UCXP 數字航空攝影(yǐng)測量系統具有怎樣的(de)精度？

發布日期：2019-03-27 23:12 浏覽量：9547

數字技術的(de)發展，觸發了(le)航空遙感數據的(de)獲取進入到一個(gè)全數字時(shí)代。數字航空攝影(yǐng)測量系統以其對(duì)天氣标準要求低、産品多(duō)樣化(huà)、地面分(fēn)辨率高(gāo)等優勢，正逐步取代傳統的(de)膠片攝影(yǐng)。航空攝影(yǐng)測量系統其機載 POS 技術是利用(yòng)集成的(de)全球定位系統（GPS）和(hé)慣性測量單元（IMU），同步獲取高(gāo)精度像片中心點 6 個(gè)外方位元素，改變了(le)内業工序同時(shí)減少了(le)外業工作量，極大(dà)地縮短了(le)從外業獲取航空資料到 4D 産品生成的(de)時(shí)間，提高(gāo)工作效率。

飛(fēi)燕遙感近年來(lái)通(tōng)過大(dà)幅面數碼航攝儀、傾斜航攝儀、激光(guāng)雷達數碼航攝儀執行了(le)多(duō)項航空攝影(yǐng)項目，比如鹽城(chéng)市大(dà)豐測區(qū)1:1000地形圖測繪航空攝影(yǐng)項目，黃(huáng)河(hé)河(hé)道航空攝影(yǐng)等等航攝項目。均基于航空攝影(yǐng)測量技術，高(gāo)效完成了(le)外業數據獲取的(de)工作，從數據獲取，數據處理(lǐ)到數據加工大(dà)大(dà)提高(gāo)了(le)其工作效率。

鹽城(chéng)市大(dà)豐測區(qū)地形圖.png

基于 POS 輔助的(de)數字航空攝影(yǐng)

這(zhè)裏通(tōng)過 UCXP 數字航空攝影(yǐng)測量系統來(lái)談論一下(xià)。

UCXP 數字航空攝影(yǐng)測量系統，是由美(měi)國 Microsoft-Vexcel 公司生産的(de)大(dà)幅面數碼航攝儀。該産品具有超大(dà)影(yǐng)像幅面，達到了(le) 19600 萬像素(17310×11310 像素)，具有 6μm 的(de)像素尺寸。有效減少了(le)航線數量、節省了(le)時(shí)間并降低了(le)成本，不影(yǐng)響其優異的(de)輻射性能。可(kě)更換的(de)機載存儲單元爲長(cháng)距離的(de)飛(fēi)行創造了(le)條件，最小曝光(guāng)間隔（1.35 秒）允許使用(yòng)高(gāo)性能飛(fēi)機并且确保重疊度。一次飛(fēi)行可(kě)同時(shí)獲取真彩色、彩紅外和(hé)全色數字航空影(yǐng)像産品。配備的(de) GSM3000 三軸穩定平台，可(kě)實時(shí)調節航攝儀姿态，使其始終保持正确的(de)工作狀态。先進的(de)POS-Track 飛(fēi)行管理(lǐ)系統，實現飛(fēi)行軌迹的(de)實時(shí)監控和(hé)像片的(de)定點曝光(guāng)。

1、航空遙感飛(fēi)行

以航攝項目新疆伊犁—河(hé)谷爲例，測區(qū)東北(běi)邊、東南(nán)邊地勢較高(gāo)，高(gāo)程都在 1600～2860m 之間，河(hé)谷中央大(dà)部分(fēn)丘陵地範圍内高(gāo)程在 750～950m 之間，高(gāo)差在 1000m 以上。爲保證後期 1:1000 比例尺DEM 與 DOM 的(de)制圖精度，測區(qū)獲取影(yǐng)像分(fēn)辨率爲0.08m。

根據航空遙感像機焦距（f=100mm）、CCD 面陣像元分(fēn)辨率（6μm），影(yǐng)像分(fēn)辨率爲 0.08m，确定相對(duì)航高(gāo) H 相爲 1330m。新疆伊犁河(hé)谷測區(qū)平地占 43%，丘陵地占 43%，山地占 13%，高(gāo)山地 1%，地形總體爲平丘地，東北(běi)角和(hé)東南(nán)角爲山區(qū)，最高(gāo)差 2860m，河(hé)谷最低爲 750m，對(duì)場(chǎng)區(qū)南(nán)、北(běi)部邊緣局部山頭超過在 1100m 時(shí)，需進行航向重疊度加密到 65%；對(duì)地形高(gāo)程超過 1200m的(de)山頭，航線旁向重疊度加密到 45%。

