陳雷

摘 要：本文論述了運(yùn)用ADS80航攝數(shù)字化圖像的科技的特征，淺顯的向大家陳述了運(yùn)用ADS80航攝影像在葫蘆島1：500大比例尺地形圖航空勘測(cè)圖像過(guò)程當(dāng)中的立體測(cè)圖的科技應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：ADS80；數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量；立體測(cè)圖；航測(cè)

中圖分類(lèi)號(hào)：P228.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）10-0145-02

ADS80數(shù)碼攝影測(cè)量系統(tǒng)是當(dāng)下最為先進(jìn)的推掃式機(jī)載數(shù)字航空攝影測(cè)量系統(tǒng)。該航攝系統(tǒng)是由瑞士的LH公司和德國(guó)宇航中心DLR聯(lián)合研制，采用航天傳感器12000像元三線陣掃描原理，可同時(shí)獲得前視、底點(diǎn)、后視，具有100%三度重疊、連續(xù)無(wú)縫的地面立體影像。航攝儀系統(tǒng)集成了CUS6 IMU、GPS設(shè)備，采用POS、GPS精確導(dǎo)航定位定姿，為后續(xù)成果加工提供必需數(shù)據(jù)。運(yùn)用ADS80系統(tǒng)能夠在不需要外業(yè)像控測(cè)量就可以直接進(jìn)行加密和測(cè)圖，不僅大大減少了外業(yè)測(cè)量工作，更可以提高工作效率，將圖像的工期減少，降低了整個(gè)測(cè)繪工程的成本。

1 運(yùn)用ADS80航攝影立體測(cè)圖的特征

1.1 ADS80推掃式影像測(cè)圖的特征

（1）ADS80獲取的推掃式條帶影像的變形小，變形方向一致，相當(dāng)于傳統(tǒng)的框幅式數(shù)碼航攝相機(jī)的多鏡頭共中心或虛擬中心投影方式更適合于立體測(cè)圖。（2）利用條帶影像進(jìn)行測(cè)圖作業(yè)，航線內(nèi)無(wú)需更換像對(duì)和定向，避免了框幅式影像頻繁更換像對(duì)所帶來(lái)的多次定向和地物接邊，提高了測(cè)圖的精度和效率，也提高了質(zhì)量檢查的效率。（3）多名作業(yè)員可同時(shí)在一個(gè)條帶影像上進(jìn)行測(cè)圖作業(yè)，可采用分區(qū)或按地物類(lèi)型進(jìn)行矢量數(shù)據(jù)采集的方式進(jìn)行生產(chǎn)組織安排，方便生產(chǎn)調(diào)度和數(shù)據(jù)集成。

1.2 ADS80三個(gè)角度影像獲取方式測(cè)圖特征

（1）ADS80同時(shí)獲取三個(gè)角度100%重疊的連續(xù)影像最大基高比為0.76，而運(yùn)用傳統(tǒng)的比較成熟的航攝相機(jī)RC30的88毫米鏡頭獲取的影像的基高比為1.05，152毫米的基高比為0.61。完全可以滿足立體測(cè)圖對(duì)高程量測(cè)的要求。（2）ADS80可同時(shí)獲取16°、25°、41°三個(gè)角度100%重疊的連續(xù)條帶影像，其全色影像可分別構(gòu)成“前視-底視、前視-后視、后視-底視”等三重立體，若采用多重立體匹配技術(shù)，可有效剔除粗差，提高影像匹配精度。（3）ADS80在同一地點(diǎn)同時(shí)獲取前視、底視、后視三個(gè)不同角度的，并可再后期數(shù)據(jù)處理時(shí)采用疊加鑲嵌的方法避開(kāi)因地面或水體反光在影像上形成的反光點(diǎn)或反光條帶，也可避開(kāi)航攝飛機(jī)自身的陰影。可以有效解決測(cè)區(qū)周邊水域反光問(wèn)題。

1.3 ADS80影像空三加密測(cè)圖特征

（1）由于集成了IMU/GPS，理論上每條掃描線均由獨(dú)立定向參數(shù)，從而避免了框幅式影像因主點(diǎn)落水對(duì)空三加密和測(cè)圖的影響，無(wú)需為傳統(tǒng)意義上的主點(diǎn)落水而額外的增加控制點(diǎn)數(shù)量。（2）橫向重疊度高，數(shù)據(jù)量大，提高了連接點(diǎn)的匹配精度，空三結(jié)果更加可靠。

1.4 存在的問(wèn)題

（1）由于ADS80系統(tǒng)采用的線陣掃描技術(shù)，在進(jìn)行大比例尺攝影時(shí)，對(duì)快速移動(dòng)目標(biāo)的攝影存在波段錯(cuò)位缺陷，主要是公路上的高速行駛車(chē)輛會(huì)顯示錯(cuò)位，需要局部進(jìn)行改正。（2）ADS80數(shù)碼航攝影像由于其像素高，其數(shù)據(jù)量大，整個(gè)攝取的航攝影像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間需要10多個(gè)TB，對(duì)于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和拷貝都不方便，不過(guò)隨著計(jì)算機(jī)硬件的飛速發(fā)展，這些都不是問(wèn)題。

