DZT 0203-2014 航空遥感摄影技术规程(正式版)_第1页
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文档简介

中华人民共和国地质矿产行业标准中华人民共和国国土资源部发布IDZ/T0203—2014前言 Ⅲ 12规范性引用文件 1 13.1术语和定义 13.2缩略语 24航空遥感摄影设计 24.1常规航空遥感摄影设计 24.2POS辅助航空遥感摄影设计 34.3设计书编写 65作业前的准备工作 65.1航空遥感摄影系统准备与要求 65.2仪器的检查 75.3摄影胶片的选择 75.4胶片特性的测定 75.5曝光参数的选择 75.6滤光镜的选择 75.7影像位移补偿装置的选定 76航空遥感摄影实施 86.1系统安装 8 86.3航空遥感摄影作业飞行 96.4过程质量控制 96.5补摄与重摄 7数据处理 7.1地面控制点三维坐标解算 7.2POS数据处理 8DOM制作 8.1常规航空遥感摄影制作DOM 8.2基于POS辅助航空遥感摄影制作DOM 9质量要求与质量检查 9.1飞行和摄影处理质量要求与质量检查 9.2数据处理质量要求与质量检查 9.3DOM质量要求与质量检查 Ⅱ10.1成果资料整理 2010.3成果提交 附录A(资料性附录)航空遥感摄影主要技术数据表 附录B(规范性附录)偏心分量测定表 附录C(资料性附录)航空遥感摄影记录表 附录D(资料性附录)航空遥感摄影飞行任务报表 25附录E(规范性附录)基站同步观测记录单 27附录F(规范性附录)航空遥感摄影POS记录表 附录G(规范性附录)POS辅助航空遥感摄影飞行数据预处理结果分析表 29附录H(规范性附录)POS数据处理检查手簿 附录I(规范性附录)航空遥感摄影底片压平质量检查方法 附录J(资料性附录)航空遥感摄影常用计算公式 Ⅲ本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准参考了我国历年来制定和颁发的航空遥感摄影方面的规范,以及各单位进行航空遥感摄影工作中所取得的有关技术经验。与DZ/T0203—1999《航空遥感摄影技术规程》相比,技术变化如下:——修订了适用范围;——增加了POS辅助航空遥感摄影的工作方法与技术要求;——增加了数据处理的工作方法与技术要求; 曾加了DOM制作的工作方法与技术要求;——修订了质量检查的要求和内容;——删除了“航摄器材和成果资料的保管”的内容;——增加了4个POS辅助航空遥感摄影相关的附录。本标准由中华人民共和国国土资源部提出。本标准由全国国土资源标准化技术委员会(SAC/TC93)归口。本标准起草单位:由中国国土资源航空物探遥感中心。本标准主要起草人:郭大海、郑雄伟。本标准所代替标准的历次版本发布情况为:航空遥感摄影技术规程本标准规定了航空遥感摄影的设计、作业前的准备工作、作业飞行、数据处理、DOM制作、质量要求与质量检查以及成果资料整理的技术要求。本标准适用于1:10000、1:50000比例尺国土资源调查与监测的航空遥感摄影工作,其他比例尺的航空遥感摄影工作可参照执行。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T69621:500、1:1000、1:2000地形图航空摄影测量规范GB/T123411:25000、1:50000、1:100000地形图航空摄影测量外业规范GB/T139771:5000、1:10000地形图航空摄影测量外业规范GB/T156611:5000、1:10000、1:25000、1:50000、1:100000地形图航空摄影规范GB/T18314全球定位系统(GPS)测量规范CH8016全球定位系统(GPS)测量型接收机检定规程CH/T1009基础地理信息数字产品1:10000、1:50000数字正射影像图3术语、定义和缩略语3.1术语和定义下列术语和定义适用于本文件。航空遥感摄影aerialremotesensingphotography以飞机、直升机、飞艇、气球等航空飞行器为平台,从空中对地球表面进行摄影,并利用拍摄获取的航空像片和相关辅助信息开展正射影像图制作。利用动态差分GPS和惯性测量装置IMU,测定目标物的位置和姿态参数。POS辅助航空遥感摄影POS-assistedaerialphotogrammetry采用DGPS和IMU技术直接在航空遥感摄影时测定航摄仪的空间位置和姿态,经严格的联合滤波和系统误差改正,获得像片的6个外方位元素的航空遥感摄影技术方法。实际测图生产中,应用该技术一般采用两种方法,即直接地理定位法、集成传感器定向法。本标准基于直接地理定位法。利用高精度GPS和IMU,在航空遥感摄影的同时获得GPS数据和姿态数据,通过事后GPS差分定位及姿态测量数据处理,获取摄影时刻航摄仪的位置和姿态,通过对航摄仪、IMU与GPS天线间空2间关系的严格检校,得到每张像片更高精度的6个外方位元素,进而实现既无需地面控制点又无需摄影测量加密的恢复模型航测成图。