全球定位系统（GPS）辅助航空摄影技术规定.doc

国家测绘局发布20-实施20-发布全球定位系统（GPS）辅助航空摄影技术规定Specifications for GPS-Supported Aerial Photography(征求意见稿)（本稿完成日期：2007.3）CH CH中华人民共和国行业标准ICSI 目 次前 言I1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义14 工序流程25 航摄系统36 航摄设计57 航摄飞行78 地面控制网观测109 水准联测1310 地面控制网数据处理1411 机载GPS数据处理1512 精度验证1613 成果整理及汇交18附录A （规范性附录） GPS观测数据文件名命名规则22附录B （资料性附录） 地标点布标形状参照示意图23附录C （规范性附录） 点之记24附录D （规范性附录） GPS野外观测手簿26附录E （规范性附录） 机载GPS天线偏心分量测定结果31附录F （规范性附录） GPS辅助航摄飞行数据预处理结果分析表32附录G （规范性附录） 航摄飞行GPS记录单33附录H （规范性附录） XX摄区测站信息表34附录I （规范性附录） 像片控制点布设35附录J （规范性附录） GPS数据处理检查手簿36I前 言本规定是为满足我国现阶段和今后一定时期内所采用和将采用的GPS航空摄影测量技术而制定的。本规定内容涉及GPS辅助航空摄影时的各种要求，GPS数据的采集、检核、计算、保存以及成果资料的提交。本规定的附录AJ为规范性附录。本规定参考国家测绘局测绘标准化研究所和武汉大学共同起草的GPS辅助航空摄影规范（报批稿）并结合近年来的生产实践制定完成。本规定由国家测绘局提出。本规定由国家测绘局归口。本规定由国家基础地理信息中心负责起草。本标准主要起草人：袁修孝、廖安平、朱武、武军郦、王瑞幺。I1 范围本规定为航空摄影测量中采用全球定位系统（GPS）辅助航空摄影技术时对航摄系统，航摄设计，航摄飞行，GPS数据采集、GPS摄站坐标计算及保存，联合平差所需控制点的布设、精度检核以及成果资料提交等提出了要求。本规定适用于航空摄影测量中采用全球定位系统（GPS）辅助航空摄影技术获取航摄像片和GPS数据的作业。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本规定的引用而成为本规定的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规定。然而，鼓励根据本规定达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本均适用于本规定。 GB 7930 1:500、1:1000、1:2000地形图航空摄影测量内业规范 GB 7931 1:500、1:1000、1:2000地形图航空摄影测量外业规范 GB 6962 1:500、1:1000、1:2000 比例尺地形图航空摄影规范 GB/T 12340 1:25000、1:50000、1:100000地形图航空摄影测量内业规范 GB/T 12341 1:25000、1:50000、1:100000地形图航空摄影测量外业规范 GB/T 15661 1:5000、1:10000、1:25000、1:50000、1:100000 地形图航空摄影规范 GB/T 13990 1:5000、1:10000 地形图航空摄影测量内业规范 GB/T 13977 1:5000、1:10000 地形图航空摄影测量外业规范 GB/T 18314 全球定位系统（GPS）测量规范 GB/T 19294 航空摄影技术设计规范 CH 8016全球定位系统(GPS)测量型接收机检定规程 CH 1002 测绘产品检查验收规定 CH 1003 测绘产品质量评定标准 GB/T 14950 摄影测量与遥感术语 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），国家测绘局，2001年 国家基础航空摄影补充技术规定，国家测绘局，2003年3 术语和定义3.1 全球定位系统（GPS）辅助航空摄影技术航空摄影过程中，将机载GPS接收机与航摄仪可靠连接并协同工作，在获取航摄像片的同时对GPS卫星星座进行连续观测，经采用基于载波相位的GPS动态定位技术后处理获取航摄仪曝光时刻摄站的三维坐标，并对其质量进行评定的技术称为全球定位系统（GPS）辅助航空摄影技术，简称GPS辅助航空摄影技术。采用GPS辅助航空摄影技术旨在满足现行航空摄影测量作业规范精度要求的前提下，尽可能地减少摄影测量加密所需的地面控制点，甚至完全免除野外实地测量像片控制点的工作，从而缩短航测成图周期、降低生产成本、提高生产效率。