淺談POS系統(tǒng)在空三加密中的應(yīng)用

黃鶯++李亞瓊

摘要：經(jīng)隨著慣性導(dǎo)航技術(shù)和全球定位技術(shù)的迅速發(fā)展，利用少量或無地面控制點進(jìn)行空三加密成為可能。在本文中，通過對POS系統(tǒng)的引入，到新的數(shù)字時代的技術(shù)升級比較總結(jié)傳統(tǒng)攝影測量，通過空三加密和基于傳感器的精度分析模型的研究，探討了POS數(shù)據(jù)的空三加密過程INPHO軟件與生產(chǎn)數(shù)據(jù)比較幾組新的攝影測量系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：POS系統(tǒng)；空三加密；應(yīng)用分析

由于社會在不斷發(fā)展，測繪技術(shù)和計算機技術(shù)也逐漸得到發(fā)展應(yīng)用，攝影測量解析攝影測量具有全數(shù)字?jǐn)z影測量的發(fā)展階段。傳統(tǒng)的航空攝影測量主要是基于對電影影像的應(yīng)用，因為其周期短、成本低、精度高，已經(jīng)成為了一個地形圖成圖的重要手段。近年來，在工程和生產(chǎn)機載激光雷達(dá)技術(shù)的引入，可以克服高空天氣的影響，結(jié)合高精度POS數(shù)據(jù)的GPS / IMU系統(tǒng)，減少中間環(huán)節(jié)，保證了同步的準(zhǔn)確性可以得到同時也正射影像圖數(shù)據(jù)和其它相關(guān)產(chǎn)品目前，不僅在地形測繪，也得到了越來越廣泛的應(yīng)用在城市規(guī)劃領(lǐng)域，土地和資源管理，電力系統(tǒng)，林業(yè)管理，環(huán)境保護(hù)等。

1.POS系統(tǒng)介紹

1.1系統(tǒng)組成

POS的機載定位系統(tǒng)是基于全球定位系統(tǒng)（GPS）和慣性測量單元（IMU）對航空攝影影像的外方位元素的現(xiàn)代導(dǎo)航系統(tǒng)的直接測定，也可應(yīng)用于地面控制或只有少量地面控制點的情況下，航空遙感在定位和圖像采集。引進(jìn)的技術(shù)，在生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)采集和處理，改變了。空心三軟件工程的生產(chǎn)效率將直接影響到工程的進(jìn)展。接收機接收GPS數(shù)據(jù)，IMU提供設(shè)備的瞬時速度，加速度和方向信息，并接收通過POS機位置信息的數(shù)據(jù)處理軟件，獲得定位數(shù)據(jù)載波設(shè)備。

1.2技術(shù)分析

IMU是一種不依賴于外部信息的自主導(dǎo)航設(shè)備，傳輸能量，在應(yīng)用不怕外界的干擾，和良好的隱蔽性。同時，它還具有數(shù)據(jù)更新率高，短期精度和穩(wěn)定性好，因此在軍事和民用領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。然而，它也有自身的缺點，它單獨使用時具有定位誤差隨時間積累的不足，它具有的應(yīng)用程序或任務(wù)是致命的弱點，執(zhí)行時間長，要求快速響應(yīng)能力。GPS是一種無線電導(dǎo)航和定位系統(tǒng)，衛(wèi)星全天候，空前的接收站，不斷提供高精度的位置信息。但GPS還具有動態(tài)響應(yīng)能力差，易受電子干擾等。

2.全自動空中三角測量

數(shù)字?jǐn)z影測量生產(chǎn)作業(yè)，空中三角測量（簡稱空三加密）是空中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，影響產(chǎn)品質(zhì)量和工作效率。空三加密是確定整個區(qū)域的定位和姿態(tài)測量，以獲得在該地區(qū)的任何點的絕對坐標(biāo)，對定向控制和外部定向參數(shù)的基礎(chǔ)上，確定區(qū)域內(nèi)所有的影像外方位元素，從而找出對應(yīng)的對象空間點的坐標(biāo)。如果在一個區(qū)域網(wǎng)平差和控制點的地面坐標(biāo)觀測值的像點坐標(biāo)，這是經(jīng)典的解析空中三角測量法；如果觀測和GPS / POS數(shù)據(jù)（如果必要的話，添加少量地面控制點）和區(qū)域網(wǎng)聯(lián)合平差，即GPS / POS形成輔助空中三角測量。