集成传感器定向法integratedsensororientation将基于POS技术直接获取的每张像片的外方位元素作为带权观测值,基于少量(或无)地面控制点进行摄影测量区域网联合平差,获得更高精度的像片外方位元素等成果,进而开展像片定向和测图的方法。在以摄影中心为原点,摄影主光轴方向为乙轴(天顶方向为正),X、Y轴平行于像平面坐标系相应轴的右旋像空间辅助坐标系中,IM□测量中心的坐标分量(U-1MU、V-IMU、W-IMU)。GPS偏心分量GPSleverarmsGPS天线相位中心在上述像空间辅助坐标系中的坐标分量(U-GPSV-GPS、W-GPS)。在工作区内(或工作区附近)临时设立在地面上,与机载GPS接收机同步并连续采集GPS观测数据,同时具有工作区首级控制点精度的固定GPS观测站。偏心角BoresightmisalignmentangleIMU与航摄仪紧密固连后,以1MU测量中心为原点的载体坐标系和以摄影中心为原点的上述像空间辅助坐标系同名轴之间形成的夹角。为确定偏心角以及航摄仪、IMU与GPS大线三者间的空间位置关系,在工作区内或工作区附近选取的用于系统检校的航空遥感摄影区域。POS——定位定向系统IMU(InertialMeasurementUnit)——惯性测量单元IMU/DGPS—惯导与差分定位系统DGPS——动态差分GPSDG——直接地理定位法ISO——集成传感器定向法DOM——正射影像图CORS——连续运行参考站4航空遥感摄影设计4.1常规航空遥感摄影设计4.1.1设计用图的选择应选择最新出版的地形图作为设计用图,其比例尺分母与航空遥感摄影比例尺的分母之比一般以5倍左右为宜。34.1.2分区划分4.1.2.1各分区界线一般应与图廓线一致。4.1.2.2分区内地形高差一般不得大于四分之一相对航高(以分区的平均高程为基准)。4.1.2.3地形高差突变,地形特征差别显著时,应单独分区。4.1.2.4比例尺小于1:50000的航空遥感摄影,分区内测线的长度不宜超过300km。4.1.2.5带状工作区或有其他特殊要求时,可视具体情况单独划分分区,不受图幅和图廓线等限制。4.1.3航线敷设4.1.3.1航线一般按东西或南北向敷设;带状工作区亦可按照地形走向或沿线路、河流、海岸、境界等任意方向敷设航线。4.1.3.2用大比例尺(M像/M图≥3.3)测图进行航空遥感摄影时,航线应按图幅中心线或者相邻两排成图图幅的公共图廓线敷设。4.1.4导航数据及其他技术参数的计算4.1.4.1采用GPS导航时,应计算各测线首、末端点的WGS84地理坐标,作为GPS导航输入数据;4.1.4.2计算各项技术数据,填写技术数据表(见附录A),并进行审核复检。4.1.5摄影季节和时间段的选择4.1.5.1以地形测图为主要目的的摄影,应尽量避免或减少地表植被和其他覆盖物(如积雪、洪水、扬沙等)的不利影响。以遥感应用研究为主要目的的摄影(尤其彩色红外摄影),应与用户共同商定。4.1.5.2摄影时间段的选择,要确保足够的光照度,避免过大的阴影。黑白航空遥感摄影的时间段应符合表1的要求。自然彩色和彩色红外航空遥感摄影要考虑色温的影响,以确保色彩平衡,一般要求在太阳高度角大于45°的时间段内摄影。表1黑白航空遥感摄影时间段选择表地形类别倍山地注1:平地、丘陵(摄影比例尺≥1:20000)应选择太阳高度角>30°或阴影倍数≤注2:陡峭山区(摄影比例尺≥1:20000)应选择当地正午前后14.2POS辅助航空遥感摄影设计4.2.1摄影方案选择比例尺国土资源调查,采用直接地理定位法。采用直接定向法(DG)时,可将检校后每张像片的外方位元素成果直接安置建立立体模型进行测图。一般情况下,测图之前宜先采用无地面控制的POS辅助空中三角测量(简称ISO₀)进行联合平差来减小误差,获得更高精度的像片外方位元素成果。4制定航空遥感摄影设计时,可参考表2并综合考虑工作区内的地貌情况、摄影测量加密和布设检校场的可行性、地面测量难易程度以及经费和成图精度等综合因素,确定航空遥感摄影方案。表2POS辅助航空遥感摄影测量方法的选择地形类别ISO₀法山地、高山地平地、丘陵地、山地、高山地4.2.2航线敷设与摄影分区划分航线敷设与摄影分区划分按照4.1.2和4.1.3执行,同时要求:a)需要进行加密分区设计时,分区界线应与加密分区界线保持一致或者一个摄影分区包含多个完整的加密分区;b)航线敷设和划分摄影分区时应考虑每条航线直线飞行时间一般不大于30min;c)采用直接地理定位法应敷设检校场航线,检校场航线布设按4.2.4执行。4.2.3地面基站布设当工作区有CORS站,且CORS站距离工作区最远距离满足4.2.3.1要求时,可直接利用CORS站代替地面基站。当工作区无可用CORS站时,采用以下方法布设地面基站。4.2.3.2.1应根据工作区大小,在工作区内合理布设不少于2个基站。4.2.3.2.2直接地理定位法开展1:50000比例尺制图时,工作区内任意位置与最近基站间距离一般不宜超过300km,最大不超过400km。4.2.3.2.3直接地理定位法开展1:10000比例尺制图时,工作区内任意位置与最近基站间距离一般不宜超过200km,最大不超过300km。