3.2 偏心分量机载GPS天线相位中心与航摄仪物镜前节点间的偏移在理想像空间坐标系中的3个分量（u, v, w）（参见附录E）。3.3 GPS摄站坐标航摄仪曝光时刻，机载GPS天线相位中心在用户选定坐标系中的三维坐标。3.4 加密分区GPS辅助空中三角测量内业计算时，一个平差区域网所包含的范围。3.5 精度检测样区为检测GPS辅助航空摄影测量精度，在航摄区域内所选定的一个加密分区。3.6 地面基站在航摄区域内临时设立在地面上与机载GPS接收机同步并连续采集GPS观测数据，同时具有用户选定坐标系精确坐标的固定GPS观测站。3.7 地标点为便于摄影测量加密像点坐标量测，在加密分区的四角、首末测图航线与控制航线的重叠区域中心处人工布设的航摄标志或选取明显地物作为平高控制点，统称为地标点。3.8 检测点在精度检测样区内选取的明显地物点或地标点，以用于验证GPS辅助航空摄影测量的精度。4 工序流程GPS辅助航空摄影主要工序如下： 摄区实地踏勘； 地面控制和空中摄影技术设计； 航摄系统安装、测试； 机载GPS天线偏心分量测定； 地面基站和地标点的布设和测量； 带GPS的航空摄影； 检测点的野外测量； 摄影处理； 地面基站、地标点、检测点坐标计算； GPS摄站坐标计算，坐标转换及高程拟合； 精度检测样区的摄影测量加密和精度评定； 整理上交所有的数据和文档资料。工序流程示意图如下：图1 GPS辅助航空摄影工序流程图5 航摄系统航摄系统由航摄仪、机载GPS接收机、机载GPS天线等组成。5.1 航摄仪 符合GB/T 15661和“国家基础航空摄影补充技术规定”中要求的航摄仪技术指标； 用于GPS辅助航空摄影技术的航摄仪必须带有曝光信号传感器，并易与机载GPS接收机连接，且能稳定地输出航摄仪快门最大开启时刻的曝光脉冲信号，脉冲延时不得大于5ms； 改装后的航摄仪必须经检测和认可，并具备完整的检测报告。报告内容应包括曝光信号传感器的加装方法、曝光脉冲信号输出质量、曝光脉冲信号输出时刻与最大实际曝光中心时刻的最大时间差等；5.2 机载GPS接收机5.2.1 安装要求机载GPS接收机通过专用数据线缆与航摄仪相连，宜采用独立直流电源（自带）供电。5.2.2 基本性能要求 必须是高精度航空型动态测量用GPS接收机，适合高空作业； 具有C/A码伪距、P码码相位和双频载波相位测量能力； 配置高动态双频GPS天线，其尺寸较小但附带前置放大器，必须是航空产品； 带有信号时标输入器（Event Marker）及其接口电缆，能够将航摄仪快门开启脉冲（即曝光时刻）通过接口准确写入GPS数据流中； 在飞机飞行速度高达300m/s时，仍能很好地动态作业； 支持1s（或更高）数据采样； 可连续存储观测数据10h（以1s数据采样率计算）； 应配备充足的蓄电池以保证在一个满架次航摄作业中直流供电不间断。5.3 机载GPS天线5.3.1 基本性能 具有双频接收能力及相应的前置放大器； 具有半球状天线方向图，其方向截止角不大于1； 具有精确定义和稳定的相位中心； 可在飞行高度达15000m时正常工作。5.3.2 安装要求 应稳固地水平安装在飞机顶部外表中轴线附近； 尽量靠近飞机重心和航摄仪主点位置； GPS天线安置在机舱顶部或尾翼上，保证卫星搜索空间； 当飞机转弯时，机翼有可能对天线造成的遮挡为最小； GPS天线的安装、钻孔保证不破坏飞机的气动特性和结构强度； 严防来自飞机无线电信号源的串扰； 安装位置便于偏心分量的测量。5.4 系统连接机载GPS接收机与航摄仪脉冲输出口连接，确定航摄仪脉冲输出口电压与GPS接收机端口容许值相当。机载GPS接收机的摆放位置便于操作和查看工作状态。机载GPS天线、机载GPS接收机、航摄仪连接构成的航摄系统应能正常工作，设备与设备之间不应出现干扰现象。当首次进行系统连接、系统长时间停止使用、更换新的航摄仪时，系统连接后应进行以下试验，各项要求满足后，方可用于航摄作业。a) 机载GPS天线与GPS接收机连接后，须作GPS静态测量试验，检验机载GPS接收机工作是否正常；b) 静态测量后，应连接航摄仪，进行带GPS航摄模拟试验，检查航摄仪快门开启脉冲是否正确写入GPS数据流中；c) 在满足b）条要求基础上，进行带GPS航摄飞行试验，检验系统各环节工作是否正确无误。5.5 系统检定 GPS接收机的检定按CH 8016规定执行，具有合格的检定证书； 航摄仪的检定按GB/T 15661规定执行，具有合格的检定报告。5.6 偏心分量的测定安装机载GPS天线和航摄仪后，应采用地面测量方法测定机载GPS天线偏心分量，测量精度应优于1cm。6 航摄设计GPS辅助航空摄影的航摄设计工作按照GB 6962、GB/T 15661、GB/T 19294和“国家基础航空摄影补充技术规定”中有关规定执行。6.1 航摄方案选择及设计6.1.1 航摄方案选择根据地形图成图精度要求，GPS辅助航空摄影技术根据成图比例尺和地形类别等因素，参照表1选择有地面控制或无地面控制的GPS辅助航空摄影方案。