自動空中三角測量的過程中，對模型的連接點，通過多影像匹配算法可以高效，準(zhǔn)確，圖像坐標(biāo)自動測量，通過圖像的點運算模式手動點測量坐標(biāo)完全取代傳統(tǒng)航空攝影測量。地面控制點的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)，目前尚缺乏有效的算法來自動定位圖像，只有數(shù)字?jǐn)z影測量工作站為光學(xué)坐標(biāo)由操作員手動測量。從攝影測量軟件的角度，自動空中三角測量的電流，是一種高效，對過程自動化程度高，如果可以使用GPS數(shù)據(jù)的GPS / / POS，POS輔助空中三角測量，效率會進(jìn)一步提高，在某些情況下，可以實現(xiàn)自動空中三角測量的GPS/POS輔助空中三角測量的高精度，如果點確定，至少在四個角落區(qū)域網(wǎng)絡(luò)需要4個地面控制點的測量；如果是中小規(guī)模的測繪航空攝影測量，可以考慮采用地面控制空氣的三角的測量方法，這完全可以使用GPS/POS相機坐標(biāo)而不是地面控制點，達(dá)到了真正意義上的自動空中三角測量。

3.POS數(shù)據(jù)輔助下的空三處理

在次更新，我單位生產(chǎn)也在轉(zhuǎn)型，在實際工作中常出現(xiàn)的同時，傳統(tǒng)的膠片圖像和數(shù)字圖像。然后POS數(shù)據(jù)介紹，與傳統(tǒng)工藝相比，空三加密過程和精度將改變形象，在這里我們可以在INPHO數(shù)據(jù)處理軟件和傳統(tǒng)的Helava數(shù)字?jǐn)z影測量工作站做實驗，無論是專門處理數(shù)字圖像的空三加密軟件和傳統(tǒng)的空三加密的數(shù)字圖像處理軟件之間的綜合比較，來探討空三加密精度的影響，以及新技術(shù)的INPHO軟件的優(yōu)點和缺點。

4.數(shù)據(jù)實驗及其精度分析

本次試驗選用工程中某段外控點比較密集的地區(qū)，位于東經(jīng)117°15′～119°20′，北緯34°10′～34°50′，地勢平坦。采用國家大地坐標(biāo)系為平面坐標(biāo)系，國家高程基準(zhǔn)為高程系統(tǒng)。控制點不夠均勻分布的要求下，傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式。實驗區(qū)可以得到20個控制點均勻分布。我們可以在兩個軟件，考慮20個控制點控制，統(tǒng)一的邊界提取只有6個控制點（其它的控制點的控制下作為一個檢查點）準(zhǔn)確度的檢查點和加密的變化。平面的相對誤差在20個控制點，高城海拉瓦和INPHO兩系統(tǒng)獲取加密點在0.26，地形圖生產(chǎn)的精度是足夠的。它是足夠的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)軟件的控制下是相對穩(wěn)定的，可靠的。當(dāng)控制點相對較少，海拉瓦系統(tǒng)誤差值在控制點前在價格變化的情況下是比較大的，而INPHO系統(tǒng)進(jìn)入POS數(shù)據(jù)誤差變化平穩(wěn)，仍能保持高精度。

總結(jié)

總之，與現(xiàn)場控制點減少，系統(tǒng)穩(wěn)定性的INPHO優(yōu)于海拉瓦系統(tǒng)。這些結(jié)果表明，對兩系統(tǒng)現(xiàn)場控制點的分布是相同的，對于傳統(tǒng)的攝像機現(xiàn)場控制點均勻分布，也適用于新的數(shù)碼相機拍攝，加入POS數(shù)據(jù)輔助空中三角測量，可以有效地減少地面控制點的個數(shù)。在實際工作中的同時，應(yīng)該讓實業(yè)有限公司控制點均勻分布在整個區(qū)域，有助于提高測量結(jié)果的精度范圍。

參考文獻(xiàn)：

[1]龍海奎，曾慶友，吳珊.POS系統(tǒng)在空三加密中的應(yīng)用與分析[J].城市勘測，2011，05：78-80.

[2]胡玥.POS輔助空三加密在巴倫臺測區(qū)的應(yīng)用[J].鐵道勘測與設(shè)計，2013，05：40-42.

[3]安金玉.POS輔助航空攝影測量應(yīng)用研究[D].昆明理工大學(xué)，2014.endprint