按照GB/T18314,结合工作区内大地测量控制成果,在基站设计范围内进行实地选择,选址原则如下:a)位于开阔处,附近无电波干扰;b)站点附近交通、通讯条件良好,便于联络和数据传输;c)人员稀少或不易到达的地点,避免闲杂人滋扰;d)点位需要设立在稳定的、易于保存的地点(如房顶等);e)应具有可靠电源,以保障设备充电;f)充分利用符合要求的旧有控制点。以下场合不适宜设立基站:5a)具有强反射的地面,如平坦光滑地面、盐碱地带、金属矿区或邻近水面位置;b)具有强反射的环境,如山谷中、大型建筑物附近等;c)邻近电磁波强辐射源(在200m以内),如电台、雷达站、微波中继站等;d)邻近高压输电线和微波无线电信号传送通道(在50m以内)。4.2.4检校场布设4.2.4.1检校场布设原则4.2.4.1.1每个工作区至少应布设一个检校场。4.2.4.1.2检校场应尽量兼顾地面控制测量的便利性,合理布设在工作区内或者工作区附近。4.2.4.1.3按照与工作区相同的摄影比例尺设置两条平行航线,每条航线10个像对即可(必须大于6个像对)。检校场航线旁向重叠度按60%设计,特殊情况下亦可选取两条常规航线(旁向重叠度为30%)作为检校场,此时应通过增加控制点数量来提高系统误差的检校精度。4.2.4.1.4检校场航高与工作区航高保持一致。当工作区存在多个航高时,检校场飞行高度应分别对应多个航高。4.2.4.2检校场飞行原则4.2.4.2.1采用POS系统直接地理定位方法开展1:10000或1:50000比例尺DOM制图时,无需每架次飞行检校场,可在第一架次和最后一架次开展检校场飞行,当工作区工作量较大或工作时间跨度较长时,可在中期增加检校场的飞行次数。4.2.4.2.2当集成系统有剧烈震动或设备拆卸重装后,应在接下来的首架次中进行检校场飞行。4.2.4.3检校场控制点布设要求4.2.4.3.1检校场周边应布设不少于6个平高控制点(图1),控制点点位在像片上位置应满足相应规范要求,点位与像片角框标连线距离约为像片宽的20%;同时,在检校场内应另布设2个平高控制点作为检查点之用。4.2.4.3.2检校场控制点应选用明显地物标志点,如果没有能作为像片控制点的明显地物,应按照相关规定在对应位置敷设地面标志。地面标志须在飞机进入工作区前布设完毕,并妥善保管至飞行结束。4.2.4.3.3检校场控制点的布设应充分考虑野外GPS控制测量工作能够顺利开展。图1检校场布设方案示意图6设计完成后,应根据设计参数和结果编写航空遥感摄影技术设计书,并经任务来源方审批后方可组织实施。航空遥感摄影技术设计书内容应包括:任务来源、工作区概况、飞行平台与航摄仪选择、技术设计5作业前的准备工作5.1航空遥感摄影系统准备与要求5.1.1.1应选择检定合格的航摄仪,航摄仪技术指标应符合GB/T6962和GB/T15661要求。5.1.1.2航摄仪需带有曝光信号,能稳定输出曝光脉冲,脉冲延时不得大于5ms。POS系统主要包括固联在航摄仪上的IMU、机载GPS接收机、安装于飞机顶端的GPS信号接收POS系统应满足如下要求:a)机载GPS接收机为高精度动态测量型双频(P码)GPS接收机,最小采样间隔不大于1s;b)IMU测角中误差应满足:侧滚角(Roll)、俯仰角(Pitch)不得大于0.c)IMU数据记录频率不应小于64Hz;d)具有信号时标输入器(EventMarker)接口,能将航摄仪快门开启脉冲(即曝光时刻)通过接口准确写入GPS数据流,脉冲延时不得大于5ms;e)机载GPS接收天线必须采用航空型产品,具有高动态、高精度双频数据接收能力,并有精确定义和稳定的相位中心,保证能在高飞行高度、高速度情况下正常工作;f)机内存储系统能够记录和存储一个满架次作业所有IMU数据、GPS数据、时标数据及其他必要数据;当IMU记录频率低于200H₂时,存储卡容量最小为128MB,当IMU记录频率高于200H₂时,存储卡容量最小为256MB;g)定期对惯性测量单元进行检定,并提供合格检定报告;h)按照CH8016对机载GPS接收机进行基本性能检测。当工作区无满足要求的CORS站时,应在基站架设高精度GPS接收机,与飞机上机载高精度GPS接收机同步进行观测。a)基站GPS接收机的性能应与机载GPS接收机性能相匹配;b)基站GPS接收机为高精度测量型双频双P码GPS接收机,最小采样间隔不大于1s;c)具有带抑径板或抑径圈的GPS信号接收天线;d)配有充足的电池或电源系统,能保证作业中供电不间断;e)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;f)按照CH8016对基站GPS接收机进行基本性能检测。75.2仪器的检查5.2.1检查航摄仪主体、控制部件、检影器或领航望远镜、暗盒、座架的工作状况。包括:a)检查主电机和抽真空电机的工作状况;b)检查速高比调节旋钮是否工作正常;c)调节感光度、滤光因子、影像位移等设置旋钮,通过观察光圈和速度指示表的变化,检查光敏航摄仪和自动曝光系统的工作情况;d)检查暗盒转动轴及各部件工作指示是否正常。5.2.2检查POS系统各部件工作状况,对PC卡存储容量和接收机可连续观测时间进行检查。5.2.3检查导航GPS接收机的接收天线、电源以及各导航功能,并输入导航数据。