表1 GPS辅助航空摄影方案成图比例尺地形类型航摄方案1:1000001:50000平地、丘陵、山地、高山地无地面控制的GPS辅助航空摄影1:50000山地、高山地1:50000特殊困难地区（大面积的森林、沙漠、戈壁、沼泽、沿海滩涂等）1:50000平地、丘陵有地面控制的GPS辅助航空摄影1:500001:1000平地、丘陵、山地、高山地6.1.2 设计要求选择航摄方案进行相应的技术设计，设计内容包括：航摄分区划分、航线敷设、加密分区划分、控制航线敷设、地面控制网设计等。6.1.3 航线敷设航线敷设与航摄分区划分参照GB 6962、GB/T 15661、GB/T 19294和“国家基础航空摄影补充技术规定”中的相应规定执行，但当航线沿图幅中心线敷设时，平行于航摄飞行方向的测区边缘应各外延一条航线。6.1.4 加密分区划分加密分区的划分应按GB/T 13977中区域网划分的相应规定执行，但航摄分区界线应与加密分区界线相一致或者一个航摄分区包含多个完整的加密分区。加密分区的大小一般可设计为810条航线，平均每条航线上的像片数为航线数的2.53倍。袁修孝列表6.1.5 控制航线敷设加密分区两端尽可能加摄控制航线，控制航线应保证覆盖加密分区四角控制点，具体参见附录K。控制航线敷设原则： 控制航线的摄影比例尺较测图航线的摄影比例尺小1525；像片航向重叠度为80%，应保证隔号像片能构成正常重叠的立体像对； 位于测区周边的控制航线其像主点应落在测区边界线之外，两端各超出测区边界线4条基线； 位于测区内部的控制航线其像主点应落在所跨的图廓线两侧测图航线的半条基线范围内； 控制航线间交叉和衔接处，要保证有不少于4条基线的相互重叠； 控制航线的平均平面一般选取控制航线所覆盖区域的平均高程面；当控制航线只涉及一个航摄分区时，可近似选取航摄分区平均高程平面为其平均平面；当控制航线涉及多个航摄分区时，可综合选取，并保证控制航线的航摄比例尺在上述规定的范围内； 控制航线按加密分区进行敷设，在一个加密分区内控制航线必须是一条完整的航线。为便利航摄飞行，相邻加密分区的控制航线可以贯通摄影。6.2 地面控制网根据GPS辅助航空摄影测量方案的不同，需进行地面控制网的设计。采用带地面控制的GPS辅助航空摄影方法时，GPS辅助航空摄影应考虑地面基站、地标点、检测点的布设和施测；采用无地面控制的GPS辅助航空摄影方法时，GPS辅助航空摄影应考虑地面基站、检测点的布设和施测。6.2.1 基站布设GPS基站的主要作用是在航摄期间连续采集GPS数据，与机载GPS同步观测。选取合适的基站，通过事后载波相位差分处理解算GPS摄站坐标。同时，在地标点施测期间，保持基站连续观测，为地标点精确定位提供基准。地面基站也可以选取环境适合的国家GPS网点（坐标系统WGS-84，精度为GPS C级以上）。6.2.1.1 室内选点在航摄区域内，合理布设不少于2个基站，确保有效控制范围覆盖整个摄区。也可根据摄区内大地测量控制成果，按照GB/T 18314规定的GPS站址选择原则，初选出4个已知平面坐标和高程的大地测量控制点，作为基站候选站址。同时，在机场附近最好设置一个基站。摄区面积较大时，在满足表2要求的前提下，应适当增加基站的数量。表2 摄区内任意位置与最近基站间距离表成图比例尺1:1000001:500001:250001:100001:50001:20001:1000摄区内任意位置与最近基站间距离不宜超过400km不宜超过300km不宜超过200km不宜超过100km不宜超过30km6.2.1.2 野外勘选依据室内选定的候选站点，进行实地选择。基站的确定应遵循如下原则： 摄区内合理分布，有效控制范围覆盖整个摄区； 交通便利，生活、工作方便； 供电、通信情况良好； 适合长期作业； 基站命名一般取用相近地名拼音的字母，选用4个字母作为唯一点名。以下场合不适宜设立基站： 具有强反射的地面，如邻近水面地区、平坦光滑地面、盐碱地带及金属矿区等； 具有强反射的环境，如山谷中、山坡上及建筑物附近等； 电磁波强辐射源附近，如电台、雷达站、微波中继站等。6.2.1.3 标石埋设基站的标石应按 GB/T 18314 附录B4中的i标石类型制作，位于建筑物顶部的可依照j标石类型制作，并按规定埋设。也可参照上述要求，自行设计标石，将中心标志制作成强制对中标志，但标石尺寸不得小于以上两种标石类型的相应尺寸。标石埋设完毕应按照附录C填写点之记，并拍摄基站现场数码照片。分别采用远景和近景的全景拍摄，拍摄方向从南向北。当个别点位无法从南向北拍摄时，应在照片上标注方向。最后的基站照片采用基站点名以JPG格式存储。6.2.2 地标点布设为满足GPS辅助空中三角测量的精度要求，需在加密分区的四角、首末测图航线与控制航线的重叠区域中心处（图2所示）布设地标点（不规则区域须于其周边增设地面控制点，详见附录I）。