数字航空摄影规范第2部分推扫式数字航空摄影.ppt
数字航空摄影规范 第2部分：推扫式数字航空摄影,主讲人：朱祥娥 单 位：中测新图（北京）遥感技术有限责任公司,主要内容,一、标准编制背景 二、工 作 简 况 三、标准主要内容,一、标准编制背景,1、2000年7月在阿姆斯特丹的第19届国际摄影测量与遥感大会上首次推出Leica公司开发的推扫式航摄仪。 Leica公司：ADS40/8系列 Optech公司：JAS系列（国内尚无用户）,ADS40,JAS150,一、标准编制背景,2、2005年国家测绘局组织编制了推扫式数字航空摄影补充技术规定（讨论稿）,一、标准编制背景,3、全国地理信息标准化技术委员会于2007年设置数字航空摄影规规范 第2部分 推扫式数字航空摄影技术规定国家标准的编制课题，委托本公司承担完成。,一、标准编制背景,4、与同步制定标准间的关系, IMU/GPS辅助航空摄影技术规范 对于IMU/GPS的的相关内容，在本标准中单独列出，不相互引用。,数字航空摄影规范分为两个部分： 第1部分：框幅式数字航空摄影 GB/T 27920.1-2011 第2部分：推扫式数字航空摄影 GB/T 27920.2-2012 本部分为该标准的第2部分。,二、工作简况,1、主要起草单位： 中测新图（北京）遥感技术有限责任公司 国家基础地理信息中心 中国测绘科学研究院,2、标准编制阶段,二、工作简况,课题组先后多次到山西省工程测绘院、太原东航航空公司、中科院遥感所对地观测中心、总参信息总站进行调研。,第二次发出征求意见稿共10份，收到返回意见7份（共31条），返回率为70%。,征求意见单位及专家包括： 专家教授 10个（院士1位） 标准委员会成员 25个,航摄单位 19个 测绘单位 6个 设备厂商1个,完成征求意见稿后向63个单位及专家发出共63份征求意见稿。收到返回意见14份，返回率为22%。,三、标准主要内容,1、范围,3、术语和定义,2、规范性引用文件,4、航摄计划与航摄设计,6、航空摄影飞行实施,8、成果质量检查,9、成果整理和验收,5、机载IMU/GPS系统及地面基站GPS的要求,7、数据处理,1、标准适用范围,本标准规定了采用推扫式航摄仪进行航空摄影的技术要求、成果质量的检查方法及成果的整理验收要求。,本部分适用于测制1500至150 000地形图和影像图的推扫式数字航空摄影工作。,2、规范性引用文件,GB/T 18314 全球定位系统(GPS)测量规范,3、术语与定义,推扫式数字航空摄影 推扫式数字航空摄影基线 GPS偏心分量 地面GPS基站 原始数据 0级数据 粗纠正影像 综合分解率 传感器积分时间 传感器扫描周期,航摄仪前视扫描线与后视扫描线所获取的影像构成立体时，这两个成像时刻航摄仪摄影中心之间的连线,3、术语与定义,推扫式数字航空摄影,采用基于相互平行的双线阵或多线阵成像探测器的数字航摄仪沿垂直于线阵方向推进扫描获取影像的竖直航空摄影。,推扫式数字航空摄影基线,3、术语与定义,GPS偏心分量,地面GPS基站,3、术语与定义,原始数据 、0级数据、粗纠正影像,3、术语与定义,综合分解率 推扫式数字航摄仪系统中，衡量镜头、分光系统和探测器对黑白相间宽度相等的线状目标影像分辨的能力。,3、术语与定义,传感器积分时间 推扫式数字航空摄影中，获取每条扫描线影像的等效曝光时间长度。 传感器扫描周期 推扫式数字航空摄影中，每条扫描线数据获取的时间长度，主要包括传感器积分时间、模数转换时间、传输时间和存储时间。,4、航摄计划与航摄设计 航摄计划的制定,根据测图需要制定航摄计划，航摄计划应包括以下内容： 摄区范围； 成图比例尺和摄影地面分辨率； 航线敷设方法、像片航向和旁向重叠度； 航摄仪类型、技术参数和航摄附属仪器参数； 需提供的航摄成果名称和数量； 执行航摄任务的季节和期限； 其它技术要求。