ADS40數(shù)字航空攝影測(cè)量系統(tǒng)在DLG生產(chǎn)中的應(yīng)用

黃河勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司測(cè)繪信息工程院 薛 倩 陳元申 高永紅 李國(guó)敏 孔 娟

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一、航空攝影測(cè)量技術(shù)的改進(jìn)

隨著測(cè)繪科技的不斷發(fā)展，航空攝影測(cè)量也由傳統(tǒng)的光學(xué)航片時(shí)代進(jìn)入數(shù)碼航片時(shí)代，傳統(tǒng)的航空攝影測(cè)量模式已經(jīng)難以適應(yīng)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的需要，數(shù)碼航空攝影測(cè)量成為當(dāng)今測(cè)繪的發(fā)展趨勢(shì)。徠卡ADS40數(shù)字航空攝影測(cè)量系統(tǒng)技術(shù)的引進(jìn)，為實(shí)現(xiàn)地形圖快速、高效更新創(chuàng)造了有利的技術(shù)條件。

二、ADS40的概念及其技術(shù)優(yōu)勢(shì)

1.ADS40的概念。ADS40（Airbome Digital Sensor）機(jī)載數(shù)字傳感器是世界上第1臺(tái)應(yīng)用航天傳感器技術(shù)集成的慣導(dǎo)推掃式成像系統(tǒng)，采用了由瑞士Leica GeoSystems公司與德國(guó)宇航中心DLR共同研發(fā)的基于三線陣CCD傳感器技術(shù)，集成了GPS接收機(jī)和慣性測(cè)量裝置的新型攝影測(cè)量設(shè)備。該系統(tǒng)采用多線陣CCD成像技術(shù)，可直接獲取數(shù)字影像；集成了POS系統(tǒng)，結(jié)合GPS數(shù)據(jù)可快速進(jìn)行空三加密和恢復(fù)立體模型的構(gòu)建，同時(shí)獲取同一地面的前視、下視和后視圖，具有90%以上的航向重疊。此外，旁向航線之間還有30%以上的重疊，可以保證每一個(gè)地面點(diǎn)均具有多度重疊，能夠進(jìn)行多度觀測(cè)與影像匹配。

2.ADS40的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。ADS40攝影測(cè)量系統(tǒng)與常規(guī)攝影測(cè)量技術(shù)相比，在以下幾個(gè)方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。

（1）減少外業(yè)工作量。在一定的基站范圍內(nèi)，可以在不作外業(yè)控制點(diǎn)或少量控制點(diǎn)的情況下完成對(duì)地面目標(biāo)的三維定位，可以快速進(jìn)行空三加密和立體模型的構(gòu)建。相比常規(guī)攝影測(cè)量，ADS40減少了80%以上的外業(yè)控制點(diǎn)布測(cè)工作，大大減輕了生產(chǎn)單位的外業(yè)工作量。

（2）減少誤差來(lái)源。由于ADS40相機(jī)獲取的是數(shù)字影像，在當(dāng)天攝影完畢后，影像可以立即下載，供下一個(gè)工序使用。同時(shí)，還免除了事后膠片沖洗、掃描等繁瑣工作，減少了誤差源。

（3）測(cè)量精度高。ADS40相機(jī)可以同時(shí)獲取黑白、彩色和紅外等3種形式的數(shù)字影像，具有較高的地面分辨率和輻射分辨率，具有精度高、速度快的優(yōu)點(diǎn)。

（4）解決了影像接邊問(wèn)題。ADS40立體條帶影像實(shí)地覆蓋面積涵蓋了多幅比例尺為1：2 000的地形圖圖幅，其數(shù)據(jù)以整個(gè)航帶作為一個(gè)立體模型，聯(lián)機(jī)測(cè)圖無(wú)需頻繁更換立體像圖，避免了測(cè)圖過(guò)程中的影像接邊誤差影響，提高了地形圖的成圖精度，解決了矢量圖的接邊問(wèn)題。

三、總體技術(shù)方案

1.ADS40的作業(yè)流程。利用ADS40攝影相機(jī)進(jìn)行航空攝影，其數(shù)據(jù)獲取及處理流程包括：技術(shù)設(shè)計(jì)與航空攝影、坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換、GPS/IMU數(shù)據(jù)處理、連接點(diǎn)匹配與空三加密、L1級(jí)影像糾正和L2級(jí)影像（及正射影像）制作等環(huán)節(jié)。作業(yè)流程如圖1所示。

航攝公司提供了用于創(chuàng)建立體模型的數(shù)據(jù)，包括相機(jī)文件（*.cam）、金字塔影像（*.tif）、0級(jí)影像向1級(jí)影像轉(zhuǎn)換參數(shù)文件（*.sup）、姿態(tài)及定向文件（*.odf）和平差定向文件（*.odf.adj）。

2.影像建模。

（1）影像建模過(guò)程。ADS40相機(jī)的影像建模過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單，只需要?jiǎng)?chuàng)建新建測(cè)區(qū)，設(shè)置測(cè)區(qū)參數(shù)，指定相應(yīng)的相機(jī)參數(shù)、影像及設(shè)置產(chǎn)品坐標(biāo)系和坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換參數(shù)，即可創(chuàng)建立體模型。然后，設(shè)置所有的模型范圍，一次生成多個(gè)模型。模型可由外業(yè)提供的像控點(diǎn)進(jìn)行模型檢測(cè)，并進(jìn)行數(shù)字化采集。

（2）ADS40相機(jī)還可在全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站上進(jìn)行內(nèi)業(yè)地形要素?cái)?shù)據(jù)采集。ADS40影像屬于高分辨率影像，在立體模型下將常規(guī)航片放大2倍仍能得到清晰的影像，尤其適用于大比例尺航測(cè)成圖。其采用的“先內(nèi)后外”生產(chǎn)工藝，可在很大程度上減輕野外補(bǔ)調(diào)、核實(shí)的工作量，大大縮短成圖周期。

（3）采用CASS7.1版本進(jìn)行編輯，依據(jù)有關(guān)圖式和技術(shù)規(guī)范，對(duì)全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)采集形成的數(shù)字原圖文件進(jìn)行數(shù)字化編輯。成果圖圖面必須達(dá)到清晰美觀的效果，各種文字及數(shù)字注記應(yīng)隨注記實(shí)體存入相應(yīng)的圖層中。

本文，筆者主要闡述了ADS40攝影相機(jī)在數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。在作業(yè)過(guò)程中，技術(shù)人員應(yīng)充分利用影像的特點(diǎn)制定合理可行的技術(shù)要求和作業(yè)流程，在各工序作業(yè)及質(zhì)量控制方面開(kāi)展細(xì)致的工作，生產(chǎn)出符合規(guī)范的數(shù)字地形圖產(chǎn)品。