可选符合摄影测量加密像控点位要求的明显地物作为地标点，在实地无法选定明显地物点、易造成内业判读困难的地区，应布设人工标志（条件许可时，最好布设双点），标志的布设参照附录B或参照GB 6962选定。地标点控制航线测图航线图2 地标点布设6.2.2.1 室内选点根据航摄分区、加密分区、控制航线的设计情况，按照航摄技术设计要求参照地形图、影像图等，选取地标点的近似位置。6.2.2.2 野外勘选按照室内选定的像片控制点近似位置进行实地选择。选择的原则是： 地标点应位于摄区周边，尽量布设在测区自由图边处，确保控制满幅； 远离大功率无线电发射源（如电台、电视台、微波站等），距离不小于200m； 远离高压输电线和无线电信号传送通道，距离不小于50m； 个别标准点位实地布设地标点确有困难的，可将其点位参照航摄设计做适当调整，但必须保证地标点落在控制航线和测图航线上分别有两度像片重叠的区域内； 地标点按摄区统一编号，一般用4个字符命名。前两个字符取摄区名称汉语拼音的声母，后两个字符为用阿拉伯数字编排的顺序号。顺序号从摄区的西北角开始编排，按控制航线次序由北到南、自西向东依次从01开始递增计数。6.2.2.3 标志布设在无法选定明显地物点、易造成内业判读困难的地区，应布设人工标志。 标志颜色应根据摄区地面的光谱特性选定，确保与周围地物具有良好的反差，保证其在航摄像片上可准确辨认； 标志大小应保证在航摄像片上容易辨识且保证切准精度，一般边长为0.16mmM航摄，按照航摄比例尺列/成图比例尺/数码形状可参照附录B或参照GB 6962选定，必要时应布设辅标； 地面基础稳定，破坏可能性较小，易于点位保存，并在航摄期间进行复查。7 航摄飞行7.1 飞机停机位置在GPS辅助航空摄影作业中，航摄飞机在起飞行前和着陆后应进入预定的停机位置。停机位四周应视野开阔，视场内障碍物的高度角应小于150，保证对GPS信号接收不产生干扰。7.2 基站GPS接收机配置 高精度双频（P码）GPS接收机； 大地测量型（双频）GPS天线，带抑径板或抑径圈； 支持1s（或更高）数据采样； 可连续存储观测数据10h（以1s数据采样率计算）； 带备用电源（电瓶、电池等），可保证GPS接收机（计算机）连续工作12h以上。7.3 GPS观测要求7.3.1 基本要求 航摄期间，必须保证摄区内最近的2个基站同步开机连续观测； 机载GPS接收机与地面基站GPS接收机观测参数设置应相同； 基站GPS开机时间应早于机载GPS接收机开机时间，关机时间应迟于机载GPS接收机关机时间，以保证机载GPS接收机与基站GPS接收机工作时间重叠； 航摄期间，地面基站GPS接收机必须连续采集观测数据，不得中断观测； 地面基站应量取GPS天线高，填写观测手簿等相关资料； 航摄结束后应立即下载数据，进行转换、检查； 如GPS接收机内存不足，采用实时数据下载方法。7.3.2 参数设置 GPS接收机数据采样间隔为1s（或更高）； 最小卫星数4颗； 卫星截止高度角50；7.4 初始化测量飞机滑行前，应进行机载GPS接收机的初始化测量。可采用GB/T 18314中规定的GPS静态定位测量方法，初始化测量时间不小于5min。其间，应严格防止各种原因遮挡机载GPS天线造成的GPS信号失锁。飞机落地到达停机位后，应进行GPS静态观测，观测时间不小于5min。7.5 航摄飞行实施严格按照GB/T 15661和国家基础航空摄影补充技术规定执行航空摄影飞行和控制摄影质量，同时应满足：a) 为确保设备安全，须待飞机上所有发动机启动后，方可开启航摄系统的电源开关；b) 须在完成航摄系统初始化、检查各项参数设置无误和仪器工作状态正常后，飞机方能滑行；c) 飞机滑行期间应避免附近有高大树木或建筑物等遮挡，以免造成GPS卫星信号失锁；d) 飞机上升、下降速度不大于10m/s，且飞行过程中转弯坡度不超过20，以免造成GPS信号失锁；e) 航摄飞行过程中应及时观察系统工作情况，重点观察GPS信号失锁现象，根据实际情况及时处理出现的问题，确保GPS接收机正常工作，并认真填写航摄飞行GPS记录单（格式见本规定之附录G）。7.6 中止飞行航摄飞行过程中，飞机进入航线处于航空摄影状态，若出现长时间GPS卫星信号失锁致使在后续多条航线内观测到的卫星数少于5颗时，本架次航摄飞行应立即中止，并查明原因。7.7 航摄质量检查7.7.1 飞行质量和摄影质量检查参照GB 6962、GB/T 15661、GB/T 19294、“国家基础航空摄影补充技术规定”以及“国家基础航空摄影产品检查验收和质量评定实施细则”中规定的相关要求进行飞行质量和摄影质量检查，确定是否补摄或重摄,并及时反馈给机组人员。7.7.2 GPS数据预处理与质量检查7.7.2.1 数据预处理数据预处理主要完成对GPS观测数据的下载、格式转换和数据压缩、存储等。