校场控制点测量检校场控制点坐标测量的技术要求：•需要采用北京地区GPS网的基准站。•连续静态观测4h，采样率为30s。•2～4个GPS参考站，作为数据起算基站。•用户坐标系由WGS84框架坐标经精确坐标变换求得。•高程等外水准。摄区控制测量摄区控制点和检测点的技术要求：•观测1个时段：至少2小时，采样率15秒。•高程采用等外水准。•控制点的布设。•在加密分区四周拐角处和中心布设控制点和检测点（每加密分区2个）。坐标转换采用摄区四角附近（不少于4个）同时具有WGS84和用户坐标系两套成果控制点编写坐标转换文件（或采用已知坐标转换参数）进行坐标转换。像片投影中心，Zs高程值经过高精度大地水准面模型精化处理。精度检测样区选择摄区内精度较弱的地区，精度要求较高的地区，不少于5条航线，10条基线范围内布设30～50个检测点。检测点观测1个时段，至少2小时，采样率15秒。检测点高程等外水准，或采用高精度大地水准面拟合。航摄飞行安装在航摄飞机上的航摄仪从空中一定角度对地面物体进行摄影，飞行航线一般为东西方向，要求航线相邻两张像片应有60%左右的重叠度，相邻航线的像片应有30%左右的重叠度，航摄机在摄影曝光的瞬间物镜主光轴保持垂直地面。航摄飞行由具有飞行资质的单位实施。航摄飞行多航线摄影航摄资料验收飞行质量摄影质量航摄机鉴定表图幅结合图飞行质量飞行方向航向重叠：60%—65%，最小不小于53%旁向重叠：30%，最小不小于15%旋偏角：12°,航摄区内达到或接近最大旋偏角的像片不应连续超过三片航线弯曲：小于3%，同航线相邻片航高差30m航摄比例尺航高摄影日期漏洞摄影质量影像质量•曝光均匀•反差适中•无云影烟雾•层次分明•影像清晰•框标清晰航摄底片密度测定记录航摄底片压平测试数据记录•质量检查点的剩余上下视差残差应小于20μ航空摄影资料数据类型•彩色（RGB）•黑白（灰度）规格•23x23cm•18x18cm介质•传统胶片（需要扫描）•数码航摄：DMC、ADS40像幅较小彩色航片黑白航片航摄机鉴定表相机参数•框标坐标•像主点坐标•检定主距•径向畸变差图幅结合图作业区域内航片主点位置分布提纲概述航空摄影航测外业航测内业成果上交其它产品介绍相关技术发展航测外业航区划分像控点布设像控点选刺像控点测量野外调绘航区划分航区形状航带数量•6~10条航线长度•10~18条基线航区形状一般为矩形特殊形状•部分航线可能较短像控点布设布设依据布点方案布点位置要求布设依据立体测图的控制点要求•每个像对4—6点控制点获取方法•全野外成本高周期长精度不均匀•空三加密成本低周期相对较短精度均匀布点方案航向跨度和旁向跨度取决于成图比例尺航向跨度4—6条基线旁向跨度2—3条航线123456123456布点方案图幅不完整或航片覆盖不规则的区域•凸转折处布设平高控制点•凹转折处为一条基线时应布设高程控制点，两条以上基线时应布设平高控制点123456一条基线两条以上基线布点位置要求应布设在航向及旁向六度重叠范围内距像片边缘不得小于1.5cm应选在旁向重叠中线附近，离开方位线不应小于5cm旁向重叠过小相邻航线的点不能公用时，可分别布点，但两点裂开的垂直距离应小于1cm旁向重叠过大时也应分别布点位于自由图边的像控点，应布设在离图廓线4mm以外航线两端上下像控点在同一像对内相互偏离不应超过半条基线，规则区域网中间的像控点左右偏离不应超过一条基线像控点选刺像控点应选刺在航线主片上，实地辩认误差应小于图上0.1mm平面点位应选刺在影像清晰、明显的地物拐角处和线状地物的交叉处，在地物稀少地区，也可选刺在线状地物的端点、田地内角和尖山顶处高程控制点点位应选刺在线状地物的交点上和高程变化较小的地方，尖顶地物和高程变化较大的斜坡等处不宜作为刺点目标像控点选刺像控点选刺时，不宜选择阴影、遮盖、人字脊房檐等位置；采用GPS测定时，高压输电线和微波无线电传送通道等附近50m内不宜作为刺点目标像控点选刺点后，应由第二人在实地进行100%检查像控点联测像控点选测在高于地面的建（构）筑物上时，其成果应提供顶部高程，并应量出其与地面的比高，1:500、1:2000DLG注至厘米，1:10000DLG注至分米采用GPS进行像控点联测•像控点成果应提供三维坐标•GPS静态测量•GPSRTK野外调绘确定地物类别、性质和属性•楼层•电杆属性和方向房檐改正补测地物测注高程点注记调查地理名称提纲概述航空摄影航测外业航测内业成果上交其它产品介绍相关技术发展航测内业航片扫描数码航片处理解析空中三角测量内判测图图形编辑航片扫描扫描分辨率参数的调整质量要求数据文件组织与存储扫描分辨率扫描分辨率依据数字正射影像地面分辨率和航摄比例尺确定•R=R0×(M/m)R：在扫描仪上设置的扫描像元尺寸（μ：微米）R0：数字正射影像像元尺寸M：成图比例尺分母m：航摄比例尺分母扫描分辨率常用的扫描分辨率•21μ1200DPI•25μ1000DPI•公式R=25400/DPI参数的调整调整原则•使扫描影像的灰度直方图尽可能布满0~255个灰阶•接近正态分布质量要求扫描影像应符合下列要求•反差适中•色调饱满•影像清晰•框标清晰数据文件组织与存储扫描影像数据文件以TIFF格式存放经检查合格的影像数据，以CD-ROM为存储介质，利于原始资料长期保存•DVD-ROM•磁带•硬盘数码航片处理辐射分辨率调整•数码航摄影像数据一般值域为11bit，用16bit表示•某些软件不支持，需要调整为8bit匀色•扫描影像应在使用前进行整体匀色•有利于提高DOM产品的生产质量解析空中三角测量空中三角测量（空三加密）•利用测区中影像连接点（加密点）的像点坐标和少量的已知像点坐标及其大地坐标的地面控制点，通过平差计算，求解