5.2.4检查滤光镜的波长、透光率、夹层滤光镜的清洁度等,并计算综合滤光因子。5.3摄影胶片的选择5.3.1黑白全色胶片主要应用于地形测绘。5.3.2自然彩色胶片主要应用于土地调查、生态环境调查、影像地图制作、城市测量等领域。5.3.3彩色红外胶片主要应用于遥感解译研究,如地质调查、水污染调查、海岸线、植物生长发育状况调查、军事侦察等,亦可用于地形测绘。5.4胶片特性的测定在摄影作业前,应按正式作业的摄影处理条件,测定胶片的感光特性曲线、分辨率和不规则变形率。胶片的不规则变形率不得大于3/10000,胶片分辨率应符合出厂时标定水平。5.5曝光参数的选择作业员在到达工作区后,要根据工作区的景物亮度范围、大气状况及所选定的感光材料和航高等因素,选择有效航空胶片速度作为该架次摄影的曝光基准。当工作区内出现小部分面积极端反射率的情况时,应对光圈或快门进行手动校正。5.6滤光镜的选择根据工作区的大气条件、飞行高度、焦距和胶片类型选择相应波长和通光率的滤光镜。必要时,还可根据具体情况在中性灰滤光镜上叠加合适的胶质滤色片,以进一步消除大气蒙雾的不利影响。黑白全色航空摄影,选择浅黄至深黄滤色镜,提高影像反差。自然彩色航空摄影,选择波长415nm~435nm的滤光镜,以消除大气蒙雾造成的蓝色蒙罩。彩色红外航空摄影,当低航高、光照条件极好时,选择波长520nm或525nm滤色镜,否则应使用波长535nm滤色镜。5.7影像位移补偿装置的选定最大曝光时间的选择,应使曝光瞬间的影像位移量不超过70μm,同时还应确保感光材料能得到正8确的曝光,否则应使用像移补偿手段。最大曝光时间按式(1)确定: (1)t——最大曝光时间,单位为秒(s);d,——最大允许的影像位移,单位为米(m);M——地形最高点处摄影比例尺分母;V——飞机地速,单位为米每秒(m/s)。6航空遥感摄影实施6.1系统安装6.1.1常规航空遥感摄影系统安装6.1.1.1根据飞机窗曰大小,正确安装航摄仪,确保其镜头无遮挡。6.1.1.2选择无遮挡的飞机顶部安装导航GPS信号接收天线。6.1.2POS辅助航空遥感摄影系统安装6.1.2.1机载CPS信号接收天线安装机载GPS信号接收天线安装应满足如下要求:a)稳定安装在飞机顶部外表中轴线附近,尽量靠近飞机重心和航摄仪主点位置;b)安装位置应便于偏心分量的测量;c)飞机转弯时机翼可能对天线造成的遮挡最小;d)尽量使安装后的天线在飞机平飞状态时处于水平;e)尽量避免来自飞机无线电信号源的串扰。6.1.2.2IMU、机载GPS接收机与航摄仪的安装正确安装IMU、机载GPS接收机与航摄仪,使其之间紧密固连。6.1.2.3.1机载POS系统与航摄仪连接完毕后,应精确测定偏心分量,并填写偏心分量测定表(见附录B)。6.1.2.3.2偏心分量的测量精度应不低于1cm。6.1.2.4航空遥感摄影系统检查6.1.2.4.1系统所有设备均应按照有关规定进行检定。6.1.2.4.2系统安装、连接后,应进行地面模拟试验或试验飞行,检查IMU、GPS接收机、航摄仪、电源系统、记录系统等工作是否正常。下列情况之一应组织试飞:a)航摄仪和POS系统每年正式作业前;9b)航摄仪和POS系统为新购进或检修后;c)飞机为新近改装;d)地形或气象条件复杂的工作区,应组织视察飞行。6.3航空遥感摄影作业飞行作业员应熟悉作业计划,了解工作区的地形、地物和作业时间段内的光照条件等情况,认真监控,及时调节旋偏、倾斜和速高比等不符值,尤其带状工作区的航空遥感摄影,应特别注意地形高差对航向重叠度的影响,确保高处地物的航向重叠度在规范要求范围之内。应注意气流变化对旋偏和倾斜角的影响,注意天气演变及地物极端反射率等情况对摄影质量的影响,并及时予以调整。每次飞行结束,必须有5张尾试片。试片应选择具有代表性的地物。两架次以上摄影使用同一筒胶卷时,每次尾试片应打孔,以便分段冲洗。并认真填写航空遥感摄影记录表(见附录C)和飞行任务报表(见附录D),并随摄影胶片送交摄影处理和质量检查工序存查。6.3.2.1.1飞机停机位四周应视野开阔,视场内障碍物的高度角应不大于20°,避免GPS信号接收6.3.2.1.3为保证机载GPS接收机与基站GPS接收机工作时间重叠,基站GPS接收机开机时间应早于机载GPS接收机开机时间,关机时间应晚于机载GPS接收机关机时间,并填写“基站同步观测记录6.3.2.2.2在完成摄影系统初始化、检查各项设置和状态正常后,飞机方可滑行起飞。检查内容包括IMU设备初始化是否正常、存储设备容量能否满足满架次飞行存储要求、系统中各项参数设置是否6.3.2.2.3飞行期间基站和机载GPS接收机数据采样间隔不大于1s。6.3.2.2.4飞机上升、下降速率不大于10m/s,且飞行过程中转弯坡度不宜超过20°,以免造成GPS卫线飞行时间不宜大于30min。6.3.2.2.6飞行过程中应及时观察系统工作情况,重点观察GPS信号失锁现象,根据实际情况及时处理。出现GPS信号短暂失锁时,应在信号正常10min后进入航线飞行;若出现长时间GPS卫星信号失锁或长时间观测到的卫星数少于5颗时,本架次飞行应立即中止,并查明原因。系统设备电源关掉后,方可关闭飞机上各台发动机。摄影过程中应按照第9章对飞行质量、摄影处理质量、POS数据质量进行质量控制。