a） 观测结束后，连接GPS接收机和计算机，直接下载指定数据文件，数据下载应采用随机配备的标准程序或其它软件。b） 接收机内数据正常下载后，生成原始数据文件，对原始数据文件应进行格式转换，即转换为标准的RINEX数据文件，要求采用标准的格式转换软件或其他商用、专业软件。所有GPS数据RINEX文件名采用标准的命名方式（见附录A）。7.7.2.2 数据质量检查每架次飞行结束后，必须立即对转换后的RINEX格式的数据文件进行质量检查，质量检查包括数据观测时段长、数据的可用率、多路径效应大小、数据中断、卫星失锁情况、MARK文件记录、卫星数量、观测值精度等方面。具体检查项目和指标规定如下：序号检查项目机载观测数据地面基站数据1观测时段长度满架次大于机载观测数据2数据可用率大于80803多路径效应大小小于0.50m小于0.50m4数据中断航线中不合格航线中不合格5卫星失锁情况连续不超过3张像片航线中不合格6MARK文件记录文件记录编号与拍摄记录一一对应无7卫星数量大于5颗大于5颗8GPS天线高无准确量测并描述量测方式9仪器设备记录接收机、天线型号记录接收机、天线型号a) 地面GPS基站数据检查：检查各地面基站记录的原始数据是否存在异常，分析该数据是否可以用于后处理，填写GPS辅助航摄飞行数据预处理结果分析表（见附录F）；b) 机载GPS数据检查：对机载GPS观测数据进行预处理后检查分析，并填写GPS辅助航摄飞行数据预处理结果分析表（见附录F）： GPS数据有无失锁现象发生，如果有失锁现象发生，观察失锁发生的区间，并对该数据质量进行评价分析，确定因失锁导致数据不完整而需要对摄区进行补摄的范围； Event Mark值是否正常、有无重号、漏号，填写航摄飞行GPS记录表（见附录G）； 进行差分GPS数据预处理，检查观测数据质量、共星情况，分析成果是否满足精确后处理要求，确定是否需对摄区进行补摄以及补摄的范围。7.8 补摄与重摄a） 航摄飞行质量和影像质量应符合GB 6962、GB/T 15661、GB/T 19294、“国家基础航空摄影补充技术规定”要求，当加密分区内一条航线上连续3张或3张以上像片，出现曝光脉冲不能正确写入GPS数据流或者卫星信号失锁时，必须补摄。b） GPS信号正常，航摄飞行质量或影像质量不符合GB 6962、GB/T 15661、GB/T 19294、“国家基础航空摄影补充技术规定”要求，但不影响整条航线内业加密的模型连接，可按GB 6962、GB/T 15661、GB/T 19294、“国家基础航空摄影补充技术规定”常规航空摄影的相应规定进行补摄。c） 航线中的绝对漏洞和连续超过3片或3片以上的相对漏洞均须在漏洞处进行补摄，补摄航线的长度应超出漏洞两端外至少各一条基线。d） 一个加密分区内一条航线需补摄的漏洞不得多于一处。e） 当一条航线经补摄仍不能满足b）、c）、d）条的规定时，应按原设计要求对整条航线进行重摄。f） 加密分区边缘航线和控制航线需要补摄时必须按原设计要求对整条航线进行重摄。7.9 提交成果作业期间，必须严格按照有关规范文件执行，认真仔细填写有关记录（航摄飞行记录单等），提交成果资料包括：常规航空摄影成果资料： 航空摄影原始底片； 航摄像片； 摄区完成情况图； 摄区航线、像片结合图； 航空摄影资料移交书； 航摄仪技术参数检定报告； 航空摄影底片压平质量检测报告； 航空摄影底片密度检测报告； 航摄鉴定表； 像片中心点结合图； 航空摄影技术设计书； 航空摄影飞行记录； 航摄底片感光测定报告及底片摄影处理冲洗报告。GPS辅助航空摄影成果资料： 机载GPS观测数据（原始观测数据、标准RINEX格式文件、检查数据）； 地面基站GPS观测数据（原始观测数据、标准RINEX格式文件、检查数据）； EVENT MARK文件（内容包括：编号、GPS周秒时刻、曝光间隔等）； 航摄飞行GPS记录单； MARK号和像片号对应关系表或文件（包括：日期、架次、分区、航线、Mark号、像片号）； 机载GPS接收机天线偏心分量测定值； GPS辅助航摄飞行数据预处理结果分析表； GPS辅助航空摄影空中测量技术总结； 其他有关资料。8 地面控制网观测地面控制网观测包括地面基站联测、国家大地控制网点联测和地标点观测。航空摄影前，必须完成地面基站和地标点的布设工作。地面控制网观测工作可以在航摄前或者航摄过程中进行。8.1 基站联测地面基站必须同步开机观测，与附近或周围的GPS连续运行站（跟踪站）进行联测，通过精密数据处理得到地面基站的精确坐标。8.1.1 设备配置 高精度双频（P码）GPS接收机； 大地测量型（双频）GPS天线，带抑径板； 后备电源（电瓶、电池等），支持GPS接收机（计算机）连续工作12h。