测绘标准化 StandardizationofSurveyingandMapping Jun.2011,27(2)
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5数字航空摄影测量控制测量规范6编写说明
邓国庆 段怡红 肖学年 王占宏 周 一 蒋红兵 朱 健
(1.国家测绘局测绘标准化研究所 陕西西安 710054;2.国家测绘局第一大地测量队 陕西西安710054;3.广东省国土资源厅 广东广州 510620;4.国家测绘局第三航测遥感院 四川成都 610100)
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OntheRevisionofAerophotogrammetry―ControlSurveySpecifications
DENGGuoqing DUANYihong XIAOXuenian WANGZhanhong ZHOUYi JIANGHongbing ZHUJian
摘 要:为适应当前测绘生产的技术要求和发展水平,有必要制定数字航空摄影测量规范,建立新的航空摄影测量标准体系。介绍行业标准5数字航空摄影测量控制测量规范6的定位、主要内容以及重点条文和有关问题的说明,有益于对标准的理解和应用。
关键词:标准说明;数字航空摄影测量;控制测量;空中三角测量;区域网平差中图法分类号:P201.1 随着科学技术的发展,摄影测量已进入了基于数字化影像或数字影像进行数据处理的阶段,即数字摄影测量阶段。航空技术的飞速发展以及导航定位技术、数字航摄像机、内外业一体化等新型设备和技术的出现及发展,对传统航空摄影测量内外业产生了巨大的影响。由于生产技术路线的不同,内外业各自的工序不再具有清晰的界线,内外业之间 图5表示了DOM起始点与DEM起始点的相互关系,由图中可以看到,按照标准规定公式计算的DEM格网点均与某像元中心点重合,也就是落在某像元的中心。
6 结 语
2010年发布实施的DOM和DEM系列成果标准,是在充分考虑我国当前测绘生产的实际情况,经深入调研、讨论并参考国外相关标准的基础上制修订完成的,对于指导和规范我国基础地理信息数字成果的生产、质量控制和使用具有重要的指导意义。
经实践检验,标准中DOM和DEM的定位及起始点计算的规定是科学、正确和合理的。各测绘生产单位在实际生产中应该严格按照标准的有关规定执行,以利于数据共享和复合型测绘产品的生产。参考文献
[1] [2] [3]CH/T1009―2001 基础地理信息数字产品1B100001B50000数字正射影像图[S]
CH/T1008―2001 基础地理信息数字产品1B100001B50000数字高程模型[S]
/T.1收稿日期:2011-04-15
第一作者简介:王占宏,成绩优异高级工程师,博士,现主要有逐渐融合的发展趋势。原有航空摄影测量外业、内业规范已不适应当前的需要,相关标准的划分和层次亦需要调整。为适应当前测绘生产的技术要求和发展水平,有必要制定数字航空摄影测量规范,建立新的航空摄影测量标准体系。图1为新旧航空摄影测量标准体系对比。新的标准系列按生产流程由航空摄影、控制测量、空中三角测量、测图与成果
500、1B1000、1B2000数字正射影像图[S]
[4] CH/T9008.2―2010 基础地理信息数字成果1B
500、1B1000、1B2000数字高程模型[S]
[5] CH/T9009.3―2010 基础地理信息数字成果1B
5000、1B10000、1B25000、1B50000、1B100000数字正射影像图[S]
[6] CH/T9009.2―2010 基础地理信息数字成果1B
5000、1B10000、1B25000、1B50000、1B100000数字高程模型[S]
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[11]OrdnanceSurvey.Land-FormPROFILEPlusTechnical
sheet[Z],2006
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2 主要问题及说明2.1 关于测量方法
标准规定了使用GPS测量技术进行控制测量的方法和要求。GPS平面测量方法目前主要分为3种:GPS静态或快速静态相对定位、GPSRTK测量和GPS精密单点定位。其中前2种方法均有相关的标准,本标准进行了直接引用。GPS精密单点定位在像控测量中的应用目前还不是很广泛,其适用性和实用性还需要在生产实践中继续验证,因此本标准对GPS精密单点定位未作详细的技术要求,仅进行了概略的描述,具体要求需在技术设计书中规
图1 新旧航空摄影测量标准体系对比
生产4个阶段性的规范组成,各个规范具体再按不
同技术和比例尺等划分子部分。
本标准基于数字摄影测量当前的技术特征对航空摄影测量(含数字航摄和胶片航摄)的像片控制测量进行了技术约定和作业过程指导。本标准只针对目前控制测量应用各类新技术后的工艺、技术、生产作业等方面发生变化的部分,而未发生变化的部分如果需要使用旧的技术方法,则可以继续应用原有标准中相关部分的技术要求(如附合导线、支导线、三角锁、交会和引点等),不在本标准中重复规定。1 主要内容
标准的第3章总则部分,规定了对空间参考系、基础控制点、像控点、仪器设备和软件、航摄资料、新技术、方法、工艺的要求。标准的第4章准备工作部分,规定了各类资料收集的要求、测区踏勘的要求、资料分析的要求、仪器设备准备的要求和技术设计的要求。标准的第5章基础控制点的布设和测量部分,规定了用于平面控制的基础控制点和高程控制的基础控制点的测量方法和要求。标准的第6章像控点的布设部分,规定了像控点点位要求,包括像控点的目标条件、像片条件和GPS测量条件的要求;全野外布点的要求;区域网布点的要求,包括胶片航摄和数字航摄的常规光束法平差布点、GPS辅助光束法区域网平差布点、IMU/GPS辅助光束法区域网平差布点。标准的第7章像控点测量部分,规定了像控点测量的基本要求、平面测量方法及技术要求、高程测量方法及技术要求。标准的第8章刺点与整饰部分,规定了像控点的编号要求、刺点要求和整饰要求。标准的第10章质量控制部分,规定了控制测量质量控制的基本要求以及各个环节的过程质量控制的内容。标准的第11章成果整理与上交部分,规定了控制测量各类成果整理的要求定。待该技术较为成熟,各项技术要求较为明确和
稳定时,可以在标准修订中进行明确规定。高程测量方法分为3种:GPS水准高程拟合、GPS高程测量和GPSRTK测量。在实际作业中根据具体情况选择,首选为GPSRTK测量,次之为采用区域似大地水准面数据进行的GPS高程测量,最后为GPS水准高程拟合。2.2 像片条件