6.5补摄与重摄6.5.1飞行质量不满足9.1要求时,应予补摄,补摄按原设计要求进行。彩色航空遥感摄影在补摄时,要兼顾整个工作区的色彩拼接。6.5.2当出现漏洞时,应按原设计要求进行补摄,补摄航线的长度一般应超出漏洞长度外一条基线。对不影响内业加密模型连接的相对漏洞,只在漏洞处补摄。6.5.3当飞行质量和影像质量符合要求、但由于POS数据缺失记录或精度不够,或POS数据正常、但飞行质量和影像质量存在局部缺陷等情况时,必须按原设计要求进行补摄,补摄航线的两端一般需超出补摄范围外两条基线,并考虑与原航线的旁向与航向重叠应满足原设计要求。6.5.4因POS数据质量问题造成整条航线不能测图时,必须重侧6.5.5不用于测图的检校场航线,在POS数据正常的情况下。如果出现局部相对漏洞或有其他缺陷(如云影、密度差、脱胶等》,在不影响整条航线进行检校场空中三角测量模型连接和选点的情况下,可不补摄。7数据处理7.1地面擅制点三维坐标解算7.1.1GPS基站测量与坐标解算当基站点坐标末知时,应对基站实施静态定位测量,基站测定和坐标解算宜采用如下方法进行:a)应使用双频GPS接收机及高精度配套天线;b)果用基站同步联测方式,c)连婪观测2个观测时段,每个时段时间从口TC00·05:00开始,每个观测时段长度不得少于d)GPS测量观测数据采样间隔为30s,卫星截止高度角小于5°,有效观测卫星数不少于4颗;e)以分布在工作区周边的2个~4个GPS连续运行站为数据起算基准站,采用IGS精密星历和高精度GPS数据处理分析软件,解算各基站点在国家GPS2000框架下的WGS84框架坐标;f)基站用户选定坐标系坐标应由WGS84框架坐标经精确坐标变换求出,基站的高程须全部联测四等水准。特殊困难地区高程可采用CQG-2000似大地水准面模型拟合方法将大地高转换为正常高。基站测定也可按照GB/T18314有关规定,与附近的已知高等级控制点联测,实施GPS静态定位测量,并精确解算出基站WGS84坐标系和用户选定坐标系两套坐标。7.1.2检校场控制点测量与坐标解算7.1.2.1按照GB/T13977以及GB/T12341中规定的像片控制测量技术要求,采用GB/T18314中规定的GPS卫星定位网观测方法,在每个控制点位上实施GPS静态定位测量,解算出每个点位在WGS84框架下和用户选定坐标系下的两套坐标。7.1.2.2控制点坐标测量也可采用如下方法测量并解算a)在点位上连续静态观测为4h,采样率为30s;b)以分布在工作区周边的2个~4个GPS连续运行参考站为数据起算基站,采用IGS精密星历和高精度GPS数据处理分析软件,计算各控制点在国家GPS2000框架下的WGS84框架c)用户选定坐标系坐标由WGS84框架坐标经精确坐标变换求出。海滩涂等)可采用CQG2000类似大地水准面模型拟合方法获得高程。7.2.1.1下载地面基站GPS同步观测数据、机载POS数据,并检查数据中文件个数和数据总大小与原始记录卡数据是否相同。7.2.1.2对POS数据进行预处理,分离IMU和机载GPS观测数据及航摄仪曝光时标(EventMark)。7.2.1.3根据摄影飞行航片索引号,将EventMark时标编辑为与之对应号码,并删除多余Eventa)当EventMark数目多于实际摄影像片索引数目时,应导出EventMark数据,计算曝光时间间隔,并进行比较。此时可发现,存在少数时间间隔与其他时间间隔不匹配并差值很大,数值上表现一般小于0.1s,该EventMark值为航摄仪曝光前的触发“先遣”Mark,并非实际曝光时EventMark,应删掉。此种现象出现极为少见;b)当EventMark数目与实际摄影像片索引数目相同,航迹图上表现为实际曝光点位置分布不均匀,点位之间距离时大时小时,应对该时段航线进行c)当EventMark数据少于实际摄影像片索引数目时,对曝光时间间隔进行检查,可发现少数地方存在时间间隔很大的情况,表明少数Mark数据IMU没有记录。此时,应根据该异常时间间隔和正常的时间间隔粗略计算丢失的Mark数。一般情况下,若丢失Mark数多于5个时,应对该时间段的航线进行补飞;若丢失Mark数小于5个时,可根据该时间段前后的时间间隔值进行线性内插,得到丢失Mark的曝光时刻,同时,应在后续数据解算得到该时间段航片的外方位元素后,引入POS数据对该时间段航片和上下航线旁向对应的航片进行局部无地面控制的区域网平差,得到该时间段准确的外方位元素。7.2.2.1对下载的地面基准站GPS数据和机载GPS数据进行检查,查看数据是否完整、连续。当出现GPS数据中断现象时,应将该架次的数据划分为两个时间段分别进行处理,且第一个时间段段尾时间必须向前5min,第二个时间段段首时间往后5min,即中断时间段前后各加5min所对应的航线应样时刻机载GPS天线相位中心的WGS84坐标成果。DGPS计算的定位联合精度根据不同的比例尺必须达到表3所示精度要求。当GPS信号出现失锁时,可采用具有多项式内插功能的差分GPS数据处理软件进行内插计算,若计算精度满足表4精度要求可不进行补摄,否则,应根据该失锁时间段将该架次的数据划分为两个时间段分别进行处理,且第一个时间段段尾时间必须向前5min,第二个时间段段首时间往后5min,即失锁时间段前后各加5min所对应的航线应补摄。