CHT 3018-2016 南极区域低空数字航空摄影规范（正式版）

南极区域低空数字航空摄影规范2016-12-29发布2017-03-01实施国家测绘地理信息局发布Ⅲ本标准的起草规则依据GB/T1.1—2009。本标准由国家测绘地理信息局提出并归口。本标准起草单位：黑龙江测绘地理信息局、武汉大学、国家海洋局极地考察办公室。本标准主要起草人：王连仲、黄杨、李占荣、李海军、刘铁健、曹玉凤、李晶晶、王泽民、王勇。V根据国内轻型飞行器航摄系统和无人飞行器航摄系统的技术水平、应用情况及相关软硬件现状，参照低空数字航空摄影相关标准，充分考虑南极特殊的自然地理条件，在广泛征求意见的基础上制定本标准。本标准中的“南极区域低空数字航空摄影”非严密概念，仅作为代名词，其特点如下：——采用轻小型飞行器，可使用但不依赖机场起降；——相对航高较低，一般在1500m以下；——采用2000万以上像素数码相机作为传感器进行航空摄影工作。南极区域低空数字航空摄影规范34航摄计划、航摄设计与航摄实施4.1航摄计划航摄计划应明确任务范围、精度、用途等基本内容，制订详细的实施计划。4.2航摄设计4.2.1地面分辨率的选择各航摄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、航摄基高比及影像用途等，在确保成图精度的前提下在表1的范围内选择。表1地面分辨率4.2.2航摄分区的划分航摄分区划分应遵循以下原则：a)分区内的地形高差应不大于1/4相对航高；b)在地形高差符合4.2.2a)的规定，且能确保航线直线性的情况下，分区的跨度应尽量划大，能完整覆盖整个摄区。4.2.3分区基准面高度的确定依据分区地形起伏、飞行安全条件等确定分区基准面高度。4.2.4航线敷设航线敷设应遵循以下原则：a)航线一般按东西向飞行，特定条件下也可作南北向飞行或沿线路、河流、海岸等方向飞行；b)进行水域、海区摄影时，要确保所有岛屿达到完整覆盖，并构成立体像对。4.2.5航摄季节和航摄时间的选择航摄季节和航摄时间应选择南极夏季和最有利的气象条件，以确保航摄影像能真实地显现地面细部。4.3航摄实施航摄实施应满足以下要求：a)航摄实施前应制订详细的飞行计划，且应针对可能出现的紧急情况制订应急预案。4b)在保证飞行安全的前提下可实施云下摄影。c)轻型飞行器实施航摄时，风力应不大于4级；无人飞行器实施航摄时，风力应不大于3级。d)无人飞行器航摄实施的其他要求按照CH/Z3001的相关规定执行。5飞行质量与影像质量要求5.1飞行质量5.1.1像片重叠度像片重叠度以没有绝对漏洞为原则，尽量满足以下要求：a)航向重叠度一般应为60%～80%,最小应不小于53%;b)旁向重叠度一般应为15%～60%,最小应不小于5%。5.1.2像片倾角像片倾角一般不大于10°,最大不超过20°。5.1.3像片旋角像片旋角应满足以下要求：a)像片旋角一般不大于15°,在确保像片航向和旁向重叠度满足要求的前提下，个别最大旋角不超过30°。在同一条航线上旋角超过20°的像片数应不超过3张，旋角超过15°的像片数应不超过分区像片总数的10%。b)像片倾角和像片旋角不应同时达到最大值。5.1.4摄区边界覆盖保证航向覆盖超出摄区边界线应不少于两条基线。旁向覆盖超出摄区边界线一般应不少于像幅的30%;在便于施测像片控制点及不影响内业正常加密时，旁向覆盖超出摄区边界线应不少于像幅5.1.5航高保持同一航线上相邻像片的航高差应不大于30m,最大航高与最小航高之差应不大于50m,实际航高与设计航高之差应不大于50m。5.1.6漏洞补摄航摄中出现的相对漏洞和绝对漏洞均应及时补摄，应采用相同地面分辨率补摄，补摄航线的两端应超出漏洞之外两条基线。5.1.7飞行记录资料的填写每次飞行结束，应填写航摄飞行记录表，航摄飞行记录表格式见附录A。5.2影像质量影像质量应满足以下要求：a)影像应清晰，层次丰富，反差适中，色调柔和，能辨认出与地面分辨率相适应的细小地物影像，5能建立清晰的立体模型。b)影像上不应有云、云影、大面积反光、污点等缺陷。如果存在少量缺陷，应不影响立体模型的连接和测绘，并可用于测制线划图。c)拼接影像应无明显模糊、重影和错位现象。6成果质量检查6.1检查范围航摄执行单位应按本标准对飞行质量和影像质量进行检查。6.2检查项目和方法6.2.1像片重叠度像片重叠度检查应采用以下方法：a)优先采用相关软件对数字像片进行检查；b)可输出相纸影像按照GB/T6962的相关规定执行。6.2.2像片倾角像片倾角检查应采用以下方法：a)有倾角记录装置的情况下，通过记录的姿态角元素检查；b)无倾角记录装置的情况下，可不检查像片倾角。6.2.3像片旋角像片旋角的检查方法见附录B。