为描述统一和方便起见,这里的/像片0具有广义含义,即涵盖了狭义的传统的胶片航摄的纸基像片,也涵盖了纸基像片的数字化影像和数字航摄的数字影像。像片条件沿用大中小3个比例尺航外规范的要求,进行了统一化处理。对数字航摄影像在相应条文中进行了规定。
标准规定/当使用数字航摄影像时,像控点距像片边缘不宜小于1.0mm。0胶片航摄对像控点距像片边缘有较严格的要求,这主要是考虑到航片边缘的变形较大,而在数字航摄影像中由于所使用的镜头较小,且为多镜头影像获取后拼接而成的,因此,影像边缘的变形不会太大,靠近边缘的影像完全可以使用,不应受传统航摄资料的有关规定限制,像控点可布设在影像的边缘或靠近影像边缘的位置。根据征求意见的结果和生产单位的实践经验,确定了该条规定的指标。
标准规定/当使用数字航摄影像时,可按具体像幅大小进行比例换算,具体由技术设计书明确。0由于当前数字航摄仪的类型较多,技术指标差异较大,不能像胶片航摄一样进行统一规定,所以该条给出了处理原则,具体要求根据项目中使用的数字航摄仪在技术设计书中明确。2.3 数字航摄仪的主要技术指标
当前国内使用的数字航摄仪主要有4家厂商的多个型号,这些航摄仪成像原理不同,主要技术指
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见图2。
表1 主要厂商数字航摄仪参数比较(全色像机)
厂商
产品DMC
Z/I
DMCII-140DMCII-230DMCII-250
UCD
VEXCEL
UCXUCXpUCXpWA
四维远见Leica
DLR
SWDC-4ADS40ADS80
CCD类型多面阵单面阵单面阵单面阵多面阵多面阵多面阵多面阵多面阵
虚拟中心垂直中心投影方式虚拟中心中心中心中心
像素尺寸/Lm
12.07.25.65.69.07.26.06.06.86.56.5
像素数航向[***********][***********][1**********]
旁向[***********][***********][***********]0交叉12000交叉
最大GSD500m航高/cm
5.03.93.02.54.43.62.92.98.95.6155.0
焦距/mm[***********]070508062.7762.77
60%重叠度基高比0.3 0.350.350.290.250.270.270.380.590.310. 60. 6
发布日期[***********][***********]2000
2008
5
三线阵多中心
控点的布设方案成熟而稳定,经过长期的生产实践,证明是有效的、可靠的,生产单位都已完全掌握,不存在技术争议,可以继续指导生产作业。所以基于胶片航摄的常规光束法区域网平差的布点方案A是最基本的,也是认识最统一的。大量生产实践表明:按现行航空摄影测量外业规范布设像控点,常规光束法区域网平差精度通常为规范允许值的50%~70%,保险系数较大,因此,减少像控点数量后,加密成果精度仍有可能达到规范要求。如何
图2 几种数字航摄仪像幅大小对比
减少像控点数量以及减少后能否达到成图精度要求,需要在具体生产项目中进行试验,验证后再予以明确。为了生产的实用性和延续性,在本标准中对于常规光束法区域网平差继续沿用现行航测外业规范的规定,作为参考,可以放宽使用,而不作为规范性要求,不拘泥于具体的数量和图形。这样可以为生产单位所做的尽量减少像控点数量、提高生产效率的各种努力提供标准支持。
2.4 关于像控点的布设
本标准根据平差方法、航摄方式分别规定了不同情况下的像控点布设方案,表2描述了不同布点方案的相互关系。
2.4.1 常规光束法区域网平差
由于胶片航摄仪较为成熟稳定,各项技术指标差异不大,现行航测外业规范规定的胶片航摄的像
表2 像控点布点方案关系
平差方法常规光束法
区域网平差
航摄方式
布点方案
现 状生产中最为统一
由于数字航摄设备的差异而难以统一,没有理论精度依据,实践中摸索尝试
生产中较为统一认识较为一致生产中较为统一认识较为一致
较成熟,无争议
备 注成熟,无争议争议大较成熟,无争议
胶片航摄 沿用航外规范的布点方案)))A数字航摄 在A的基础上适当放宽)))B胶片航摄数字航摄胶片航摄数字航摄
在A的基础上减少至四角平高点+ 首末两端高程点或构架航线)))A1 在B的基础上减少至四角平高点+ 首末两端高程点或构架航线)))B1 在A的基础上减少至四角平高点甚 至无像控)))A2
在B的基础上减少至四角平高点甚
GPS辅助光束法区域网平差
IU/GPS辅助光M
束法区域网平差
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者是多条航带(区域网),在1970―1990年较为常用。以后独立模型法在生产中开始应用,现在生产作业中基本都是采用光束法区域网平差。
我国多个版本的航外规范(1970、1980、1990)均以航带法规定了像控点布设的布点方案(即像控点航向、旁向基线数),其理论基础和依据是单航带最弱点精度估算公式。对于航带法,根据空中三角测量偶然误差累积规律,航线中央为精度最弱处。依据最弱点的精度估算结合加密点的精度要求就可以反算出像控点的布点方案。王之卓院士推导出了单航带解析空三最弱点模型坐标的精度估算公式(摄影测量学原理,P60),如果待定点是取自相邻航带的平均值,则需将两式(5-17、5-18)除以这些公式在以后的较多摄影测量学教材中被广泛使用。钱曾波教授提出了单航线解析空三相邻航线取中后的最弱点精度估算公式(解析空中三角测量基础,P320),这2个公式(×-1、×-2)一直被我国航外航内规范(公式1、公式2)所采用,沿用至今。
来 源
17)18)
摄影测量学原理
19)20)
布点方案B是最有争议的,也是实际工作中差
异最大的,最难以达到统一。在标准的编制过程中,试图提出一个明确的统一的解决方案,但是由于各种原因,最终只是给出了一个在方案A基础上适当放宽的原则,放宽的尺度根据项目的实际情况(成图比例尺、地形类别、航摄仪类型等),通过精度验证后由技术设计书具体明确。主要原因如下。2.4.1.1 缺乏公认的理论
解析空中三角测量按所采用的数学模型和平差单元分为航带法、独立模型法和光束法,按平差区域的大小分为单模型平差、单航带平差和区域网平差。我国现行航外规范中对像控点布点方案分为航线网法(以一条航线作为一个单元进行平差计算并求出航线内加密点的平面坐标和高程的方法称为航线网法,即航带法单航带平差)和区域网法(把几条航线联合起来,构成一个整体,进行整体平差,同时求出一个区域的所有加密点的平面坐标和高程的方法称为区域网法,即航带法区域网平差)。这二者均属于航带法,只是平差区域大小有别,前者是单航带,在1960―1970年较为常用;后