表3DGPS计算的定位联合精度要求m高程中误差m7.2.2.3当拥有多个基站时,建议选择距离工作区最近的基站参与解算,其他基站用于数据复核。7.2.2.4单基站或多基站联合解算时应注意在飞行时段的任意时刻参加计算的共星数不得少于5颗。存在共星数较弱时(如4颗或5颗),应计算该时间段DGPS精度,若计算精度满足表3精度要求可不进行补摄,否则,应根据共星数较弱时间段将该架次的数据划分为两个时间段分别进行处理,且第一个时间段段尾时间必须向前5min,第二个时间段段首时间往后5min,即共星数较弱时间段前后各加5min所对应的航线应补摄。7.2.2.5上述均为整个摄影过程中GPS信号出现一次中断、失锁或丢失的现象,若出现多次,应依此类推划分为多个时间段分别进行处理。7.2.3.1采用均匀覆盖工作区的不少于4个同时具有WGS84框架坐标系和用户选定坐标系两套成果7.2.3.2工作区坐标转换参数或两套成果的控制点在使用前必须经过严密检核。利用DGPS得到的每个采样时刻机载GPS天线相位中心坐标观测值、EventMark、IMU观测值,同时引入测定的偏心分量值,进行POS数据后处理,得到包括检校场在内的每张航片的未经检校的外查看POS观测值的精度,应符合5.1.2的要求。采用常规空中三角测量方法,引入检校场布设的6个地面平高控制点,对获取的检校场航片进行空三加密计算,获取检校场每张像片外方位元素,检校场常规空三的精度应满足所需成图比例尺规范要求。将检校场空三解算得到的每张航片的准确外方位元素观测值,与POS系统测定的该架次检校场航片的外方位元素进行对应比较,开展系统误差检校,得到系统检校参数(△X,△Y,△Z,Roll,Pitch,直接地理定位法测图时,系统误差检校精度应满足表4要求。表4系统误差检校精度表mmK7.2.7系统误差改正利用检校得到的系统误差改正值,对该架次飞行所覆盖区域的航片进行系统差改正,并纳入所需坐标系;该架次没有进行检校场飞行时,可选择就近飞行架次的检校参数进行系统差改正,以得到整个工作区外方位元素成果。7.2.8检校失败的判断与分析7.2.8.1检校失败的判断根据POS观测值的误差向量,计算POS观测值的精度指标,与POS系统标称的精度指标进行对比,大于2倍数值时,即可断定检校失败。7.2.8.2检校失败的分析发生检校失败时,一般应先从检校场空中三角测量环节进行排查,内容涉及外业控制和空三解算;其次再排查POS系统是否工作正常,内容主要包括POS系统硬件、机载和基站GPS信号失锁情况、IMU数据的质量等。7.2.9POS数据处理情况记录根据POS数据处理情况,认真填写“POS辅助航空遥感摄影飞行数据预处理结果分析表”(附录G)和“POS数据处理检查手簿”(附录H),对异常情况如实记录。8.1常规航空遥感摄影制作DOM常规航空遥感摄影制作DOM参照CH/T1009进行。8.2基于POS辅助航空遥感摄影制作DOM8.2.1安置外方位元素不同的测图系统软件定义的外方位元素格式略有不同,利用DG测定的外方位元素直接安置测图时应确定外方位元素的角度定义,并注意正负号、360°/400°制问题。8.2.2上下视差测度对上下视差进行测试和评定,上下视差应满足表5要求。表5上下视差的规范要求限差要求山地、高山地当出现局部区域上下视差超限且影响后续工序时,可对该区域引入POS测定的外方位元素先进行无地面控制点的区域自由网平差,消除上下视差超限。8.2.3绝对定向绝对定向后,基本定向点残差、多余控制点的不符值和公共点的较差不得大于表6规定。表6不同成图比例尺绝对定向限差点别高程限差基本定向点多余控制点公共点较差基本定向点多余控制点公共点较差山地基本定向点多余控制点公共点较差基本定向点多余控制点公共点较差安置外方位元素进行绝对定向恢复立体后,按CH/T1009进行DOM制作。9质量要求与质量检查9.1飞行和摄影处理质量要求与质量检查9.1.1飞行质量要求9.1.1.1像片重叠航向重叠度一般应为60%~65%,个别最大不得大于75%,最小不得小于56%。当个别像对的航向重叠度虽小于56%,但大于53%,且相邻像对的航向重叠度不小于58%,能确保测图定向点和测绘工作边距边缘不小于1.5cm时,可视为合格。沿图幅中心线敷设航线,实现一张像片覆盖一幅图时,航向重叠度可加大到80%~90%。相邻航线的像片旁向重叠度应为30%~35%,个别最小不得小于13%。按图幅中心线敷设航线时,至少要保证图廓线距像片边缘大于1.5cm。无需立体测量的遥感专题研究航空遥感摄影工作可适当放宽要求,但不得出现绝对漏洞,且应在技术设计书中明确。像片旋偏角一般不大于6°,最大不大于8°(且不得连续3片)。在工作区地形条件极为特殊,飞行特别困难的情况下,个别像对的旋偏角可略大于12°,但不得出现绝对漏洞,且不应超过总数的4%。航迹弯曲度不大于3%。分区内实际航高与设计航高之差不得大于设计航高的5%;同一航线上最大航高与最小航高之差一般不得大于50m。工作区边界的覆盖保证:航向覆盖超出工作区边界线不少于一条基线。