6.2.4航高保持航高检查应采用以下方法：a)有定点曝光记录装置时，利用其记录的曝光点坐标通过相应软件检查；b)无定点曝光记录装置时，按照GB/T6962的相关规定执行。6.2.5摄区、分区、图廓覆盖保证摄区、分区、图廓覆盖检查应采用以下方法：a)优先采用质量检查软件对数字像片进行检查；b)可输出相纸影像按照GB/T6962的相关规定执行。相对漏洞和绝对漏洞检查应采用以下方法：a)按6.2.1规定的方法检查航摄相对漏洞；b)按6.2.1和6.2.5规定的方法检查航摄绝对漏洞。6.2.7影像质量检查影像质量检查应采用以下方法：6a)通过目视观察，检查影像的清晰度，层次的丰富性，色彩反差、色调柔和情况，影像有无缺陷，拼接影像的拼接带有无明显模糊、重影和错位；b)像点位移根据飞行器飞行速度、曝光时间和影像地面分辨率计算，最大像点位移以航摄分区最高点处对应的参数计算获得。7成果整理与验收7.1整理7.1.1数字像片整理7.1.1.1预处理数字像片预处理的内容和要求如下：a)格式转换。为归档资料或后处理的需要，将不同低空航摄系统获取的专用影像数据格式转换为通用格式，转换过程应采用无损方法。b)旋转影像。所有低空数字像片应保持与相机参数的一致性，不做旋转指北处理，通过标明飞行方向、起止像片编号的航线示意图(见附录C),以及航摄相机在飞行器上的安装方向示意图(见附录D),建立对应关系。c)畸变差改正。可采用专用软件对原始数字像片数据进行畸变差改正，输出无畸变影像和与之相应的相机参数。d)增强处理。在不影响成果质量和后续处理的前提下，对阴天、有云雾等原因引起的影像质量较差的数字像片，可适度增强处理。7.1.1.2像片编号像片编号方法为：a)像片编号由12位数字构成，采用以航线为单位的流水编号。像片编号自左至右1～4位为摄区代号，5～6位为分区号，7～9位为航线号，10～12位为像片流水号，其中没有摄区代号的可自行定义摄区代号。b)一般以飞行方向为编号的增长方向。c)同一航线内的像片编号不应重复。d)当有补飞航线时，补飞航线的像片流水号在原流水号基础上加500。7.1.1.3像片存储按照航线建立目录分别存储，一般应采用光盘或硬盘存储，存放于纸质或塑料光盘盒、硬盘盒内。7.1.1.4外包装硬盘或光盘和其包装盒标签的注记内容应包括：a)总体信息包括：摄区名称、相机型号及其编号、相机主航摄单位。77.1.2文档资料整理7.1.2.1纸质文档资料的整理纸质文档资料应按以下要求整理：a)所有文档应单独装订成册，存放在A4幅面的档案盒内；b)每份案卷中应包含卷内资料清单。7.1.2.2电子文档资料的整理电子文档资料应按以下要求整理：a)电子文档的名称和内容应与纸质文档一致，无电子格式的纸质文档应扫描成电子文档；b)电子文档的存储介质为光盘，光盘存放于方形硬质塑料盒内，盒外注明摄区名称、摄区代码和资料名称。7.2验收7.2.1验收程序验收应按照以下程序执行：a)航摄执行单位按本标准和摄区合同的规定，对全部航摄成果资料逐项进行认真检查，并详细填写检查记录手簿；b)航摄执行单位质检合格后，将全部成果资料整理齐全，移交航摄委托单位代表验收；c)航摄委托单位代表依据本标准和航摄合同规定，对全部成果资料进行验收，双方代表协商处理检查验收工作中发现的问题，航摄委托单位代表最终给出成果资料的质量评定结果；d)成果质量验收合格后，双方在移交书上签字，并办理移交手续。7.2.2验收报告航摄委托单位代表完成验收后，应写出验收报告。报告的内容主要包括：a)航摄的依据——航摄合同和技术设计；b)完成的航摄图幅数和面积；c)对成果资料质量的基本评价；d)完成情况图；e)航线像片结合图；f)存在的问题及处理意见；g)资料清单。7.2.3资料移交7.2.3.1资料移交应包括：a)原始及转换后的影像数据；b)标明飞行方向、起止像片编号的航线示意图(见附录C);c)航摄相机在飞行器上的安装示意图(见附录D);d)航摄技术设计书；e)航摄飞行记录表(见附录A);f)相机检定参数报告；8g)航摄资料移交书(见附录E);h)航摄资料审查报告；i)惯性测量装置与全球导航卫星系统(IMU/GNSS)的数据记录及处理结果(如有);j)其他有关资料。7.2.3.2移交资料存储介质为硬盘，除原始观测数据、数据成果外，一般文档应同时提供无安全设置的电子文档格式文件，部分文档应提供纸质文本。9(规范性附录)图A.1给出了航摄飞行记录表的具体格式和内容。摄区航摄分区飞行器型号飞行器编号天气地面站人员摄影测量员航线飞行示意图图A.1航摄飞行记录表格式(规范性附录)旋角计算示意图图B.1表示了选取两个同名点后，计算像片短边旋角x值；图B.2表示了选取两个同名点后，计算像片长边旋角π值。(规范性附录)航线示意图图C.1表示了面状摄区时，飞行方向、像片编号等航线信息；图C.2表示了线状摄区时，飞行方向、像片编