ADS80航摄数据在航测技术中的应用与分析

　　摘要：阐述应用ADS80航摄仪进行航空摄影的关键技术与方法。莱卡ADS80基于航天传感器线阵扫描和全球定位系统、高精度的惯性导航定向系统(IMU)获取数字影像，利用该传感器进行航空摄影，不需经过扫描，就可以直接为数字摄影测量、遥感图像处理系统提供高分辨率的全色、真彩色、近红处数字影像，能够实现DLG数据的快速采集，通过对外业像控点布设、空三加密、内业测图等航测生产环节的研究，来评定成果的精度，论证像控点布设方法的可行性。

　　关键词：航空摄影测量;像控点布设;像控点联测;空三加密;DLG生产;精度评定

　　1前言

　　随着电子计算机的不断发展，模拟摄影测量被解析摄影测量所取代，是摄影测量发展历史阶段的必然结果，在摄影测量特别是航空摄影测量发展的历程中，摄影设备的更新直接推动着整个摄影测量行业的发展，基于线阵CCD扫描机载数字航空摄影测量系统的ADS80，作为航空摄影测量仪器发展史上的重要里程碑，具有十分重要的地位，是目前最先进的推扫式机载数字航空摄影测量系统，执行这类航摄任务具有成图速度快、成图精度高、获取产品多的特征。

　　2ADS80航空摄影

　　ADS80配置SH92，它能在全色、彩色和彩色红外中采集相等分辨率的两幅互相配准图像数据，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、底视、后视，具有三度重叠、连续无缝的地面立体影像。IMU和GPS设备与航摄仪为一体，采用POS、GPS精确导航定位，大大减少了地面控制。数字光学组件采用焦距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(f/4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中的全数字化。

　　ADS80内含IPAS系统，IMU频率达到200Hz，镜头焦距为62.77mm，CCD大小为6.5um，相机包含11条CCD线阵，每条含CCD12000个，11条CCD分别为前视27度全色波段、底视0度红、绿、蓝、近红外，2度全色五波段，后视14度全色波段，16度红、绿、蓝、近红外四波段。

　　本次航摄任务采用瑞士徕卡公司的ADS80推扫式数字航空摄影仪，其镜头型号为最新的SH92，焦距62.77mm，像元分辨率6.5um。航摄面积90平方公里，共飞行一个架次，地面分辨率0.06米，航高584米，北偏东45°进行航线敷设，共飞行18条航线，航线长度为207公里。

　　3像控点布设及联测

　　根据测区的具体情况如没有明显的地物点进行像控点测量，可布设地面标志，以供后序像控点联测及加密使用。

　　像控点布设采取以测区为单位在测区范围线外及测区内部每隔5公里至7公里左右布点。共布设14个像控点，2个检查点。

　　像控点联测平面采用GPS静态测量，等级为E级，高程采用四等水准，测出大地坐标及平面坐标和高程。

　　4数据处理及空三加密

　　现阶段，应用在该系统进行数据处理的软件主要有莱卡公司的Xprl+Orima软件，其中以Xpro为主体，平差模块Orima已嵌于其中，不需要单独调用，数据处理基本步骤如：

　　飞行数据下载POS数据解算数据准备像控点布设建立加密区APM连接点匹配无约束平差约束平差产品生成成果输出坐标转换及高程改正

　　5DLG数据生产

　　本项目采用先内后外的全数字摄影测量作业方法，立体采集利用全数字摄影测量工作站航天远景进行测图，数据编辑使用南方CASS2008标准版编图软件进行编辑。作业流程如下：

　　资料准备空三加密立体采集外业调绘与补测数据编辑与接边质量检查成果整理与提交

　　6精度评定

　　(1)平面绝对精度：

　　点位中误差为图上±0.21mm,满足小于图上±0.5mm的设计要求;粗差为0，粗差率为0，满足粗差小于5%的设计要求。

　　(2)平面相对精度：

　　中误差为实地±11.5cm，满足实地距离小于±20.0cm的设计要求;粗差为0，粗差率为0，满足粗差小于5%的设计要求。

　　(3)高程注记精度

　　中误差为±5.6cm，满足高程中误差小于±16.67cm的设计要求;粗差为0，粗差率为0，满足粗差小于5%的设计要求。

　　7结束语

　　通过本次实验的验证，可以得到以下结论：利用航天远景软件系统进行ADS80的立体采集，可以取得理想的实际工程效益，在地形复杂的丘陵地区采用ADS80进行大比例尺的地形图测绘，在满足成图精度的前提下，能显著减少外控工作量，ADS80数据的处理操作流程非常简单，生产调度和技术管理与常规的航测内业模式能够很好地契合，无需增配额外的硬件，全面利用前视，底视、后视合理组合模型，查漏补缺，内业测的地物比较全面，能够大大减少外业补测的工作量。在本次项目的ADS80航飞条件和外控布设技术参数下，航测内业测高能够代替外业实测高程点，能够满足1:1000地形图规范高程精度的指标要求。

　　参考文献

　　[1]《卫星定位城市测量技术规范》CJJ/T73-2010;

　　[2]《全球定位系统(GPS)测量规范》GB/T18314-2009;

　　[3]《国家三、四等水准测量规范》GB/T12898-2009;

　　[4]《数字航空摄影规范第2部分：推扫式数字航空摄影》GB/T27920.2-2012;

　　[5]《数字航空摄影测量控制测量规范》CH/T3006-2011;

　　[6]《数字航空摄影测量空中三角测量规范》GB/T23236-2009;

　　[7]《国家基本比例尺地图图式第1部分：1：5001：10001：2000地形图图式》GB/T20257.1-2007，简称《图式》;

　　[8]《1:5001:10001:2000地形图航空摄影测量内业规范》GB/T7930-2008;

　　[9]《1:5001:10001:2000地形图航空摄影测量外业规范》GB/T7931-2008;

　　[10]《基础地理信息数字成果1:5001:10001:2000数字线划图》(CH/T9008.1-2010).