简述ads40在大比例尺航测成图中的应用

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 简述 ADS40 在大比例尺航测成图中 的应用 摘要：本文对 ADS40 航空摄影 系统进行简单的介绍和与传统的航测法 生产数字线划图相比较采用 ADS40 航 摄的优势，介绍采用 ADS40 航飞生产 大比例尺地形图流程以及对某些工序做 进一步的阐述，并对同一地区采用不同 航摄仪生产同种比例尺地形图在数学精 度方面进行比较和分析。 中国论文网 /2/view-12897218.htm 关键词：ADS40 优势流程 工序 精度 Abstract: in this paper, the ADS40 aerial photography system is introduced and the simple with the traditional method -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 of digital production line aerial stroke compared ADS40 figure with the advantage of aerial photography, introducing the ADS40 navigation fly production process and the large scale topographic map for some process do further explained, and to the same areas used different is the same aerial photography production scale topographic map in mathematical precision for comparison and analysis. Key words: ADS40 advantage flow process accuracy 中图分类号：TU74 文献标识码： A 文章编号： 1 ADS40 概述 1.1 ADS40 航空摄影测量系统简 介 ADS40 是徕卡公司率先推出一 种集成 POS 的高分辨率机载三线阵推 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 扫型数码航空摄影测量系统。该系统由 以上几部分组成，如图 1。该系统 CU40 中集成了 GPS 接收机和用于定位 与定向 POS 系统，POS 系统通过对 IMU 数据和 GPS 数据的实时处理，保 证了飞机的平稳平飞行，同时为后来影 像的外方位元素的提供了高精度的初始 值。IMU 集成在 SH40 镜头上，PAV30 可以实时接受 POS 系统的修正。为控 制、协调、监视各个独立部件的运行， ADS40 还提供了图形化的飞行控制管理 系统 FCMS，大大减轻了用户正确操作 传感器的压力。 ADS40 航空摄影测量系统能够 同角度同时获取 5 个波段 （R， G，B ， IR，PAN ）专业的影像来 满足航测成图与遥感应用需求，其中 RGB 为真彩色波段、 IR 为近红外波段， PAN 为全色波段。该系统还能够同时获 取前视、中视、后视 100重叠的连续 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 无缝的地面影像，以及具有相同分辨率 三个全色波段与四个多光谱波段数字影 像。 1.2 与传统的航测法成图相比较 采用 ADS40 成图的主要优势 1.2.1 影像质量更高 由于在飞行过程中，利用 GPS/IMU 联合制导，使得航高、航线 弯曲度等得到很好的控制，保证了飞行 质量，基座的补偿装置也有效抑制了旋 偏角及俯仰角；同时 6.5 m 6.5 m 的 CCD 像元保证了数字影像的高清晰质 量。 1.2.2 更大的航向重叠和可视区 域 ADS40 三线阵推扫式摄影测量 系统同时获取前视角度 28、下视 0以 及后视角度 14的三个视角的影像，而 且是连续成像，因此在航向形成 200% 的重叠，在下视通道近似正射的成像方 式，有效避免了地物的相互遮挡，因此 在数据立体采集时有更多的选择构成立 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 体相对，以便于相互补充。 1.2.3 影响成果精度环节减少 ADS40 直接获取的数字影像， 较传统模拟航飞避免了相片扫描环节的 误差，更重要的是引进了 GPS/IMU 辅 助航空摄影，减少了外业控制测量的数 量，提高影像数据源的精度。同时在影 像后处理上引入了该地区大地水准面精 化模型，因此在高程精度上与传统航测 法成图有一个较大的提高。 1.2.4 更高的工作效率 ADS40 航飞是获取是以整条航 带为单位的数字影像，经过空三加密后， 经过一定数量的像控点检查后，即可进 行立体采集，节省了大量的常规摄影测 量需要进行大量像控点测量的时间。同 时，由于影像是以行带为单位，因此在 后续立体测图中避免了频繁更换像对的 工作，大大提高了立体测图效率。 2 采用 ADS40 影像生产大比例 尺地形图流程及部分工序介绍 2.1 生产的一般流程 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 利用 ADS40 生产大比例尺地形 图涉及到影像数据的获取、处理以及利 用空三影像模型生产矢量线划数据，利 用矢量线划数据制作成调绘底图进行外 业调绘，最后依据调绘底图再进行编辑 形成最终成果 数字线划图，具体 流程如图 2。 2.2 生产流程中部分工序介绍 2.2.1 像控点及检查点测量工序 ADS40 像控点作用主要用于空 三加密完成后，由 WGS84 坐标系向国 家（或地方）坐标系的转化；检查点主 要作用空三加密后的整个航线数据进行 质量评定。 像控点的布设要求在每个加密 区四周和中心各布设一个像控点即可。 对于区域网内航线间有凸凹变化的，需 要在变换处再布设一个像控点。