浅谈ADS80数字航空摄影成图

摘要：本文简述了利用ADS80航摄成图的过程，介绍了ADS80航摄

影像在营口测区成图过程中的技术特点。

关键词：ADS80 数字摄影测量

中图分类号：P231文献标识码： A

Abstract： This paper describes the use of ADS80 aerial mapping process, introduces the ADS80 aerial Technical characteristics of graph in the process of image in Yingkou area

KEY WORD: ADS80Digital photography measurement

引言：本文主要以营口测区为例，航摄影像获取就是采取了ADS80航摄系统，引用最先进的推扫式机载数字航空摄影测量系统，影像的变形小，变形方向一致，航线内无需更换像对和定向，避免了框幅式影像频繁更换像对所带来的多次定向。

1测区概况

营口摄区隶属辽宁省。地面分辨率0.2米。摄区位于营口市，地处辽东半岛西北部。地势自东南向西北倾斜。从气候条件、空域条件、地形地貌条件等综合分析，该摄区较易实施航空摄影，所有图幅困难等级均属于一般区域。根据该摄区气候特征分析，航摄季节选择应避开台风、降雪期、扬沙、地表植被及其它覆盖物对成图影响较小、云雾少、大气透明度好的季节进行摄影，结合该项目工期，利用有利的航摄月份，安排7―8月进行摄影。在满足太阳高度角及阴影倍数符合规范要求的前提下，针对该地区地貌，选择适当航摄时间及曝光时间，抓紧一切可利用的有效航摄日期，尽量提前完成航摄项目。

2数字航摄仪

本摄区使用ADS80数码航空摄影仪。镜头编号：SN1303 像机焦距： 62.7mm。ADS80 推扫式数字航摄仪是由瑞士的LH 公司和德国宇航中心 DLR 联合研制的, 采用航天传感器 12000 象元三线阵扫描原理，同时获得前视，底点，后视，具有100%三度重叠、连续无缝的地面立体影像。数字光学组件采用焦阑特性的最新技术设计制造的，以三色光速分离器为核心的光学组件，使得 ADS80 具有130lp/mm（4/f 最大光圈）的光学分辨率。特殊的三色光速分离技术使得能量损失最小，同时间获得同一地区的全色、RGB、与近红外的数字图像信息。所获得的影像，既有摄影测量影像的精度又有遥感影像的洞察力。真正实现了数字摄影测量过程端的全数字化。

自带 GPS/IMU系统，大大减少了后期地面控制工作量。ADS80镜头焦距为 62.7mm，CCD 像元大小为 6.5μm，包含 11 条 CCD 线阵，每条含 CCD 12000 个。ADS80主要系统参数

2.1GPS仪器

空中用GPS为ADS80标准自带的高精度动态测量型GPS。

摄区要求地面分辨率0.2米，项目实施时不采用地面基站。

2.2数据处理设备

3作业技术、实施依据

《国家基础航空摄影成果资料的格式和注记》；

GB/T6962-2005《1:500、1:1000、1:2000地形图航空摄影规范》；

GB7931-2008《1:500、1:1000、1:2000比例尺地形图航空摄影外业规范》；

GB/T19294-2003《航空摄影技术设计规范》；

GB/T18314-2001《全球定位系统（GPS）测量规范》。

GB/T23236-2009《数字航空摄影测量 空中三角测量规范》；

MH/T1006-1996《航空摄影仪检测规范》；

MH/T1004-1996《彩色红外航空摄影影像质量控制》；

GB/T16176-1996《航空摄影产品的注记与包装》；

《国家基础航空摄影产品检查验收和质量评定实施细则》（试用稿）；

《国家基础航空摄影补充技术规定》；

《全球定位系统（GPS）辅助航空摄影技术规定》；

4航线设计

航摄基准面高程要略低于航摄分区的平均高程；航线航向的布设按照东西方向布设；摄区边缘航向安全因子100%、旁向安全因子50%，保证满足规范技术要求；旁向重叠度 30-35%。在设计时，根据摄区的基准面高程，充分考虑了最高点旁向重叠满足20%的要求，合理确定基准面旁向重叠度。以上设计原则完全满足项目技术要求，根据实际地形最高点高程及分布，最大限度合理满足用户对航摄成果的要求。摄区内的绝对航高、旁向重叠度、航线间隔、航线条数、航线长度、各起算面GSD以及安全因子等见下述的具体技术方案。

