UCXP 數(shù)字航空攝影測量系統(tǒng)具有怎樣的精度？

發(fā)布日期：2019-03-27 23:12 瀏覽量：10342

數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，觸發(fā)了航空遙感數(shù)據(jù)的獲取進入到一個全數(shù)字時代。數(shù)字航空攝影測量系統(tǒng)以其對天氣標準要求低、產(chǎn)品多樣化、地面分辨率高等優(yōu)勢，正逐步取代傳統(tǒng)的膠片攝影。航空攝影測量系統(tǒng)其機載 POS 技術(shù)是利用集成的全球定位系統(tǒng)（GPS）和慣性測量單元（IMU），同步獲取高精度像片中心點 6 個外方位元素，改變了內(nèi)業(yè)工序同時減少了外業(yè)工作量，極大地縮短了從外業(yè)獲取航空資料到 4D 產(chǎn)品生成的時間，提高工作效率。

飛燕遙感近年來通過大幅面數(shù)碼航攝儀、傾斜航攝儀、激光雷達數(shù)碼航攝儀執(zhí)行了多項航空攝影項目，比如鹽城市大豐測區(qū)1:1000地形圖測繪航空攝影項目，黃河河道航空攝影等等航攝項目。均基于航空攝影測量技術(shù)，高效完成了外業(yè)數(shù)據(jù)獲取的工作，從數(shù)據(jù)獲取，數(shù)據(jù)處理到數(shù)據(jù)加工大大提高了其工作效率。

鹽城市大豐測區(qū)地形圖.png

基于 POS 輔助的數(shù)字航空攝影

這里通過 UCXP 數(shù)字航空攝影測量系統(tǒng)來談?wù)撘幌隆?/span>

UCXP 數(shù)字航空攝影測量系統(tǒng)，是由美國 Microsoft-Vexcel 公司生產(chǎn)的大幅面數(shù)碼航攝儀。該產(chǎn)品具有超大影像幅面，達到了 19600 萬像素(17310×11310 像素)，具有 6μm 的像素尺寸。有效減少了航線數(shù)量、節(jié)省了時間并降低了成本，不影響其優(yōu)異的輻射性能。可更換的機載存儲單元為長距離的飛行創(chuàng)造了條件，最小曝光間隔（1.35 秒）允許使用高性能飛機并且確保重疊度。一次飛行可同時獲取真彩色、彩紅外和全色數(shù)字航空影像產(chǎn)品。配備的 GSM3000 三軸穩(wěn)定平臺，可實時調(diào)節(jié)航攝儀姿態(tài)，使其始終保持正確的工作狀態(tài)。先進的POS-Track 飛行管理系統(tǒng)，實現(xiàn)飛行軌跡的實時監(jiān)控和像片的定點曝光。

1、航空遙感飛行

以航攝項目新疆伊犁—河谷為例，測區(qū)東北邊、東南邊地勢較高，高程都在 1600～2860m 之間，河谷中央大部分丘陵地范圍內(nèi)高程在 750～950m 之間，高差在 1000m 以上。為保證后期 1:1000 比例尺DEM 與 DOM 的制圖精度，測區(qū)獲取影像分辨率為0.08m。

根據(jù)航空遙感像機焦距（f=100mm）、CCD 面陣像元分辨率（6μm），影像分辨率為 0.08m，確定相對航高 H 相為 1330m。新疆伊犁河谷測區(qū)平地占 43%，丘陵地占 43%，山地占 13%，高山地 1%，地形總體為平丘地，東北角和東南角為山區(qū)，最高差 2860m，河谷最低為 750m，對場區(qū)南、北部邊緣局部山頭超過在 1100m 時，需進行航向重疊度加密到 65%；對地形高程超過 1200m的山頭，航線旁向重疊度加密到 45%。

本測區(qū)采用基于機載 POS 輔助航空遙感技術(shù)解算航片外方位元素，依據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)范和要求，需進行檢校場飛行。伊犁河谷場區(qū)航空遙感飛行檢校場選在場區(qū)內(nèi)便于地面測量的在場區(qū)內(nèi)鞏留縣城。檢校場為連續(xù)對向飛行的四條航線：N18～N21 航線，每條航線 7 張航片，檢校場飛行高度與場區(qū)飛行高度相同。在檢校場每條航線的 1、4、7 張影像點位上布設(shè)地面控制點，另外測量 2 個平高點作為檢查點，驗證檢校場空三作業(yè)精度。

2、地面測量

根據(jù)《IMU/GPS 輔助航空攝影技術(shù)規(guī)范》要求，選擇了開闊、附近無電波干擾、交通和通訊條件良好、穩(wěn)定以及易于保存的地方架設(shè)基站。參照 GPS 輔助航空攝影技術(shù)規(guī)定，加密分區(qū)大小一般設(shè)計為 8-10 條航線，平均每條航線上像片數(shù)為航線條數(shù)的 2.5-3 倍。

3、數(shù)據(jù)質(zhì)量分析

1）飛行質(zhì)量

伊犁—河谷測區(qū)航空遙感數(shù)據(jù)獲取，在進行飛行設(shè)計時即導(dǎo)入了 DEM 作為底圖進行質(zhì)量控制，保證了重疊度；在進行實際飛行時，采用 POS Track 飛行管理系統(tǒng)和 GSM3000 穩(wěn)定平臺，使航線彎曲度、影像的重疊度、傾斜角、旋偏角和航高保持均滿足規(guī)范要求。

2）影像質(zhì)量

使用航攝系統(tǒng)配套的專業(yè)影像處理軟件進行航空數(shù)碼像片的生成，采用逐條航線調(diào)色、逐條航線生成的方式，保證每條航線的色彩。經(jīng)檢查，影像清晰、反差正常、色調(diào)豐富、顏色飽和、彩色平衡良好、植被的綠色特征明顯，相鄰片上相同地物的顏色基調(diào)一致，像面上無云；能夠清晰辨認出與地面分辨率（GSD）相適應(yīng)的細小地物影像，正確地辨認出航空遙感像片上的各種地物，精確地反映出被攝物體的輪廓。能夠建立清晰的立體模型。

3）機載 POS 數(shù)據(jù)

利用測區(qū)檢校場內(nèi)的地面控制點，按照常規(guī)方式得到檢校場每張像片的外方位元素，與機載 POS獲取的數(shù)據(jù)進行對比，得到系統(tǒng)改正參數(shù)。將此參數(shù)應(yīng)用到整個測區(qū)中，得到檢校后的POS 數(shù)據(jù)，以便進行下一步的 DEM 和 DOM 生產(chǎn)。

4、DEM 和 DOM生成

利用數(shù)字航空攝影資料和外業(yè)像控資料，采用基于 IMU/DGPS 輔助空中三角測量方法，以加密分區(qū)為單元，將 POS 數(shù)據(jù)作為帶權(quán)觀測值，引入加密分區(qū)像控點，進行區(qū)域網(wǎng)聯(lián)合平差，解求每個模型定向點坐標并獲取更高精度的像片外方位元素成果（X、Y、Z, Φ、?、κ）；然后使用使用全數(shù)字攝影測量工作站，導(dǎo)入空三加密成果建立立體模型；最后生成 DEM 和 DOM 成果。

UCXP 數(shù)字航攝系統(tǒng)，能在獲取數(shù)碼影像后，利用檢校后的機載 POS 數(shù)據(jù)和少量地面控制點，進行大比例尺 DEM 和 DOM 產(chǎn)品制作。

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