8.1.2 观测要求g） 连续观测2个观测时段，每时段连续观测不小于12h；h） 各时段应在UTC 00:05:00 与UTC 23:55:00之间观测，一个时段内不得跨年积日；i） 每时段结束后立即下载数据，进行转换、检查；j） 量取GPS天线高，填写观测手簿等相关资料；k） 联测一般在航摄开始前完成，或在航摄期间灵活掌握；此项工作可与布标观测同步进行。8.1.3 参数设置 数据采样间隔15s； 最小卫星数4颗； 卫星截止高度角5度；8.1.4 数据预处理与检查参见7.7.2。8.1.5 提交成果作业期间，必须严格按照有关规范文件执行，认真仔细填写有关记录（点之记、观测手簿等），提交成果资料包括： 基站GPS观测数据（原始观测数据、标准RINEX格式文件） 基站点之记、观测手簿 GPS观测数据预处理结果表 摄区测站信息表 其他有关资料8.2 地标点观测8.2.1 设备配置 高精度双频（P码）GPS接收机； 大地测量型（双频）GPS天线，带抑径板； 后备电源（电瓶、电池等），支持GPS接收机4小时时段观测。8.2.2 观测要求为精确确定地标点坐标，必须选用地标点附近至少2个已知坐标点作为坐标参考站；坐标参考站可以利用摄区已布设观测的地面基站，也可采用其他已知的国家GPS网点（坐标系统WGS-84，精度为GPS C级以上）。地标点观测时必须保证至少2个坐标参考站同步开机观测。8.2.2.1 参考站观测要求参考站GPS开机时间应早于地标点GPS接收机开机时间，关机时间应迟于地标点GPS接收机关机时间，以保证地标点GPS接收机与参考站GPS接收机工作时间重叠；参考站应连续观测，参考站观测要求和参数设置参见8.1.2中b、c、d和8.1.3。8.2.2.2 地标点观测要求 每个地标点应观测1个时段，时段长最短为连续2小时。当地标点远离参考站100km以上时，需延长观测时间； 地标点观测期间必须实地拍摄数码照片，分别采用远景和近景的全景拍摄，拍摄方向为从南向北；当个别点位无法从南向北拍摄时，应在照片上标注方向； 航摄开始前应完成所有地标点的布设和观测，当地标点为明显地物时，也可在航摄结束后进行观测； 地标点必须进行统一编号，选取4字符作为点名； 地标点观测要求和参数设置参见8.1.2中b、c、d和8.1.3；地标点观测时间参考站与地标点之间距离（km）观测时间（h）20030061002004601002小于6018.2.3 GPS数据预处理和检查参见7.7.2。8.2.4 提交成果作业期间，必须严格按照有关规范文件执行，认真仔细填写有关记录（点之记、观测手簿等），提交成果资料包括： 地标点GPS观测数据（原始观测数据、标准RINEX格式文件） 地标点点之记、观测手簿 基站GPS观测数据（原始观测数据、标准RINEX格式文件） 基站点之记、观测手簿 GPS观测数据预处理结果表 摄区测站信息表 地标点数码照片 其他有关资料8.3 国家大地控制网点联测为保证摄区摄站坐标、地面基站、地标点、检测点的成果具有国家1980西安大地坐标，获取摄区坐标转换参数，需要联测若干大地控制网点（国家1980坐标系）。当提供用户选定坐标系成果时，需要联测相应坐标系下的控制网点。8.3.1 大地控制网点选择为准确获取摄区坐标转换参数，应根据摄区内大地测量控制成果，均匀选择45个三等（含）以上国家大地网点进行联测，并尽量靠近摄区边界。为验证摄区坐标转换参数的精度，应在精度检测样区内均匀选择45个检测点联测国家四等（含）以上国家大地点；8.3.2 设备配置 高精度双频（P码）GPS接收机； 大地测量型（双频）GPS天线，带抑径板； 后备电源（电瓶、电池等），支持GPS接收机4小时时段观测。8.3.3 观测要求 每个基站应同步联测至少2个三等（含）以上大地点，以作相互检核； 检测点联测大地控制网点应组网观测，为保证点位成果的精度，每个网内应同步联测至少2个四等（含）以上大地点，以作相互检核。 联测点观测一个时段，时段长度一般为连续2-4小时； 大地点名一般选取大地点的拼音字母，选用4字母作为唯一点名。 其他观测要求和参数设置参见7.7.2和8.1.3。 大地点联测时间可参见地标点观测时间进行。8.3.4 提交成果作业期间，必须严格按照有关规范文件执行，认真仔细填写有关记录（点之记、观测手簿等），提交成果资料包括： 大地点GPS观测数据（原始观测数据、标准RINEX格式文件） 大地点点之记、观测手簿 基站GPS观测数据（原始观测数据、标准RINEX格式文件） 基站观测手簿 检测点GPS观测数据 检测点观测手簿 其他有关资料9 水准联测当要求提供1985国家高程基准或其它高程系的高程成果时，需对摄区部分地标点、检测点进行必要的水准联测或高程拟合。9.1 水准联测方法9.1.1 等外水准测量采用水准仪，按照等外水准测量精度要求，分别对单个点进行水准测量，就近选取高等级水准点作为起闭点。