2 航攝工作流程

航攝工作流程圖1所示。

3 航線設(shè)計(jì)

3.1 地面分辨率及航攝分區(qū)

根據(jù)甲方制作1：500比例尺DLG及1：500比例尺DOM的需求，依據(jù)GB/T 27920.1-2011《數(shù)字航空攝影規(guī)范 第1部分：框幅式數(shù)字航空攝影》，確定本攝區(qū)航攝的地面分辨率為0.06米；根據(jù)攝區(qū)面積大小及實(shí)際地形特點(diǎn)、飛行區(qū)域管制調(diào)度、ADS80技術(shù)參數(shù)等情況，確定本攝區(qū)為1個(gè)航攝區(qū)域。

3.2 航線布設(shè)及分區(qū)圖

本攝區(qū)使用ADS80自帶的航線設(shè)計(jì)軟件FPES，該軟件可以充分考慮航帶長(zhǎng)度、太陽(yáng)角、光線強(qiáng)度及地面高程變化等因素進(jìn)行自動(dòng)航線設(shè)計(jì)。本攝區(qū)共敷設(shè)航線69條，為保證IMU精度，單條航線飛行時(shí)間不得超過(guò)30分鐘。航線布設(shè)結(jié)合圖2所示。

3.3 覆蓋范圍

該攝區(qū)采用的是推掃式數(shù)字航攝儀，攝區(qū)邊界覆蓋上保證：（1）攝影進(jìn)點(diǎn)與攝區(qū)邊界距離大于H*（2tgθ前視+tgθ后視）；（2）攝影出點(diǎn)與攝區(qū)邊界距離大于H*（2tgθ后視+tgθ前視）；（3）旁向覆蓋超出攝區(qū)邊界線大于50%。

3.4 分區(qū)基準(zhǔn)面高度確定

利用SRTM 60米DTM，計(jì)算攝區(qū)內(nèi)最高點(diǎn)和最低點(diǎn)高程，并選擇攝區(qū)內(nèi)最低點(diǎn)高程作為基準(zhǔn)面，確保最低點(diǎn)地面分辨率優(yōu)于0.06米。

3.5 航線重疊度選擇

本攝區(qū)屬于平地、丘陵結(jié)合地區(qū)，為了避免高山可能帶來(lái)的旁向重疊不夠，我們利用FPES軟件結(jié)合了全球60米SRTM DTM數(shù)據(jù)進(jìn)行航線設(shè)計(jì)，使得測(cè)區(qū)最高點(diǎn)的旁向重疊都在30%以上，另外ADS80數(shù)字航攝系統(tǒng)以推掃式進(jìn)行航攝，故本攝區(qū)航向重疊為100%。

3.6 基站

本攝區(qū)選用坐落于興城市區(qū)內(nèi)的國(guó)家2000 GPS B級(jí)點(diǎn)E047作為基站點(diǎn)，該點(diǎn)采用WGS84 橢球，ITRF 97歷元，高程為大地高，并且四周開(kāi)闊，沒(méi)有遮擋，符合基站使用原則。

3.7 影像數(shù)據(jù)后處理步驟

（1）利用ADS80下載軟件對(duì)原始航攝數(shù)據(jù)進(jìn)行下載，并解壓得到L0數(shù)據(jù)；（2）利用ADS80自帶的解算軟件IPAS對(duì)機(jī)載GPS數(shù)據(jù)、IMU數(shù)據(jù)、基站GPS數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)合解算；（3）使用XRO軟件，利用L0級(jí)影像數(shù)據(jù)、IPAS解算成果及地面像控點(diǎn)計(jì)算成果，通過(guò)影像匹配完成無(wú)約束空三測(cè)量。

4 結(jié)語(yǔ)

基于ADS80航攝系統(tǒng)的1：500地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)，是以計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、“3S”技術(shù)等先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)為依托，通過(guò)航空攝影、控制測(cè)量、航測(cè)內(nèi)業(yè)測(cè)圖、外業(yè)調(diào)繪、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)編輯整合和數(shù)據(jù)錄入等工作，以先進(jìn)ADS80獲取航攝影像數(shù)據(jù)，全面實(shí)現(xiàn)了地理信息的采集、處理、存儲(chǔ)、管理、分析和應(yīng)用的科學(xué)化和現(xiàn)代化，首次形成大規(guī)模城市地形數(shù)據(jù)和影像數(shù)據(jù)，為政府進(jìn)行城市長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃、合理利用土地提供了準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。實(shí)現(xiàn)了區(qū)域內(nèi)地形圖的全部更新，從根本上解決地形圖的實(shí)用性問(wèn)題，解決基礎(chǔ)控制點(diǎn)不兼容問(wèn)題，為葫蘆島市總體規(guī)劃提供了可靠的依據(jù)。