公 式
表3 单航带解析空三最弱点精度估算
3fn+23+f+n+190(5-3b2bHMZ=(5-8bq
为了简化平面公式(5-17)的表达,取对宽角及特宽角条件下的f/b分别为1.4及1.0,则得出
H
对宽角摄影:Ms=0.239mqn+30n+52(5-f
H
对特宽角摄影:Ms=0.239mqn+15n+52(5-f
MS=
Hm8fq
[一]单航线精度
在生产作业中广泛采用的连续像对单航线法,是直接用数学方法描述在全能仪器上进行空中三角测量的全过程的方法。因而,其精度估算公式基本上可沿用仪器法空中三角测量中所采用的精度估算公式。 例如
mh=0.088
H
bq
3+
19+
n+p48+
pc
式中:mh为相邻航线取中后的最弱点高程中误差;
mq为量测上下视差的单位权中误差(按像片比例尺计算);
H为平均相对航高;b为像片平均基线;
n为控制点间的基线数;
pc为量测主点上下视差的权,在通常的立体坐标量测仪上作业的条件下,可设pc=2,则上式可写成
H
mh=0.088qn+23n+100(×-1)
加密点平面位置的精度估算公式为
ml=0.28kmq
(×-2)
式中k为像比例尺分母与成图比例尺分母之比。
采用上述公式计算时,通常可设mq=0.02~0.025mm。
解析空中三角
测量基础
ms=?0.28@kmqmh=?0.088
H
mqb
n+2n+46(公式1)(公式2)
GBCHÒ-101-81GB/T13977-1992
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对于光束法区域网的精度,国内外不少学者进行了大量的分析,归纳出一些估算公式,这些公式均存在一定的差异。这些估算公式都是对理想的正方形区域进行的理论分析,而实际作业情况并非如此。因此,还不能照搬理论分析中得出的公式,要根据实际情况进行必要的调整。例如通过一定数量的试验,可以适当改变公式中的各系数值(解析空中三角测量基础,P324)。由于公式推导都是在特定条件下进行的,实际上,要导出一个适应各种条件的精度估算公式是很困难的。所以,通过一定数量的试验来验证在具体条件下,可能达到的加密精度,在生产实践中是十分必要的。
当前的测绘生产作业中基本都是采用光束法区域网平差,同时套用航带法的精度估算公式来确定像控点布设方案。由于数学模型不同,航带法和光束法在原理、方法、技术实现上均存在较大差异,航带法理论上最弱点在航线网中央,而光束法理论上最弱点在区域网周边,航带法的精度估算公式套用到光束法就存在适用性问题。从平差理论上讲,光束法的精度应高于航带法,而生产实践也反映出这一点,所以生产作业中就存在了按航带法的精度估算公式反求像控点布设方案并适当放宽,通过必要的试验验证后再在项目生产中使用的情况。
我国的现状是大多数生产项目基本是套用航带法区域网平差布点方案进行常规光束法区域网平差。而密周边的布点方案为常规光束法区域网平差的理论和经典布点方案,其理论精度最高。由于套用航带法布点方案依然能满足空三精度要求和成图精度要求,同时相对密周边的布点方案,通常情况下套用航带法区域网平差布点方案的像控点的数量要少,外业工作量要小,所以这是造成目前这种现状的原因。这2种布点方案,本标准不作哪个最优的推荐或强制的要求(没有使用/宜0或/应0),而是允许这二者均可使用(使用/可0),由生产单位自行决定。
我国航空摄影测量工作对于光束法区域网的精度一直缺乏成熟的理论依据及可靠的、权威的普适性试验验证。当数字航摄仪出现后,不仅未能发挥新技术的优势,反而因为数字航摄仪像对基线的缩短导致了外业像片控制测量工作量的增,,7
胶片航摄采用1B8000的摄影比例尺,在航摄面积、像控点设计方案相同的情况下,若DMC也采用1B8000的摄影比例尺,外业像控点会增加3倍;若DMC采用1B12000的摄影比例尺,外业像控点大约增加1倍。随着数字航摄仪的大量使用,这一问题变得日益突出。由于缺乏理论依据的支撑,难以对各类数字航摄仪提出统一的精度估算公式,同时基于上述情况,本标准规定以公式1、公式2反推计算出像控点间基线数作为参考,可以适当放宽,但必须经过试验验证后方可在技术设计书中明确,在生产中应用。
公式计算时,mq的取值按数字航摄仪的实际像点量测中误差计算,以DMC为例,在实际应用中,有单位按1/3分辨率计算,mq=12*1/3=4Lm=0.004mm。K的取值在航摄时就已确定,以DMC为例,一些参考文献提出可以按8倍左右成图放大倍数进行,超过了胶片航摄所采用的4~6成图放大倍数。对于胶片航摄,在模拟和解析测图时期,mq的取值通常为20Lm,在数字测图时期,mq的取值按经验通常可以达到1/3的扫描分辨率大小。2.4.1.2 生产实践的认知不统一
由于缺乏理论依据,现行规范也无法进行突破,仍然一直使用航带法的精度估算公式,而光束法区域网平差理论最严密,理论精度最高,所以在像控点布设方案方面应该有较大的潜力可挖,在现行规范的基础上可以尽量减少像控点的布设。大量生产实践表明:按现行航空摄影测量外业规范布设像控点,常规光束法区域网平差精度通常为规范允许值的50%~70%,保险系数较大,因此,减少像控点数量后,加密成果精度仍有可能达到规范要求。如何减少像控点数量以及减少后能否达到成图精度要求,需要进行试验验证。许多生产单位进行了有益的尝试并应用于生产实践中。从这些案例的结论可以看出,即使使用相同的数字航摄仪,相互之间也存在较大差异,难以统一,这都表明这些个例并不具有普适性。同一型号的数字航摄仪在生产实践中都难以寻找出规律,并形成统一的认知,更何况不同类型的数字航摄仪。有鉴于此,本标准建议条件较好时,在生产项目实施前,应根据具体情况进行小区域试验,以寻找最佳布点方案,从而应用于生产实践。这样做看似增加了工作环,
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隔4条基线(航摄仪RC30)布设高程控制点可满足1B10000航测成图精度要求。一些试验案例表明,GPS天线偏心分量的测定误差对自检校光束法区域网平差结果的精度几乎没有影响,即使在未测定偏心分量的情况下,GPS辅助自检校光束法区域网平差的精度仍然能达到要求。还有一些试验表明,用四角4个像控点进行GPS辅助光束法区域网平差几乎可以达到与常规密周边布点方案下利用像控点进行自检校光束法平差相同的精度;在无地面控制的情况下,仅使用GPS摄站坐标进行无地面控制的GPS辅助光束法区域网平差,GPS观测值存在一定的系统误差,尤其是高程,但平面可满足1B10000比例尺航测成图对加密的精度要求;为提高无地面控制的GPS辅助光束法区域网平差的精度,在区域网联合平差中必须引入漂移误差改正数,此时,需要有足够的地面控制,假如覆盖测区的像片重叠度和连接点仍按常规的摄影测量作业规范执行,那么在区域网的两端加飞2条构架航线就可完全地改正系统的漂移误差。