等外水准测量技术要求等级附合路线长度（km）视线长度（m）前后视距较差（m）前后视累积差（m）视线高度红黑面读数差（mm）红黑面高差较差（mm）路线闭合差等外4010020100三丝能读数4640注： 成像特别清晰时，视线长度可放宽至150m，如遇跨越沟渠或河流时，可放宽至200250m。L为路线全长（km），当L小于1km时按1km计算。9.1.2 电磁波测距高程导线根据1:5000、1:10000地形图航空摄影测量外业规范5.2.3.5规定，电磁波测距高程导线可以代替等外水准测量，并可与等外水准交替使用。附合路线的全长和闭合差按地形类别“平地”的限差执行。采用满足等外水准测量精度的经纬仪电磁波测距仪或全站仪，按照等外水准测量精度要求，分别对单个点进行高程导线测量，就近选取高等级水准点作为起闭点。电磁波测距高程导线测量的技术要求（mm）等级观测方法中丝法测回数（DJ2）各测回垂直角较差（）指标差互差（）最大边长（km）往返测高差较差m导线全长高程闭合差m等外每点设站2151520.2S0.05注： 表中S为边长，以km为单位。9.2 水准联测要求 摄区内有我国大地水准面成果而且精度满足成图要求，可不进行水准联测，采用直接解算高程方式提供成果； 条件允许情况下可均匀选取部分地标点（如对角地标点）、检测点进行等外水准联测； 等外水准测量以及相应等级的电磁波测距高程导线测量，应按相应的作业规范执行，并且按不同等级和测量方法分开记于不同的手簿。应尽量采用电子记录。9.3 水准平差计算 电磁波测距高程导线测段高差计算时必须进行球气差的改正。 等外水准测量的高差不加标尺长度误差改正和正常水准面不平行改正，按等外水准精度测定的高程导线的测段高差不加正常正常水准面不平行改正。 采用经使用成熟可靠的软件，进行平差计算。计算中的数值取位按相应规范执行。成果表应包括如下内容：序号、点名或点号、1985国家高程系高程，成果取位至0.001m。 平差结束后应在的1:50000图上绘制水准路线图，注明图幅号和图名。9.4 提交成果作业期间，必须严格按照有关规范文件执行，认真仔细填写有关记录（观测手簿等），提交成果资料包括： 水准联测记录手簿； 水准联测计算及成果（包括检核和平差计算）； 水准路线图； 水准仪器检定资料； 其他有关资料。10 地面控制网数据处理地面控制网数据处理一般包括WGS84坐标计算（地心坐标）、1980国家坐标或用户选定坐标计算（平面坐标）和高程计算（水准高或正常高）等。10.1 数据准备 所有GPS观测数据的标准RINEX格式文件 收集GPS连续运行站观测数据、相应的导航数据文件和精密星历数据文件； 摄区测站信息表； 准备计算所需的参数文件； 点之记、观测手簿； 起算点坐标成果； 其他所需资料。10.2 数据预处理 检查GPS观测数据质量； 查看RINEX头文件信息是否正确、齐全； 检查测站信息表记录信息是否与RINEX头文件信息一致； 检查起算点坐标成果的精度、坐标系统； 检查GPS观测数据同步观测时段是否满足设计要求；10.3 坐标解算坐标解算时所使用的参考基准应统一采用GPS2000坐标框架，与使用的IGS精密星历所采用的参考系相同；数据处理中采用松弛基站和轨道强约束的方案。在进行单时段解算时为保证同步观测整个网形不被起算点影响，采用适当松弛的方法，网平差时进行起算点约束，获取地面基站、地标点的坐标。10.3.1 基本要求 基站联测数据处理至少选用附近23个GPS连续运行站（跟踪站）或国家GPS A、B级点作为起算点，起算点必须具有在国家统一的地心坐标框架（GPS2000）下的精确坐标； 卫星星历采用国际公认的IGS精密星历； 基站坐标、地标点坐标、检测点坐标计算宜采用精密数据处理软件处理，当坐标起算点距离大于70km以上时必须采用专业数据处理软件，推荐使用GAMIT、BERNESE、GIPSY软件；10.3.2 采用模型及主要参数 卫星钟差：采用模型改正； 接收机钟差：采用模型改正； 电离层折射影响：用LC观测值消除； 对流层折射影响：采用标准气象元素，用Saastamoinen模型改正；同时，每个测站每隔两小时引入一个天顶方向上的折射量偏差参数，并进行梯度估计； 卫星和接收机天线相位中心改正：ELEV，接收机天线L1、L2相位中心偏差采用IGS的设定值； 测站位置的潮汐改正； 卫星轨道改进中使用GAMIT标准力模型，求解卫星轨道初值和三个光压参数； 卫星轨道强约束：轨道松弛约0.01ppm ；10.4 坐标转换 选取摄区内同时具有WGS84坐标系和1980国家坐标系（或用户选定坐标系）两套成果的控制点，采用Bursa七参数坐标转换模型获取摄区坐标转换参数。 地标点平面坐标需采用摄区坐标转换参数进行计算，摄区坐标转换参数使用前必须经过严密检核。10.5 高程计算基站和地标点高程（水准高或正常高）可联测已知水准点直接得到或采用我国公布的高精度大地水准面模型（如：CQG2000或区域高精度大地水准面模型）计算。高程精度应满足测图规范规定的精度要求。