在空三 加密中由于 ADS40 像控点加点是在单 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 片平面环境下进行的，为了避免由于平 面位置变化而使高程出现较大的变化， 选点时尽量避开高程变化锐利而影像变 化相对平缓的区域。 检查点的布设根据航线的长度 布设 12 个检查点，相邻航线之间以 品字形排列。检查点的点位选择要求影 像清晰的地物折角顶点处，要求该点位 于平坦区域，如球场线、道路斑马线、 平房角等。 在利用 ADS40 航摄影像进行加 密时，对像控点和检查点的布设不同于 传统的像控点和检查点布设要求严格， 保证点位精度即可。 2.2.2 空三加密工序 Orima（空中三角测量加密系统） 是 Leica 公司针对 ADS40 航空影像推出 空三加密软件，通过对自动连接点的逐 级剔出，达到规定要求，加入外业控制 点和引入大地水准面精化成果，平差计 算，输出改正后的 ODF 文件。Orima 数据管理是基于工程项目的数据管理结 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 构，数据存储在工程目录中，目录与工 程文件具有相同位置。空三加密计算对 各项指标的限差要求如下表 1： 空三加密各项指标评定表 表 1 指 标 名 称 指 标 精 度 CAP-A Sigma0（光束法区域网 平差的质量的权值） Sigma04.0 IMU Angles(空中姿态数据 )的中 误差的限差 X、Y 0.010；Z0.10 Antenna Centers （空间位置数据） 的中误差的限差 X、Y、Z0.10 Variance Copm.（外方位元素的 权值）的限差 0.8X、Y、Z、O、P、K1.2 2.2.3 内业立体矢量采集工序 ADS40 的立体采集与传统的不 一样，不再需要做像片内定向、相对定 向及绝对定向，直接引用坐标系文件和 大地水准面精化成果，读取影像数据立 体测图。Leica Photogrammetry Suite（简称 LPS）是徕卡推出的新一代 航空数字摄影测量软件，它可以对 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 ADS40 数据、Quick Bird 数据、传统框 幅式相机的数据进行处理，也可以对传 统框幅式航片进行空三加密。在 ADS40 方面主要应用在工程的创建和 DEM 提 取，通过 LPS 进入立体测图。目前，国 内能够对 ADS40 数据进行立体测图的 软件有：MapMatrix 2006、VirtuoZo for ADS40 等。 2.2.4 外业检测矢量数据数学 精度工序 由于采用 ADS40 航摄方法进行 大面积生产大比例尺地形图，到目前为 止，在国内只有某个副省级城市从 2008 年开始，利用 ADS40 在市域内生产 1：500 比例尺地形图约 1200Km2，生 产 1：2000 比例尺地形图约 2500Km2。 为了保证空三加密成果的数学精度，需 要在大量开展内业立体矢量采集工序作 业之前，需要对每个加密区内的每条行 带的首尾以及中间部分进行外业实地精 度检测。通过对同名地物点外业实地采 集坐标和空三立体模型下采集的坐标进 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 行平面和高程方面的比对，以外业采集 点坐标为真值，按照高于相应比例尺地 物点精度要求的标准评价空三加密成果。 3 与传统航摄法成图精度比较 以某市统一地区采用常规航测 法和 ADS40 航摄分别生产的 1：500 比 例尺地形图为例，从平面位置绝对精度、 高程精度和平面位置间距精度三个方面 对该地区 1：500 比例尺地形图进行精 度检测。 3.1 实例说明 该地区分别于 2005 年采用 RC30 和 2008 年采用 ADS40 进行数码 航空摄影，具体情况如下表 2。 摄 影 料 情 况 表 表 2 摄 影 仪 RC30 ADS40 摄影仪类型 框幅式 推扫式 所用飞机 运-8 运-5 摄影参数 （略） 地面分辨率 (GSD)=0.06m； 相对航高=580m； -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 11 摄影焦距(f)= 62.77mm； CCD 像元大小 : 6.5 m 6.5 m 立体成像角度: 14、0 、28 3.2 检查情况及结果分析 3.2.1 检查方法 平面位置绝对精度采用全站仪 极坐标法外业采集地物点坐标，高程精 度采用全站仪三角高程或直接水准或 GPS-RTK 的方法采集地面高程，间距 精度采用外业随机量取邻近地物点间距 的方法，与用 RC30 和 ADS40 两种航 摄影像生产的数字线化图上同名点坐标、 高程和间距相比较，以评定用不同航摄 仪影像生产的地形图的精度指标。 3.2.2 检查情况与分析 检测样本所在区域为该市的主 城区，按照 1：500 比例尺此类地区成 图精度要求：图上地物点相对于邻近平 面控制点的点位中误差不大于图上 0.5mm，相邻地物点的间距中误差不 大于图上0.4mm；建筑区和平坦地区 的高程注记点相对于邻近图根点的高程 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 12 中误差不大于0.15m。 在该区域内共检测了 40 个平面 位置点，其中房角点 31 个，电杆 9 点； 高程点检测了 50 个，这些点都分布在 道路和有硬铺装的地面上；间距量测了 40 条边。具体情况如下表 3。 各 项 精 度 统 计 表 表 3 航摄仪 平面绝对精度中误差 高 程精度中误差 间距精度中误差 RC30 0.31mm 0.12m 0.33mm ADS40 0.32mm 0.11m 0.31mm 从表 3 中，可以看出在利用 RC30 和 ADS40 摄影仪进行航摄生产大 比例地形图在精度方面并没有明显的区 别，尤其是高程精度方面在大比例尺地 形图生产中并没有体现出明显的优势。 经分析，影响大比例尺数字线划图最终 成果精度的因素很多，如：RC30 的