旁向覆盖超出工作区边界线一般不少于像幅的50%,最少不少于像幅的30%;按图幅中心线敷设航线时,旁向覆盖超出边界线(图廓线)最少不少于像幅的12%。分区边界线覆盖保证:分区之间如果航线方向相同,旁向正常接飞,航向各自超出分区界线一条基线。分区之间航线方向不同时,航向各自超出分区界线一条基线,旁向超出分区界线一般不少于像幅的30%,最少不少于像幅的15%。按成图图幅中心线敷设航线时,旁向覆盖超出分区界线最少不少于像幅的12%,9.1.1.7.1实际航迹偏离图幅中心线不得大于成图图廓边长的1/5(东西向飞行为图廓南北向长度的1/5),偏离公共图廓线一般不得大于1/5航线间隔(相当于2/5图廓长度)。当实际航迹偏离超过上述9.1.1.7.2要求一张像片覆盖一幅图时,中心片的选择要保证图廓线距像片边缘一般不少于2.5cm,最小不小于1.5cm。航线两端过渡片的像主点应落在图廓线或工作区边界线之外。过渡片与中心片应能构成正常重叠的立体像对。9.1.1.7.3加大航向重叠摄影(指80%~90%),其像片倾斜角和旋偏角的测定,以抽片后配成立体像对的中心片和过渡片为准,要求同9.1.1.2条和9.1.1.3条。9.1.1.7.4为保证一张像片覆盖一幅图,要求选择好摄影比例尺。通常摄影比例尺不应大于式(2)、式(3)的计算值式中:M——摄影比例尺分母;L——成图图幅相应于地面的长度;l——像片上的有效距离,采用23cm×23cm像幅时,l值为161mm。在山区或丘陵地摄影时,摄影比例尺应作如下改正: (3)式中:9.1.2摄影处理质量要求a)晋均密度(D)应控制在0.7~1.0范围丙;b)灰雾密度(D₀)不天于0.2;d)最大密度(D…)为12~1.6;对极火激特别亮的地物,最大密度可超过1.6但不得大于2.0;地e)反差(△D)为0.6—1.4,其最佳值为1.0尺相适应的细小地物影像。9.1.2.2彩色航空遥感摄影底片的影像应色彩饱和、色别清楚、影纹清晰、整体密度适中且无明显偏光、偏色,整个工作区不同架次飞行的彩色基调应基本一致。9.1.2.3底片压平质量要求:采用精密立体坐标量测仪测定标准配置点和君干检查点的坐标和视差(见附录I),并按模型相对定向程序进行解算时,检查点上的剩余上下视差应不大于0.04mm。9.1.2.6底片定影和水洗必须充分,水洗后底片的硫代硫酸盐残留量必须小于2μg/cm²。9.1.3质量检查内容和方法相邻两张像片按中心附近不超过2cm远的地物点重叠后,将重叠百分尺的末端置于第二张像片边缘,读取第一张像片边缘在重叠百分尺上的分划值,此值即为重叠度。如果工作区为山区,则按相邻像片主点连线附近不超过1cm远的地物重叠,再将一张像片边缘的直线影像转绘到相邻像片上,所成曲线至像片边缘的最小分划值为最小重叠度。根据像片辅助数据部分的圆水准气泡影像偏离中心的程度检查。检查相邻像片的两主点连线与沿航线方向框标连线的夹角。检查航线长度L与最大弯曲矢距δ之比。在同一航线上选取像片,并在像片中心部位分别量取两明显地物点的距离,同时在地形图上也分别量取相应地物点的距离,以此为基础推算出所选像片摄影比例尺和航高,以检查同一航线最大最小航高差。将上述所有航高取平均值,作为该工作区作业的实际航高,开检查与设计航高之差。将像片按重叠排列拼接,对照地形图上所标出的工作区范围检查覆盖情况在已设计有航线(图幅电心线)的地形图上,标出每条航线的实际航迹,检查实际航迹线相对于中心线的偏离值。一般在每条航线上抽取3-张~4张底片,用密度计直接量测底片的密度值,获取加雾密度,最小和最大密度值及反差,然后取平均值得D。、D、D…及△D。密度计量测时不要选择个别的或特殊的反光点进行量测。按附录I规定的方法检查。目视检查底片的框标和影像上框标是否清晰、完9.2数据处理质量要求与质量检查9.2.1地面控制点坐标解算精度要求与质量检查地面控制点坐标解算精度要求与质量检查参照GB/T18314执行。9.2.2POS数据处理质量要求与质量检查9.2.2.1POS数据处理质量要求POS数据处理质量要求按7.2各环节精度指标。9.2.2.2.1POS数据预处理质量检查飞行结束后,应及时对POS数据质量进行检查,检查内容包括;a)地面GPS基站原始数据:下载所有基站观测记录数据,检查各地面基站记录的原始数据是否存在异常,分析该数据是否可以用于后处理,备份原始观测数据;b)机载GPS数据;检查有无失锁现象发生,如有,观察失锁发生的区间,并对该数据质量进行评价分析,确定因失锁导致数据不完整而需要对工作区进行补摄的范围;e)IMU数据:查看每个原始IMU记录文件量大小是否接近,并用文件个数乘以5min,得到的时间与飞行时间应基本一致;对IMU数据进行预处理,检查时间是否有中断、数据预处理是否通过,并查看IMU质量因子、轨迹图是否正常;存在异常时,分析该数据是否可以用于后处理若不能应用于后处理及时确定补飞范围;d)EventMark值:检查每条航线的EventMark数和摄影记录的实际曝光像片数是否相同;若数目不相同,计算每条线EventMark值的间隔,查看曝光间隔是否均匀,有无漏号或重号。9.2.2.2.2差分GPS数据处理精度按7.2.2进行质量检查,包括观测质量、共星情况、定位联合精度等确定是否需对工作区进行补摄以及补摄的范围。