10.6 提交成果 基站、地标点、检测点坐标成果，分别提供WGS-84坐标系（含椭球大地高）和1980国家大地坐标系或用户选定坐标系（含高程成果）两套坐标成果； 地面GPS观测数据处理报告； 其他有关资料。11 机载GPS数据处理11.1 基本要求 采用高精度动态数据处理软件，支持载波相位差分技术； 绘制飞行轨迹； 基于精确的基站坐标（WGS84坐标），差分解算机载GPS观测数据； 内插GPS摄站坐标； GPS摄站坐标需投影转换至1980国家坐标或用户选定坐标； 摄站高程采用高精度似大地水准面模型计算。11.2 数据准备 航摄期间地面基站观测数据； 机载GPS观测数据； 测站信息表； EVENT MARK文件（编号、GPS周秒）； 航摄飞行GPS记录单； 机载GPS接收机天线偏心分量测定值； 摄区坐标转换参数； 似大地水准面模型； 其他所需资料。11.3 GPS摄站坐标计算 检查航线对应机载GPS数据； 检查航片对应MARK数目； 检查GPS观测数据质量；RINEX文件格式是否正确、完整；是否完整，数据是否漏填、记录是否齐全； 单基站解算，选用距离航线最小的基站进行差分解算； 多基站解算，检查同一航线点位误差和精度； 绘制飞机航线轨迹图； 绘制摄站曝光点图等； 内插摄站坐标。11.4 坐标转换采用地面控制网数据处理获得的摄区坐标转换参数，将GPS摄站坐标由WGS-84大地坐标系转换到1980国家坐标系（或用户选定坐标系）。11.5 高程计算采用我国公布的高精度大地水准面模型（如：CQG2000或区域高精度大地水准面模型）计算GPS摄站高程。11.6 提交成果 GPS观测数据预处理结果表； GPS摄站坐标成果，分别提供WGS-84大地坐标系（椭球大地高）和1980国家大地坐标系或用户选定坐标系（含高程成果）两套坐标成果； 机载GPS观测数据处理报告； 其他有关资料。12 精度检测航摄完成后，为检测GPS辅助航空摄影获取的GPS摄站坐标成果的精度，在摄区内选择一个加密分区进行摄影测量加密量测和GPS辅助空中三角测量平差，进行精度评价。12.1 精度检测样区的选取精度检测样区的选取一般遵循：a) 选择摄区内离基站较远的、被认为是精度较弱的区域；b) 选择摄区内精度要求比较高的区域；c) 精度检测样区应能够通达，能够开展地面检测点测量。12.2 精度检测方案选择a) 参照GPS辅助航空摄影方案（见表1），选取相应的精度检测方案。b) 在检测样区选取不少于5条航线、每条航线10条基线的范围内，外业测量均匀分布的30个检测点。c) 在航摄底片扫描数字影像提供后，对精度检测样区所在加密分区进行摄影测量加密量测和GPS辅助空中三角测量平差计算（无/或有地面控制），并按照GB 7930、GB/T 13990和GB/T 12340规范检查检测点精度。12.3 检测点外业测量12.3.1 点位选择a) 在精度检测样区像片上均匀选择影像清晰、可辨、与现时完全相符的明显地物点；b) 远离大功率无线电发射源（如电台、电视台、微波站等），距离不小于200m；c) 远离高压输电线和无线电信号传送通道，其距离不得小于50m；d) 检测点编号选取4位字符表示，前两个为拼音字母的声母“JC”，后两个为阿拉伯数字序号，如JC01、JC02JC50。12.3.2 设备配置a) 高精度双频（P码）GPS接收机；b) 大地测量型（双频）GPS天线，带抑径板；c) 后备电源（电瓶、电池等），支持GPS接收机4h时段观测。12.3.3 观测要求为精确确定检测点坐标，必须选用检测点附近至少2个已知坐标点作为坐标参考站；坐标参考站可以利用摄区已布设观测的地面基站，也可采用其他已知的国家GPS网点（坐标系统WGS-84，精度为GPS C级以上）。检测点观测时必须保证至少2个坐标参考站同步开机观测。a) 参考站和检测点观测技术要求参见地标点观测要求。b) 选取50%的检测点进行水准联测，或采用我国公布的高精度大地水准面模型（如：CQG2000或区域高精度大地水准面模型）拟合计算检测点高程。c) 检测点必须在像片上现场刺点，并在像片背面作整饰。像片的刺点和整饰分别按相关外业规范中“像片控制刺点的精度和要求”及“像片控制点的整饰”的有关要求执行。d) 如检测点选择在高于地面的地物顶部时，应在外业测量时量注顶部与地面的比高至0.1m，量注的数值应在点之记中标明；如检测点选择在陡坎等地物边缘时，应在像片反面注明刺在坎上或坎下，并量注坎的比高至0.1m，量注的数值应在像片的反面注明。e) 拍摄检测点观测现场数码照片，分别采用远景和近景的全景拍摄，拍摄方向为从南向北；当个别点位无法从南向北拍摄时，应在照片上标注方向。12.3.4 数据处理数据预处理与检查、坐标解算、坐标转换等，参见7.7.2及第10章。12.4 精度检测分析评价精度检测样区中的内定向、相对定向、绝对定向以及成图精度等各项指标是否满足规范要求，对精度检测