摄站点坐标的获取可以采用GPS差分技术(需要布设地面基站)和GPS精密单点定位技术(无需地面基站)。经生产实践验证,这2种技术所获取的摄站点坐标辅助光束法区域网平差的精度相当。GPS差分技术数据解算处理时间短,工序衔接紧密,但是需要布设地面基站。如果注重像控点测量的时间和效率,基站布设较为方便时,可以使用GPS差分技术,而对于基站布设困难或可以接受几天时间的延迟数据处理,则可以使用GPS精密单点定位技术。
随着GPS测量技术的发展,GPS动态差分定位精度的提高和GPS精密单点定位精度的提高,还有减少像控点数量的可能,本标准对上述方案采用/宜0(推荐,不提及也不排除其他可能性,是当前首选的但未必是所要求的),而不是/应0(要求,申明符合标准需要满足的要求)。
2.4.3 IMU/GPS辅助光束法区域网平差
对于IMU/GPS辅助光束法区域网,将摄站点坐标(外方位元素的3个线元素,由GPS测量获得)和像片姿态角(外方位元素的3个角元素,由MU测量获得)作为带权观测值进行附加参数的I
光束法区域网平差,同时也可以将GPS天线偏心I能性更大,越大的测区,这种效果越明显。这样也可以调动生产作业单位的积极性。对于较小测区则可以套用常规公式计算。
2.4.1.3 数字航摄仪参数差异大,处于发展中
胶片航摄仪的技术发展和更新换代,其基本技术参数一般不发生变化。以RC30为例,其几何畸变值极小、分辨率高(镜头/胶片组合分解力高达100线对/mm),具有像移运动补偿、自动曝光控制、微机控制、外部计算机和GPS接口等功能,带有陀螺稳定平台,这是它从RC10、RC20不断功能升级改造而得,但是它的像幅一直没有发生改变。从表1和图2可以看出,各类型数字航摄仪的基本技术参数差异较大,且处于技术升级和快速发展中。这也决定了数字航摄仪难以像胶片航摄仪一样提出稳定的像控点布点方案。
2.4.1.4 不宜限制先进技术的应用
对于航空摄影测量而言,空三加密的精度要求是稳定的、静态的,不随技术和方法的发展而变化,除非成图精度的要求发生变化。在满足空三加密精度的前提下,布点方案(区域网大小和像控点间基线数)应尽量减少像控点的布设,所以布点方案是随着技术和方法的进步而发生变化的,是动态的,特别是在当前各种新技术飞速发展的阶段,它不具有稳定性。标准化的对象应具有稳定性,所以在本标准中不宜也不应明确。布点方案过于明确,会限制各种先进技术和新工艺的应用,因此布点方案应由以前由标准规定而转变为由技术设计书明确,这是航空摄影测量标准与时俱进的一大变化:在保证成图精度、满足用图要求的前提下,最大限度地减少外业的工作量,提高投入产出比,从而推动和加快数字测绘技术的应用和发展。2.4.2 GPS辅助光束法区域网平差
对于GPS辅助光束法区域网平差,将摄站点坐标(外方位元素的3个线元素,由GPS测量获得)作为带权观测值进行附加参数的光束法区域网平差,同时也可以将GPS天线偏心分量作为未知值或带权观测值进行自检校光束法区域网平差。根据理论研究和生产实践,在原有胶片航摄或数字航摄的区域网布点基础上减少为:区域四角布点(规则图形在四角点,不规则图形在角点)结合首末两端布设2排高程点或首末两端飞构架航线。这一方案也
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自检校光束法区域网平差。根据理论研究和生产实践,在GPS辅助光束法区域网布点基础上减少为:区域四角布点(规则图形在四角点,不规则图形在角点)。这一方案在当前业界也较为认可。个别案例提出,对丘陵地和山地,采用四角点布设平高控制点即可满足1B10000航测成图精度要求;在平坦地区,采用加密区域四角点+2排高程点方案可满足1B10000航测成图精度要求。对于检校场,从目前的研究成果和生产实践看,还不能完全代替四角的像控点。
有研究者提出并进行了实践验证:/若依照像点坐标、POS系统提供的GPS摄站坐标及IMU姿态角的测量精度,分别给予三类观测值不同的权,则可用最小二乘平差方法求解物点的三维地面坐标和影像外方位元素的最或是值。由于误差方程中顾及了POS系统观测值的累积误差,引入了适当的系统误差补偿模型,则可在平差过程中同时解求系统误差改正参数。当平差迭代收敛时,就能自检校并自消除POS系统定位测姿所产生的位置平移和随时间的线性漂移误差,提高了影像外方位元素的测定精度,从而避免了利用检校场单独进行的专门POS系统误差检校。0当不进行自检校光束法区域网平差时需布设检校场并检校飞行。
随着GPS和IMU测量技术的发展,以及误差模型、平差软件的完善和进步,依然有减少像控点数量的可能,本标准对上述方案同样采用/宜0,而不是/应0。
2.5 关于刺点与整饰
当前,控制像片有2种,一种是传统的控制像片,以相纸等材质作为载体;另一种是控制影像,以电子文件作为载体。为方便描述,本标准将这2种均统称为控制像片,对于不同的应用其所指不同,应根据上下文的语境确定是指哪一种。对于这2种形式的使用条件本标准不作约束,由生产单位自行选择,但推荐使用后者。
同样为方便描述,本标准将以相纸为载体的像控点刺点与以电子文件为载体进行的像控点标记(称为/电子刺点0)均统称为刺点或像片刺点。本标准推荐使用/电子刺点0。二者的目的相同,只是方式不同,故本标准对于传统的控制像片的刺点要求还是沿用现行航测外业规范的要求,对于/电子0,收稿日期:2011-03-14
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统的控制像片的刺点要求。整饰也是同样。3 结 语
本标准为首次制定,是我国数字摄影测量系列标准的重要组成部分。本标准的制定完善了测绘标准体系,满足了当前生产作业的需要,对于指导基础地理信息数据成果生产具有重要意义。课题组在本标准制定过程中进行了充分的调研和广泛的征求意见,吸取了相关单位的生产实践经验,与相关专业人员进行了交流和沟通,充分考虑和协调了各方的意见和要求。本标准在制定时充分考虑了新技术的发展,尽量弱化与具体技术方法有关的内容,并顾及普适的共性技术要求,以更好地指导生产作业。
本标准的技术要求来源于实际生产,伴随着生产技术的进步,还需要在实践中不断完善。参考文献