9.2.2.2.3POS数据后处理按表4精度进行检查。9.3DOM质量要求与质量检查基于POS辅助航空遥感摄影制作DOM应符合CH/T1009规定,影像分辨率和平面位置中误差应满足表7的要求。9.3.1.2DOM色调(色彩)要求DOM纹理清晰,色彩正常,色调均衡,反差适中,应满足国土资源调查与监测需求。表71:10000和1:50000数字正射影像图制作要求m15山地、高山地8山地、高山地40山地、高山地7.5山地、高山地37.59.3.3.1数学精度检查方法:将起始点坐标、终止点坐标、图廓范围、格网在屏幕上显示出来,逐一9.3.3.2平面精度检查方法:采用数字摄影测量法,利用加密点,在数字摄影测量系统上对被检测模型进行比较,计算检测点坐标差,并统计平面位置中误差m。m;——平面位置中误差;n——检测点点数。10.1成果资料整理10.1.1.1索引图应能反映工作区内全部有用的像片资料情况。索引图可以按分区或加密区域网的范围分幅制作,同一工作区内相邻索引图之间应保持一定的重叠。10.1.1.2索引图上要确保能够辨认出每条航线的像片号码。10.1.1.4索引图内应注出图幅边界线、较大城镇及河流等主要地物的名称;图时应在相应位置标明控制航线的位置、编号和两端的起止片号。大小为4mm×6mm。底片号码方向与航线前进方向一致。东西方向飞行时,片号写在相应于实地的西北角位置;南北方向飞行时,则写在相应于实地的东北角位置。片号应尽量靠近像片边缘,但不得压POS资料整理参照10.3.2内容逐步进行。10.1.4.1摄影底片应清洁整理后再装筒。每筒内装一卷或二卷,片子不宜卷得过紧,片卷中心直径不得小于2cm。每卷底片应填写登记卡片一式两份,一份置于筒内,另一份贴于筒外。卡片上应注明筒10.1.4.2晒印的像片应按分区或每张像片索引图所包括的图幅范围整理装盒。填写像片登记卡一式和每条航线的起止片号、片数及总片数。DOM成果整理参照CH/T1009进行。技术说明书应包括以下主要内容:作业的依据(任务书/摄影合同或技术规范)、工作区及代号、航摄仪检定表、POS系统有关参数、摄将像片送至有关军区进行保密审查,并按照审查结果对像片和DOM进行保密处理后,方可提交。常规航空遥感摄影应提交的成果有:c)航摄仪检定报告;d)摄影底片压平质量检测报告e)航摄仪检定表;f)航空遥感摄影飞行记录;g)军区批文及送审报告;h)技术设计书;j)其他资料。POS辅助航空遥感摄影除需要按照10.3.1的要求提交相关成果之外,还应提交下列成果和资料:a)机载设备检定资料(IMU、GPS等);b)摄影飞行POS记录报告;c)地面控制点测量成果;d)每张像片的6个外方位元素成果;e)其他相关资料。DOM成果提交参照CH/T1009的要求执行。分区编号IⅡ2绝对航高H₀/m分区面积/km²(规范性附录)偏心分量测定表表B.1为偏心分量测定表。图B.1为偏心分量示意图。表B.1偏心分量测定表基本信息工作区代号飞机型号飞机编号IMU型号IMU编号IMU偏心分量注:U为X方向偏心分量;V为Y方向偏心分量;ZZyX(资料性附录)航空遥感摄影记录表表C.1为××工作区航空遥感摄影记录表。表C.1××工作区航空遥感摄影记录表飞行工作区地形情况胶卷在室温环境下放置时间摄影条件:能见度km起飞时间落地时间曝光时间秒光圈滤光镜相机编号暗盒号码卷号飞行方向摄影员123456789工作情况:(资料性附录)航空遥感摄影飞行任务报表表D.1为航空遥感摄影飞行记录表。表D.1航空遥感摄影飞行记录表领航员摄影勇飞行日期起飞时间落地时间摄影时间比例尺绝对高度布线方向暗盒号工作区卷号天气情况能见度曝光时间光圈滤光镜胶片长度前试片在后试片在总片数备注图D.1飞行略图基站同步观测记录单表E.1为基站同步观测记录单。工作区代号/任务代号天线型号天线编号卫星高度截止角/(°)基站开机时间基站关机时间√数据目录名数据文件名(规范性附录)航空遥感摄影POS记录表表F.1为航空遥感摄影POS记录表。表F.1航空遥感摄影POS记录表S卫星高度截止角IMU型号IMU编号飞行时间开机时间关机时间飞行序号飞行高度m时标号分区条××××工作区2分区条3分区条4分区条5分区条6分区条7分区条8分区条9分区条检校区条××××检校区检校区条注1:东西向飞行时,分区中××条数字前面的“+”号代表飞行方向90°;“—”号代表飞行方向270°,注2:南北向飞行时,分区中××条数字前面的“+”号代表飞行方向0°;“—”号代表飞行方向180°。(规范性附录)POS辅助航空遥感摄影飞行数据预处理结果分析表表G.1为POS辅助航空遥感摄影飞行数据预处理结果分析表。表G.1POS辅助航空遥感摄影飞行数据预处理结果分析表数据目录名1233.所有数据有异常,不能进行后续处理。□2.部分基站有异常,可进行后续处理。机载数据预处理检查失锁区间所在区间时间/s12342.失锁时间较短,且在非航工作区域,可进行后续处3.在航线上失锁时间较短,可进行后续处理。5.其他:I

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