本測區(qū)采用(yòng)基于機載 POS 輔助航空遙感技術解算(suàn)航片外方位元素，依據相關技術規範和(hé)要求，需進行檢校場(chǎng)飛(fēi)行。伊犁河(hé)谷場(chǎng)區(qū)航空遙感飛(fēi)行檢校場(chǎng)選在場(chǎng)區(qū)内便于地面測量的(de)在場(chǎng)區(qū)内鞏留縣城(chéng)。檢校場(chǎng)爲連續對(duì)向飛(fēi)行的(de)四條航線：N18～N21 航線，每條航線 7 張航片，檢校場(chǎng)飛(fēi)行高(gāo)度與場(chǎng)區(qū)飛(fēi)行高(gāo)度相同。在檢校場(chǎng)每條航線的(de) 1、4、7 張影(yǐng)像點位上布設地面控制點，另外測量 2 個(gè)平高(gāo)點作爲檢查點，驗證檢校場(chǎng)空三作業精度。

2、地面測量

根據《IMU/GPS 輔助航空攝影(yǐng)技術規範》要求，選擇了(le)開闊、附近無電波幹擾、交通(tōng)和(hé)通(tōng)訊條件良好、穩定以及易于保存的(de)地方架設基站。參照(zhào) GPS 輔助航空攝影(yǐng)技術規定，加密分(fēn)區(qū)大(dà)小一般設計爲 8-10 條航線，平均每條航線上像片數爲航線條數的(de) 2.5-3 倍。

3、數據質量分(fēn)析

1）飛(fēi)行質量

伊犁—河(hé)谷測區(qū)航空遙感數據獲取，在進行飛(fēi)行設計時(shí)即導入了(le) DEM 作爲底圖進行質量控制，保證了(le)重疊度；在進行實際飛(fēi)行時(shí)，采用(yòng) POS Track 飛(fēi)行管理(lǐ)系統和(hé) GSM3000 穩定平台，使航線彎曲度、影(yǐng)像的(de)重疊度、傾斜角、旋偏角和(hé)航高(gāo)保持均滿足規範要求。

2）影(yǐng)像質量

使用(yòng)航攝系統配套的(de)專業影(yǐng)像處理(lǐ)軟件進行航空數碼像片的(de)生成，采用(yòng)逐條航線調色、逐條航線生成的(de)方式，保證每條航線的(de)色彩。經檢查，影(yǐng)像清晰、反差正常、色調豐富、顔色飽和(hé)、彩色平衡良好、植被的(de)綠色特征明(míng)顯，相鄰片上相同地物(wù)的(de)顔色基調一緻，像面上無雲；能夠清晰辨認出與地面分(fēn)辨率（GSD）相适應的(de)細小地物(wù)影(yǐng)像，正确地辨認出航空遙感像片上的(de)各種地物(wù)，精确地反映出被攝物(wù)體的(de)輪廓。能夠建立清晰的(de)立體模型。

3）機載 POS 數據

利用(yòng)測區(qū)檢校場(chǎng)内的(de)地面控制點，按照(zhào)常規方式得(de)到檢校場(chǎng)每張像片的(de)外方位元素，與機載 POS獲取的(de)數據進行對(duì)比，得(de)到系統改正參數。将此參數應用(yòng)到整個(gè)測區(qū)中，得(de)到檢校後的(de)POS 數據，以便進行下(xià)一步的(de) DEM 和(hé) DOM 生産。

4、DEM 和(hé) DOM生成

利用(yòng)數字航空攝影(yǐng)資料和(hé)外業像控資料，采用(yòng)基于 IMU/DGPS 輔助空中三角測量方法，以加密分(fēn)區(qū)爲單元，将 POS 數據作爲帶權觀測值，引入加密分(fēn)區(qū)像控點，進行區(qū)域網聯合平差，解求每個(gè)模型定向點坐(zuò)标并獲取更高(gāo)精度的(de)像片外方位元素成果（X、Y、Z, Φ、?、κ）；然後使用(yòng)使用(yòng)全數字攝影(yǐng)測量工作站，導入空三加密成果建立立體模型；最後生成 DEM 和(hé) DOM 成果。

UCXP 數字航攝系統，能在獲取數碼影(yǐng)像後，利用(yòng)檢校後的(de)機載 POS 數據和(hé)少量地面控制點，進行大(dà)比例尺 DEM 和(hé) DOM 産品制作。