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第一作者简介:邓国庆,高级工程师,在职硕士研究生,现主
测绘标准化 StandardizationofSurveyingandMapping Jun.2011,27(2)
3
5数字航空摄影测量控制测量规范6编写说明
邓国庆 段怡红 肖学年 王占宏 周 一 蒋红兵 朱 健
(1.国家测绘局测绘标准化研究所 陕西西安 710054;2.国家测绘局第一大地测量队 陕西西安710054;3.广东省国土资源厅 广东广州 510620;4.国家测绘局第三航测遥感院 四川成都 610100)
1
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1
OntheRevisionofAerophotogrammetry―ControlSurveySpecifications
DENGGuoqing DUANYihong XIAOXuenian WANGZhanhong ZHOUYi JIANGHongbing ZHUJian
摘 要:为适应当前测绘生产的技术要求和发展水平,有必要制定数字航空摄影测量规范,建立新的航空摄影测量标准体系。介绍行业标准5数字航空摄影测量控制测量规范6的定位、主要内容以及重点条文和有关问题的说明,有益于对标准的理解和应用。
关键词:标准说明;数字航空摄影测量;控制测量;空中三角测量;区域网平差中图法分类号:P201.1 随着科学技术的发展,摄影测量已进入了基于数字化影像或数字影像进行数据处理的阶段,即数字摄影测量阶段。航空技术的飞速发展以及导航定位技术、数字航摄像机、内外业一体化等新型设备和技术的出现及发展,对传统航空摄影测量内外业产生了巨大的影响。由于生产技术路线的不同,内外业各自的工序不再具有清晰的界线,内外业之间 图5表示了DOM起始点与DEM起始点的相互关系,由图中可以看到,按照标准规定公式计算的DEM格网点均与某像元中心点重合,也就是落在某像元的中心。
6 结 语
2010年发布实施的DOM和DEM系列成果标准,是在充分考虑我国当前测绘生产的实际情况,经深入调研、讨论并参考国外相关标准的基础上制修订完成的,对于指导和规范我国基础地理信息数字成果的生产、质量控制和使用具有重要的指导意义。
经实践检验,标准中DOM和DEM的定位及起始点计算的规定是科学、正确和合理的。各测绘生产单位在实际生产中应该严格按照标准的有关规定执行,以利于数据共享和复合型测绘产品的生产。参考文献
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CH/T1008―2001 基础地理信息数字产品1B100001B50000数字高程模型[S]
/T.1收稿日期:2011-04-15
第一作者简介:王占宏,成绩优异高级工程师,博士,现主要有逐渐融合的发展趋势。原有航空摄影测量外业、内业规范已不适应当前的需要,相关标准的划分和层次亦需要调整。为适应当前测绘生产的技术要求和发展水平,有必要制定数字航空摄影测量规范,建立新的航空摄影测量标准体系。图1为新旧航空摄影测量标准体系对比。新的标准系列按生产流程由航空摄影、控制测量、空中三角测量、测图与成果
500、1B1000、1B2000数字正射影像图[S]
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500、1B1000、1B2000数字高程模型[S]
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5000、1B10000、1B25000、1B50000、1B100000数字正射影像图[S]
[6] CH/T9009.2―2010 基础地理信息数字成果1B
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4
测绘标准化 StandardizationofSurveyingandMapping Jun.2011,27(2)
2 主要问题及说明2.1 关于测量方法
标准规定了使用GPS测量技术进行控制测量的方法和要求。GPS平面测量方法目前主要分为3种:GPS静态或快速静态相对定位、GPSRTK测量和GPS精密单点定位。其中前2种方法均有相关的标准,本标准进行了直接引用。GPS精密单点定位在像控测量中的应用目前还不是很广泛,其适用性和实用性还需要在生产实践中继续验证,因此本标准对GPS精密单点定位未作详细的技术要求,仅进行了概略的描述,具体要求需在技术设计书中规
图1 新旧航空摄影测量标准体系对比
生产4个阶段性的规范组成,各个规范具体再按不
同技术和比例尺等划分子部分。
本标准基于数字摄影测量当前的技术特征对航空摄影测量(含数字航摄和胶片航摄)的像片控制测量进行了技术约定和作业过程指导。本标准只针对目前控制测量应用各类新技术后的工艺、技术、生产作业等方面发生变化的部分,而未发生变化的部分如果需要使用旧的技术方法,则可以继续应用原有标准中相关部分的技术要求(如附合导线、支导线、三角锁、交会和引点等),不在本标准中重复规定。1 主要内容
标准的第3章总则部分,规定了对空间参考系、基础控制点、像控点、仪器设备和软件、航摄资料、新技术、方法、工艺的要求。标准的第4章准备工作部分,规定了各类资料收集的要求、测区踏勘的要求、资料分析的要求、仪器设备准备的要求和技术设计的要求。标准的第5章基础控制点的布设和测量部分,规定了用于平面控制的基础控制点和高程控制的基础控制点的测量方法和要求。标准的第6章像控点的布设部分,规定了像控点点位要求,包括像控点的目标条件、像片条件和GPS测量条件的要求;全野外布点的要求;区域网布点的要求,包括胶片航摄和数字航摄的常规光束法平差布点、GPS辅助光束法区域网平差布点、IMU/GPS辅助光束法区域网平差布点。标准的第7章像控点测量部分,规定了像控点测量的基本要求、平面测量方法及技术要求、高程测量方法及技术要求。标准的第8章刺点与整饰部分,规定了像控点的编号要求、刺点要求和整饰要求。标准的第10章质量控制部分,规定了控制测量质量控制的基本要求以及各个环节的过程质量控制的内容。标准的第11章成果整理与上交部分,规定了控制测量各类成果整理的要求定。待该技术较为成熟,各项技术要求较为明确和
稳定时,可以在标准修订中进行明确规定。高程测量方法分为3种:GPS水准高程拟合、GPS高程测量和GPSRTK测量。在实际作业中根据具体情况选择,首选为GPSRTK测量,次之为采用区域似大地水准面数据进行的GPS高程测量,最后为GPS水准高程拟合。2.2 像片条件
