UCXP 數字航空攝影測量系統具有怎樣的精度？

發布日期：2019-03-27 23:12 瀏覽量：16055

數字技術的發展，觸發了航空遙感數據的獲取進入到一個全數字時代。數字航空攝影測量系統以其對天氣標準要求低、產品多樣化、地面分辨率高等優勢，正逐步取代傳統的膠片攝影。航空攝影測量系統其機載 POS 技術是利用集成的全球定位系統（GPS）和慣性測量單元（IMU），同步獲取高精度像片中心點 6 個外方位元素，改變了內業工序同時減少了外業工作量，極大地縮短了從外業獲取航空資料到 4D 產品生成的時間，提高工作效率。

飛燕遙感近年來通過大幅面數碼航攝儀、傾斜航攝儀、激光雷達數碼航攝儀執行了多項航空攝影項目，比如鹽城市大豐測區1:1000地形圖測繪航空攝影項目，黃河河道航空攝影等等航攝項目。均基于航空攝影測量技術，高效完成了外業數據獲取的工作，從數據獲取，數據處理到數據加工大大提高了其工作效率。

鹽城市大豐測區地形圖.png

基于 POS 輔助的數字航空攝影

這里通過 UCXP 數字航空攝影測量系統來談論一下。

UCXP 數字航空攝影測量系統，是由美國 Microsoft-Vexcel 公司生產的大幅面數碼航攝儀。該產品具有超大影像幅面，達到了 19600 萬像素(17310×11310 像素)，具有 6μm 的像素尺寸。有效減少了航線數量、節省了時間并降低了成本，不影響其優異的輻射性能。可更換的機載存儲單元為長距離的飛行創造了條件，最小曝光間隔（1.35 秒）允許使用高性能飛機并且確保重疊度。一次飛行可同時獲取真彩色、彩紅外和全色數字航空影像產品。配備的 GSM3000 三軸穩定平臺，可實時調節航攝儀姿態，使其始終保持正確的工作狀態。先進的POS-Track 飛行管理系統，實現飛行軌跡的實時監控和像片的定點曝光。

1、航空遙感飛行

以航攝項目新疆伊犁—河谷為例，測區東北邊、東南邊地勢較高，高程都在 1600～2860m 之間，河谷中央大部分丘陵地范圍內高程在 750～950m 之間，高差在 1000m 以上。為保證后期 1:1000 比例尺DEM 與 DOM 的制圖精度，測區獲取影像分辨率為0.08m。

根據航空遙感像機焦距（f=100mm）、CCD 面陣像元分辨率（6μm），影像分辨率為 0.08m，確定相對航高 H 相為 1330m。新疆伊犁河谷測區平地占 43%，丘陵地占 43%，山地占 13%，高山地 1%，地形總體為平丘地，東北角和東南角為山區，最高差 2860m，河谷最低為 750m，對場區南、北部邊緣局部山頭超過在 1100m 時，需進行航向重疊度加密到 65%；對地形高程超過 1200m的山頭，航線旁向重疊度加密到 45%。

本測區采用基于機載 POS 輔助航空遙感技術解算航片外方位元素，依據相關技術規范和要求，需進行檢校場飛行。伊犁河谷場區航空遙感飛行檢校場選在場區內便于地面測量的在場區內鞏留縣城。檢校場為連續對向飛行的四條航線：N18～N21 航線，每條航線 7 張航片，檢校場飛行高度與場區飛行高度相同。在檢校場每條航線的 1、4、7 張影像點位上布設地面控制點，另外測量 2 個平高點作為檢查點，驗證檢校場空三作業精度。

2、地面測量

根據《IMU/GPS 輔助航空攝影技術規范》要求，選擇了開闊、附近無電波干擾、交通和通訊條件良好、穩定以及易于保存的地方架設基站。參照 GPS 輔助航空攝影技術規定，加密分區大小一般設計為 8-10 條航線，平均每條航線上像片數為航線條數的 2.5-3 倍。

3、數據質量分析

1）飛行質量

伊犁—河谷測區航空遙感數據獲取，在進行飛行設計時即導入了 DEM 作為底圖進行質量控制，保證了重疊度；在進行實際飛行時，采用 POS Track 飛行管理系統和 GSM3000 穩定平臺，使航線彎曲度、影像的重疊度、傾斜角、旋偏角和航高保持均滿足規范要求。

2）影像質量

使用航攝系統配套的專業影像處理軟件進行航空數碼像片的生成，采用逐條航線調色、逐條航線生成的方式，保證每條航線的色彩。經檢查，影像清晰、反差正常、色調豐富、顏色飽和、彩色平衡良好、植被的綠色特征明顯，相鄰片上相同地物的顏色基調一致，像面上無云；能夠清晰辨認出與地面分辨率（GSD）相適應的細小地物影像，正確地辨認出航空遙感像片上的各種地物，精確地反映出被攝物體的輪廓。能夠建立清晰的立體模型。

3）機載 POS 數據

利用測區檢校場內的地面控制點，按照常規方式得到檢校場每張像片的外方位元素，與機載 POS獲取的數據進行對比，得到系統改正參數。將此參數應用到整個測區中，得到檢校后的POS 數據，以便進行下一步的 DEM 和 DOM 生產。

4、DEM 和 DOM生成

利用數字航空攝影資料和外業像控資料，采用基于 IMU/DGPS 輔助空中三角測量方法，以加密分區為單元，將 POS 數據作為帶權觀測值，引入加密分區像控點，進行區域網聯合平差，解求每個模型定向點坐標并獲取更高精度的像片外方位元素成果（X、Y、Z, Φ、?、κ）；然后使用使用全數字攝影測量工作站，導入空三加密成果建立立體模型；最后生成 DEM 和 DOM 成果。

UCXP 數字航攝系統，能在獲取數碼影像后，利用檢校后的機載 POS 數據和少量地面控制點，進行大比例尺 DEM 和 DOM 產品制作。