,4、航摄计划与航摄设计 设计用基础地理数据的选择,设计用基础地理数据应选择摄区最新制作的地形图、影像图或数字高程模型，其比例尺一般应根据测图比例尺按下表规定选用。,4、航摄计划与航摄设计 地面分辨率的选择,各摄影分区基准面的地面分辨率应根据不同比例尺航摄成图的要求，结合分区的地形条件、测图等高距及影像用途等，在确保成图精度的前提下，本着有利于缩短成图周期、降低成本、提高测绘综合效益的原则在下表的范围内选择。,4、航摄计划与航摄设计 航线的敷设,航线敷设应遵循以下原则： 航线一般按东西向平行于图廓线直线飞行，特定条件下亦可作南北向飞行或沿线路、河流、海岸、境界等方向飞行； 航线间隔应尽量采用数字高程模型依地形起伏确定； 单条航线最长飞行时间一般不应超过25 min，最大不应超过30 min。,4、航摄计划与航摄设计 飞行地速的设计,地速，单位为千米每小时（km/h）； 地面分辨率，单位为米（m）； 传感器扫描周期，单位为秒（s）。 像移：目标点在像片上的构象点与其理想点位的差异。,4、航摄计划与航摄设计 航摄季节和航摄时间的选择,沙漠、戈壁、森林、草地、大面积的盐滩、盐碱地，当地正午前后各2 小时内不应摄影； 陡峭山区和高层建筑物密集的大城市应在当地正午前后各1 小时内摄影，条件允许时，可实施云下摄影。,摄区太阳高度角和阴影倍数,4、航摄计划与航摄设计 航摄仪的选择与检定,航摄仪的选择 内方位元素可精确测定； 综合分解率不应小于50 lp/mm； 航摄仪的各波段光谱响应范围 线阵探测器像元不得有暇点等。 航摄仪的检定 新购或距前次检定超过两年； 经过大修或主要部件进行拆卸或更换后； 使用或运输过程中产生剧烈震动后。 检定项目和检定方法按照数字航摄仪检定的相关标准执行。,5、机载IMU/GPS系统及地面基站GPS的要求 机载IMU/GPS设备,机载GPS接收机应为动态测量型双频GPS接收机，采样间隔不应大于0.5 s； 机载GPS天线应采用航空型产品，具有动态双频数据接收能力，并有精确定义和稳定的相位中心，能在高空、高速飞行状态下正常工作； IMU数据记录频率不应小于200 Hz； IMU/GPS联合解算测角中误差：侧滚角和俯仰角不应大于0.005 º，航偏角不应大于0.01 º。,5、机载IMU/GPS系统及地面基站GPS的要求 地面基站GPS要求,基站GPS接收机应为测量型双频GPS接收机，最小采样间隔不应大于0.5 s； GPS天线应带有抑径板或抑径圈，具有双频数据接收能力； 应配有充足的电池或电源系统，能保证航摄作业中供电不间断； 应配有能适应满架次作业所需地面观测数据存储要求的存储器。,5、机载IMU/GPS系统及地面基站GPS的要求 地面GPS基站布设原则,摄区内任意位置与最近基站间距离要求表,5、机载IMU/GPS系统及地面基站GPS的要求 地面GPS基站选址、布设、测量,IMU/GPS辅助航空摄影技术规范,4、航摄计划与航摄设计 摄区、分区覆盖保证,摄区、分区边界覆盖保证：当地面分辨率大于25 cm时，航向覆盖超出边界线不应少于一条基线；否则，不应少于两条基线。旁向覆盖超出边界线一般不应少于扫描带宽的30；在便于施测像片控制点且不影响空三加密时，不应少于扫描带宽的15。,6、航空摄影飞行实施,机载GPS天线安装 偏心分量的测定 飞行准备 IMU/GPS辅助航空摄影技术规范,6、航空摄影飞行实施,航线弯曲度 航高保持 摄区、分区覆盖保证 数字航空摄影规范 第1部分 框幅式数字航空摄影,6、航空摄影飞行实施 飞行要求,飞机上升、下降速率不应大于10 m/s，且飞行过程中转弯坡度不宜超过20 º。 