为描述统一和方便起见,这里的/像片0具有广义含义,即涵盖了狭义的传统的胶片航摄的纸基像片,也涵盖了纸基像片的数字化影像和数字航摄的数字影像。像片条件沿用大中小3个比例尺航外规范的要求,进行了统一化处理。对数字航摄影像在相应条文中进行了规定。
标准规定/当使用数字航摄影像时,像控点距像片边缘不宜小于1.0mm。0胶片航摄对像控点距像片边缘有较严格的要求,这主要是考虑到航片边缘的变形较大,而在数字航摄影像中由于所使用的镜头较小,且为多镜头影像获取后拼接而成的,因此,影像边缘的变形不会太大,靠近边缘的影像完全可以使用,不应受传统航摄资料的有关规定限制,像控点可布设在影像的边缘或靠近影像边缘的位置。根据征求意见的结果和生产单位的实践经验,确定了该条规定的指标。
标准规定/当使用数字航摄影像时,可按具体像幅大小进行比例换算,具体由技术设计书明确。0由于当前数字航摄仪的类型较多,技术指标差异较大,不能像胶片航摄一样进行统一规定,所以该条给出了处理原则,具体要求根据项目中使用的数字航摄仪在技术设计书中明确。2.3 数字航摄仪的主要技术指标
当前国内使用的数字航摄仪主要有4家厂商的多个型号,这些航摄仪成像原理不同,主要技术指
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见图2。
表1 主要厂商数字航摄仪参数比较(全色像机)
厂商
产品DMC
Z/I
DMCII-140DMCII-230DMCII-250
UCD
VEXCEL
UCXUCXpUCXpWA
四维远见Leica
DLR
SWDC-4ADS40ADS80
CCD类型多面阵单面阵单面阵单面阵多面阵多面阵多面阵多面阵多面阵
虚拟中心垂直中心投影方式虚拟中心中心中心中心
像素尺寸/Lm
12.07.25.65.69.07.26.06.06.86.56.5
像素数航向[***********][***********][1**********]
旁向[***********][***********][***********]0交叉12000交叉
最大GSD500m航高/cm
5.03.93.02.54.43.62.92.98.95.6155.0
焦距/mm[***********]070508062.7762.77
60%重叠度基高比0.3 0.350.350.290.250.270.270.380.590.310. 60. 6
发布日期[***********][***********]2000
2008
5
三线阵多中心
控点的布设方案成熟而稳定,经过长期的生产实践,证明是有效的、可靠的,生产单位都已完全掌握,不存在技术争议,可以继续指导生产作业。所以基于胶片航摄的常规光束法区域网平差的布点方案A是最基本的,也是认识最统一的。大量生产实践表明:按现行航空摄影测量外业规范布设像控点,常规光束法区域网平差精度通常为规范允许值的50%~70%,保险系数较大,因此,减少像控点数量后,加密成果精度仍有可能达到规范要求。如何
图2 几种数字航摄仪像幅大小对比
减少像控点数量以及减少后能否达到成图精度要求,需要在具体生产项目中进行试验,验证后再予以明确。为了生产的实用性和延续性,在本标准中对于常规光束法区域网平差继续沿用现行航测外业规范的规定,作为参考,可以放宽使用,而不作为规范性要求,不拘泥于具体的数量和图形。这样可以为生产单位所做的尽量减少像控点数量、提高生产效率的各种努力提供标准支持。
2.4 关于像控点的布设
本标准根据平差方法、航摄方式分别规定了不同情况下的像控点布设方案,表2描述了不同布点方案的相互关系。
2.4.1 常规光束法区域网平差
由于胶片航摄仪较为成熟稳定,各项技术指标差异不大,现行航测外业规范规定的胶片航摄的像
表2 像控点布点方案关系
平差方法常规光束法
区域网平差
航摄方式
布点方案
现 状生产中最为统一
由于数字航摄设备的差异而难以统一,没有理论精度依据,实践中摸索尝试
生产中较为统一认识较为一致生产中较为统一认识较为一致
较成熟,无争议
备 注成熟,无争议争议大较成熟,无争议
胶片航摄 沿用航外规范的布点方案)))A数字航摄 在A的基础上适当放宽)))B胶片航摄数字航摄胶片航摄数字航摄
在A的基础上减少至四角平高点+ 首末两端高程点或构架航线)))A1 在B的基础上减少至四角平高点+ 首末两端高程点或构架航线)))B1 在A的基础上减少至四角平高点甚 至无像控)))A2
在B的基础上减少至四角平高点甚
GPS辅助光束法区域网平差
IU/GPS辅助光M
束法区域网平差
6
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者是多条航带(区域网),在1970―1990年较为常用。以后独立模型法在生产中开始应用,现在生产作业中基本都是采用光束法区域网平差。
我国多个版本的航外规范(1970、1980、1990)均以航带法规定了像控点布设的布点方案(即像控点航向、旁向基线数),其理论基础和依据是单航带最弱点精度估算公式。对于航带法,根据空中三角测量偶然误差累积规律,航线中央为精度最弱处。依据最弱点的精度估算结合加密点的精度要求就可以反算出像控点的布点方案。王之卓院士推导出了单航带解析空三最弱点模型坐标的精度估算公式(摄影测量学原理,P60),如果待定点是取自相邻航带的平均值,则需将两式(5-17、5-18)除以这些公式在以后的较多摄影测量学教材中被广泛使用。钱曾波教授提出了单航线解析空三相邻航线取中后的最弱点精度估算公式(解析空中三角测量基础,P320),这2个公式(×-1、×-2)一直被我国航外航内规范(公式1、公式2)所采用,沿用至今。
来 源
17)18)
摄影测量学原理
19)20)
布点方案B是最有争议的,也是实际工作中差
异最大的,最难以达到统一。在标准的编制过程中,试图提出一个明确的统一的解决方案,但是由于各种原因,最终只是给出了一个在方案A基础上适当放宽的原则,放宽的尺度根据项目的实际情况(成图比例尺、地形类别、航摄仪类型等),通过精度验证后由技术设计书具体明确。主要原因如下。2.4.1.1 缺乏公认的理论
解析空中三角测量按所采用的数学模型和平差单元分为航带法、独立模型法和光束法,按平差区域的大小分为单模型平差、单航带平差和区域网平差。我国现行航外规范中对像控点布点方案分为航线网法(以一条航线作为一个单元进行平差计算并求出航线内加密点的平面坐标和高程的方法称为航线网法,即航带法单航带平差)和区域网法(把几条航线联合起来,构成一个整体,进行整体平差,同时求出一个区域的所有加密点的平面坐标和高程的方法称为区域网法,即航带法区域网平差)。这二者均属于航带法,只是平差区域大小有别,前者是单航带,在1960―1970年较为常用;后