4.1飞行要求

进入摄区前，要组织飞行员和摄影员进行航线设计的技术讲评；飞行前，严格按照飞行检查单的要求进行飞行前检查，确保设备安装和各项设置正确无误；在入第一条航线前和出最后一条航线后，都必须进行IMU初始化飞行，即：进入第一条航线前先平飞5分钟，然后做8字转弯飞行，出最后一条航线后，做8字转弯飞行，再平飞5分钟；飞行转弯坡度角不大于20°；飞机上同步观测数据在进入首航线的IMU初始化前5分钟至出最后航线IMU初始化后5分钟的时间段全程记录。严格按规范规定的太阳高度角要求选择摄影时间；

要根据 GPS 卫星预报，选择PDOP值小于 3 的时间段进行摄影；若 3

5数据处理

航摄飞行完成，要及时对数据进行下载，原始数据经下载步骤被分离成单独的影像、姿态数据、飞行信息数据和生成L0级数据。将每一扫描行在曝光时刻的机载GPS天线相位中心的WGS 84框架坐标与IMU记录数据进行联合处理，解算出每一扫描行的6个外方位元素。联合解算须满足如下要求：确保采用正确的IMU和GPS类型、正确的偏心分量、IMU检校数据文件；位置精度和速度精度保持稳定变化，不得出现频繁突变。 联合解算偏差不得超过如下规定。

指 标

将每一扫描行在曝光时刻的机载GPS天线相位中心的WGS 84框架坐标与IMU记录数据进行联合处理，解算出每一扫描行的6个外方位元素。联合解算须满足如下要求：确保采用正确的IMU和GPS类型、正确的偏心分量、IMU检校数据文件；位置精度和速度精度保持稳定变化，不得出现频繁突变。 ADS80内业解算主要是基于XPro、IPAS软件进行计算。在航飞结束后，利用精密星历数据，联合机载GPS和IMU数据以及航摄时间记录进行解算，获得投影中心的空间位置和姿态数据。利用L0级影像及带时间标志的飞行轨迹文件作为初始值，经无约束空中三角测量平差改正GPS/IMU数值，获得各扫描线精确定位定向的外方位元素。

5.1影像质量

为确保成图精度，应特别注重影像质量。影像应清晰，层次分明，颜色饱和，色调均匀，反差适中，不偏色，能辨别出地面上最暗处的影像细节，不得有色斑，大面积坏点以及曝光过度等情况。数字影像有少量坏点或色斑，不影响立体模型连接、测图以及正射影像图制作时，成果资料可以使用，否则应予重摄。数字影像出现大面积反光或局部缺陷 (如云、云影等) 造成无法进行立体模型连接、测图以及正射影像图制作时，应予补摄。除数字影像数据质量合格外，必须保证每架次（或区域的）附属记录数据文件LogData.mdb齐全，准确。在飞行过程中，航摄员必须做好当天的航摄记录表。

6小结

基于ADS80航摄影像测图发挥了其高精度高效率的特点、这种方式是目前最先进、最可靠的数字产品生产方式，值得推广。随着测绘科学技术的不断创新，ADS80航空摄影系统航测将会在测绘行业应用更加广泛。

参考文献

[1]王海涛，武吉军，冯聪军等.莱卡ADS40/ADS80数字航空摄影测量系统[J] . 测绘通报，2009（10）：73-74

[2]杨卫平，张建勋，徐军. ADS40在DLG生产中的应用研究[J] . 测绘与空间地理信息 ，2008（06）：69-71