每架次，在进入第一条航线前和出最后一条航线后或中断飞行前后都必须进行IMU/GPS初始对准飞行。 进入摄区航线时，应采用左转弯和右转弯交替方式飞行，且每次直线飞行时间一般不应超过25 min，最大不超过30 min。 在摄区航线飞行过程中，飞行地速与设计飞行地速之差不应大于设计值的20。,6、航空摄影飞行实施 飞行要求,出现GPS信号失锁时，应立即中止摄影，并在信号恢复正常5 min后再进入航线进行摄影，若GPS信号始终无法恢复正常，应立即终止本架次飞行，并查明原因。 摄影过程中，飞机俯仰、侧滚和航偏角不应大于座架可调整角度的限定要求。,6、航空摄影飞行实施 重叠度,旁向重叠 旁向重叠度一般应为2030，个别最小不得小于13。 制作真正射影像时旁向重叠度一般不应小于60。 航向重叠 无要求,6、航空摄影飞行实施 飞行地速保持,进入航线飞行过程中，一般要求实际飞行地速与设计飞行地速之差不应大于设计值的20。,6、航空摄影飞行实施 摄影质量,影像应清晰，层次丰富，反差适中，色调柔和；应能辨认出与地面分辨率相适应的细小地物影像，能够建立清晰的立体模型。 影像上不应有云、云影、烟、大面积反光、污点等缺陷；或虽存在少量缺陷，但不应影响空三加密和测图。 影像不应有裂缝。,6、航空摄影飞行实施 补摄与重摄,漏洞造成的补摄与重摄； IMU/GPS数据造成的补摄与重摄； 当地面分辨率小于或等于25 cm时，补摄航线两端不应少于两条基线；当地面分辨率大于25 cm时，补摄航线两端不应少于一条基线； 补摄与重摄应按照原设计要求进行。,7、数据处理,原始数据下载 0级数据生成 粗纠正影像制作,8、成果质量检查,将照片打印输出，按照模拟胶片的方法检查 利用IMU/GPS数据检查,检查范围,飞行质量和影像质量,传统方法与新技术方法相结合,检查方法,9、成果整理和验收 成果整理,航空摄影数据整理 地面基站同步观测数据和地面基站测量数据整理 浏览影像整理 影像输出片整理 文档资料整理,9、成果整理和验收 成果整理,航空摄影数据指各波段0级数据 以航线为单元存储 每个0级数据目录下包括一张数据目录对照表,航空摄影数据整理,数据目录对照表,9、成果整理和验收 成果整理,航线编号采用以航线为单位的流水编号，自左至右14位为摄区代号，56位为分区号，79位为航线号 ； 当有补飞航线时，补飞航线的航线号在原航线编号后加补飞码。,航空摄影数据整理,9、成果整理和验收 数据的整理,摄区代号由两位年代号和两位序列号组成，序列号不足两位用0补齐，例如：1009表示2010年第9号摄区； 分区号由两位序列号组成，不足两位用0补齐，例如：01表示1分区； 航线号为流水编号，由三位数字组成，不足三位用0补齐，例如001表示第一条航线； 补飞航线号为在原航线编号后增加补飞码，补飞码由1位英文字母表示，b表示第一次补飞，c表示第二次补飞，依次类推。,9、成果整理和验收 成果整理,以航线为单元，将粗纠正影像按照10：1（宽高比例不变）进行重采样，采样后影像以带坐标信息的通用图像格式存储； 文件名为在航线编号后加浏览影像标识号（“LL”）。,浏览影像的整理,以航线为单元，对粗纠正影像进行重采样，采样后扫描线宽为1900个像素（宽高比例不变）； 将重采样后的航带影像以2700个像素宽由西到东（或由北到南）进行切割，相邻块之间保证50个像素的重叠区； 输出片数据文件编号为在航线编号后加3位分块序列号； 输出片尺寸：高20 cm，宽28 cm，影像四周侧边距5 mm，靠左侧放置；,9、成果整理和验收 成果整理,影像输出片整理,谢谢！,