公 式
表3 单航带解析空三最弱点精度估算
3fn+23+f+n+190(5-3b2bHMZ=(5-8bq
为了简化平面公式(5-17)的表达,取对宽角及特宽角条件下的f/b分别为1.4及1.0,则得出
H
对宽角摄影:Ms=0.239mqn+30n+52(5-f
H
对特宽角摄影:Ms=0.239mqn+15n+52(5-f
MS=
Hm8fq
[一]单航线精度
在生产作业中广泛采用的连续像对单航线法,是直接用数学方法描述在全能仪器上进行空中三角测量的全过程的方法。因而,其精度估算公式基本上可沿用仪器法空中三角测量中所采用的精度估算公式。 例如
mh=0.088
H
bq
3+
19+
n+p48+
pc
式中:mh为相邻航线取中后的最弱点高程中误差;
mq为量测上下视差的单位权中误差(按像片比例尺计算);
H为平均相对航高;b为像片平均基线;
n为控制点间的基线数;
pc为量测主点上下视差的权,在通常的立体坐标量测仪上作业的条件下,可设pc=2,则上式可写成
H
mh=0.088qn+23n+100(×-1)
加密点平面位置的精度估算公式为
ml=0.28kmq
(×-2)
式中k为像比例尺分母与成图比例尺分母之比。
采用上述公式计算时,通常可设mq=0.02~0.025mm。
解析空中三角
测量基础
ms=?0.28@kmqmh=?0.088
H
mqb
n+2n+46(公式1)(公式2)
GBCHÒ-101-81GB/T13977-1992
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对于光束法区域网的精度,国内外不少学者进行了大量的分析,归纳出一些估算公式,这些公式均存在一定的差异。这些估算公式都是对理想的正方形区域进行的理论分析,而实际作业情况并非如此。因此,还不能照搬理论分析中得出的公式,要根据实际情况进行必要的调整。例如通过一定数量的试验,可以适当改变公式中的各系数值(解析空中三角测量基础,P324)。由于公式推导都是在特定条件下进行的,实际上,要导出一个适应各种条件的精度估算公式是很困难的。所以,通过一定数量的试验来验证在具体条件下,可能达到的加密精度,在生产实践中是十分必要的。
当前的测绘生产作业中基本都是采用光束法区域网平差,同时套用航带法的精度估算公式来确定像控点布设方案。由于数学模型不同,航带法和光束法在原理、方法、技术实现上均存在较大差异,航带法理论上最弱点在航线网中央,而光束法理论上最弱点在区域网周边,航带法的精度估算公式套用到光束法就存在适用性问题。从平差理论上讲,光束法的精度应高于航带法,而生产实践也反映出这一点,所以生产作业中就存在了按航带法的精度估算公式反求像控点布设方案并适当放宽,通过必要的试验验证后再在项目生产中使用的情况。
我国的现状是大多数生产项目基本是套用航带法区域网平差布点方案进行常规光束法区域网平差。而密周边的布点方案为常规光束法区域网平差的理论和经典布点方案,其理论精度最高。由于套用航带法布点方案依然能满足空三精度要求和成图精度要求,同时相对密周边的布点方案,通常情况下套用航带法区域网平差布点方案的像控点的数量要少,外业工作量要小,所以这是造成目前这种现状的原因。这2种布点方案,本标准不作哪个最优的推荐或强制的要求(没有使用/宜0或/应0),而是允许这二者均可使用(使用/可0),由生产单位自行决定。
我国航空摄影测量工作对于光束法区域网的精度一直缺乏成熟的理论依据及可靠的、权威的普适性试验验证。当数字航摄仪出现后,不仅未能发挥新技术的优势,反而因为数字航摄仪像对基线的缩短导致了外业像片控制测量工作量的增,,7
胶片航摄采用1B8000的摄影比例尺,在航摄面积、像控点设计方案相同的情况下,若DMC也采用1B8000的摄影比例尺,外业像控点会增加3倍;若DMC采用1B12000的摄影比例尺,外业像控点大约增加1倍。随着数字航摄仪的大量使用,这一问题变得日益突出。由于缺乏理论依据的支撑,难以对各类数字航摄仪提出统一的精度估算公式,同时基于上述情况,本标准规定以公式1、公式2反推计算出像控点间基线数作为参考,可以适当放宽,但必须经过试验验证后方可在技术设计书中明确,在生产中应用。
公式计算时,mq的取值按数字航摄仪的实际像点量测中误差计算,以DMC为例,在实际应用中,有单位按1/3分辨率计算,mq=12*1/3=4Lm=0.004mm。K的取值在航摄时就已确定,以DMC为例,一些参考文献提出可以按8倍左右成图放大倍数进行,超过了胶片航摄所采用的4~6成图放大倍数。对于胶片航摄,在模拟和解析测图时期,mq的取值通常为20Lm,在数字测图时期,mq的取值按经验通常可以达到1/3的扫描分辨率大小。2.4.1.2 生产实践的认知不统一
由于缺乏理论依据,现行规范也无法进行突破,仍然一直使用航带法的精度估算公式,而光束法区域网平差理论最严密,理论精度最高,所以在像控点布设方案方面应该有较大的潜力可挖,在现行规范的基础上可以尽量减少像控点的布设。大量生产实践表明:按现行航空摄影测量外业规范布设像控点,常规光束法区域网平差精度通常为规范允许值的50%~70%,保险系数较大,因此,减少像控点数量后,加密成果精度仍有可能达到规范要求。如何减少像控点数量以及减少后能否达到成图精度要求,需要进行试验验证。许多生产单位进行了有益的尝试并应用于生产实践中。从这些案例的结论可以看出,即使使用相同的数字航摄仪,相互之间也存在较大差异,难以统一,这都表明这些个例并不具有普适性。同一型号的数字航摄仪在生产实践中都难以寻找出规律,并形成统一的认知,更何况不同类型的数字航摄仪。有鉴于此,本标准建议条件较好时,在生产项目实施前,应根据具体情况进行小区域试验,以寻找最佳布点方案,从而应用于生产实践。这样做看似增加了工作环,
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隔4条基线(航摄仪RC30)布设高程控制点可满足1B10000航测成图精度要求。一些试验案例表明,GPS天线偏心分量的测定误差对自检校光束法区域网平差结果的精度几乎没有影响,即使在未测定偏心分量的情况下,GPS辅助自检校光束法区域网平差的精度仍然能达到要求。还有一些试验表明,用四角4个像控点进行GPS辅助光束法区域网平差几乎可以达到与常规密周边布点方案下利用像控点进行自检校光束法平差相同的精度;在无地面控制的情况下,仅使用GPS摄站坐标进行无地面控制的GPS辅助光束法区域网平差,GPS观测值存在一定的系统误差,尤其是高程,但平面可满足1B10000比例尺航测成图对加密的精度要求;为提高无地面控制的GPS辅助光束法区域网平差的精度,在区域网联合平差中必须引入漂移误差改正数,此时,需要有足够的地面控制,假如覆盖测区的像片重叠度和连接点仍按常规的摄影测量作业规范执行,那么在区域网的两端加飞2条构架航线就可完全地改正系统的漂移误差。
摄站点坐标的获取可以采用GPS差分技术(需要布设地面基站)和GPS精密单点定位技术(无需地面基站)。经生产实践验证,这2种技术所获取的摄站点坐标辅助光束法区域网平差的精度相当。GPS差分技术数据解算处理时间短,工序衔接紧密,但是需要布设地面基站。如果注重像控点测量的时间和效率,基站布设较为方便时,可以使用GPS差分技术,而对于基站布设困难或可以接受几天时间的延迟数据处理,则可以使用GPS精密单点定位技术。
随着GPS测量技术的发展,GPS动态差分定位精度的提高和GPS精密单点定位精度的提高,还有减少像控点数量的可能,本标准对上述方案采用/宜0(推荐,不提及也不排除其他可能性,是当前首选的但未必是所要求的),而不是/应0(要求,申明符合标准需要满足的要求)。
2.4.3 IMU/GPS辅助光束法区域网平差
对于IMU/GPS辅助光束法区域网,将摄站点坐标(外方位元素的3个线元素,由GPS测量获得)和像片姿态角(外方位元素的3个角元素,由MU测量获得)作为带权观测值进行附加参数的I
光束法区域网平差,同时也可以将GPS天线偏心I能性更大,越大的测区,这种效果越明显。这样也可以调动生产作业单位的积极性。对于较小测区则可以套用常规公式计算。
2.4.1.3 数字航摄仪参数差异大,处于发展中
胶片航摄仪的技术发展和更新换代,其基本技术参数一般不发生变化。以RC30为例,其几何畸变值极小、分辨率高(镜头/胶片组合分解力高达100线对/mm),具有像移运动补偿、自动曝光控制、微机控制、外部计算机和GPS接口等功能,带有陀螺稳定平台,这是它从RC10、RC20不断功能升级改造而得,但是它的像幅一直没有发生改变。从表1和图2可以看出,各类型数字航摄仪的基本技术参数差异较大,且处于技术升级和快速发展中。这也决定了数字航摄仪难以像胶片航摄仪一样提出稳定的像控点布点方案。
2.4.1.4 不宜限制先进技术的应用
对于航空摄影测量而言,空三加密的精度要求是稳定的、静态的,不随技术和方法的发展而变化,除非成图精度的要求发生变化。在满足空三加密精度的前提下,布点方案(区域网大小和像控点间基线数)应尽量减少像控点的布设,所以布点方案是随着技术和方法的进步而发生变化的,是动态的,特别是在当前各种新技术飞速发展的阶段,它不具有稳定性。标准化的对象应具有稳定性,所以在本标准中不宜也不应明确。布点方案过于明确,会限制各种先进技术和新工艺的应用,因此布点方案应由以前由标准规定而转变为由技术设计书明确,这是航空摄影测量标准与时俱进的一大变化:在保证成图精度、满足用图要求的前提下,最大限度地减少外业的工作量,提高投入产出比,从而推动和加快数字测绘技术的应用和发展。2.4.2 GPS辅助光束法区域网平差
对于GPS辅助光束法区域网平差,将摄站点坐标(外方位元素的3个线元素,由GPS测量获得)作为带权观测值进行附加参数的光束法区域网平差,同时也可以将GPS天线偏心分量作为未知值或带权观测值进行自检校光束法区域网平差。根据理论研究和生产实践,在原有胶片航摄或数字航摄的区域网布点基础上减少为:区域四角布点(规则图形在四角点,不规则图形在角点)结合首末两端布设2排高程点或首末两端飞构架航线。这一方案也
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自检校光束法区域网平差。根据理论研究和生产实践,在GPS辅助光束法区域网布点基础上减少为:区域四角布点(规则图形在四角点,不规则图形在角点)。这一方案在当前业界也较为认可。个别案例提出,对丘陵地和山地,采用四角点布设平高控制点即可满足1B10000航测成图精度要求;在平坦地区,采用加密区域四角点+2排高程点方案可满足1B10000航测成图精度要求。对于检校场,从目前的研究成果和生产实践看,还不能完全代替四角的像控点。
有研究者提出并进行了实践验证:/若依照像点坐标、POS系统提供的GPS摄站坐标及IMU姿态角的测量精度,分别给予三类观测值不同的权,则可用最小二乘平差方法求解物点的三维地面坐标和影像外方位元素的最或是值。由于误差方程中顾及了POS系统观测值的累积误差,引入了适当的系统误差补偿模型,则可在平差过程中同时解求系统误差改正参数。当平差迭代收敛时,就能自检校并自消除POS系统定位测姿所产生的位置平移和随时间的线性漂移误差,提高了影像外方位元素的测定精度,从而避免了利用检校场单独进行的专门POS系统误差检校。0当不进行自检校光束法区域网平差时需布设检校场并检校飞行。
随着GPS和IMU测量技术的发展,以及误差模型、平差软件的完善和进步,依然有减少像控点数量的可能,本标准对上述方案同样采用/宜0,而不是/应0。
2.5 关于刺点与整饰
当前,控制像片有2种,一种是传统的控制像片,以相纸等材质作为载体;另一种是控制影像,以电子文件作为载体。为方便描述,本标准将这2种均统称为控制像片,对于不同的应用其所指不同,应根据上下文的语境确定是指哪一种。对于这2种形式的使用条件本标准不作约束,由生产单位自行选择,但推荐使用后者。
同样为方便描述,本标准将以相纸为载体的像控点刺点与以电子文件为载体进行的像控点标记(称为/电子刺点0)均统称为刺点或像片刺点。本标准推荐使用/电子刺点0。二者的目的相同,只是方式不同,故本标准对于传统的控制像片的刺点要求还是沿用现行航测外业规范的要求,对于/电子0,收稿日期:2011-03-14
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统的控制像片的刺点要求。整饰也是同样。3 结 语
本标准为首次制定,是我国数字摄影测量系列标准的重要组成部分。本标准的制定完善了测绘标准体系,满足了当前生产作业的需要,对于指导基础地理信息数据成果生产具有重要意义。课题组在本标准制定过程中进行了充分的调研和广泛的征求意见,吸取了相关单位的生产实践经验,与相关专业人员进行了交流和沟通,充分考虑和协调了各方的意见和要求。本标准在制定时充分考虑了新技术的发展,尽量弱化与具体技术方法有关的内容,并顾及普适的共性技术要求,以更好地指导生产作业。
本标准的技术要求来源于实际生产,伴随着生产技术的进步,还需要在实践中不断完善。参考文献
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第一作者简介:邓国庆,高级工程师,在职硕士研究生,现主