基于SWDC数字航摄仪的GPS辅助空中三角测量应用研究.pdf

期
矿山测量
2010年8月
MINE SURVEYING
Aug.2010
doi:10.3969/j.iss.1001-358X.2010.04.001
3应用基于SWDC数字航摄仪的GPS辅助空中
三角测量应用研究
白志刚
(西安煤航信息产业有限公司测绘分公司,陕西西安710054)
摘要:简单介绍了国产SWDC数字航摄仪的情况,并进行基于精密单点定位的CPS辅助空中三角测
量试验,分析并比较了空中三角测量方法的加密精度。结果表明,基于SWDC数宇航摄仪的GPS辅
助空中三角测量方法,能够满足我国现行航空摄影测量规范对航测生产的精度要求。
关键词:SWDC数字航摄仪;GPS辅助空中三角测量;精度
中图分类号:P228.4
文献标识码:B
文章编号:1001-358X(2010)04-0005-03
作为获取与更新空间数据的重要手段,航空摄例尺;SWDC系列数字航摄仪拥有很高的基高比,在
影测量是我国制作基本地形图和获取其他空间数据相同CSD条件下,取得的高程精度比其它数码相机
的重要手段,无论是地图制图数据更新还是资源调要高;SWDC的彩色不是融合彩色,而是 BAYER彩
査、国土二调等重大国家计划,航空摄影测量都是主色,逼真度好,特别是植被(树林、农作物)影像,色彩
要的技术方法。随着航空摄影测量的发展,目前在自然,绝不会产生色彩错位的现象;CPS的使用实现
航空摄影领域,胶片摄影被数字摄影所取代已成为了空中定点曝光;无地面基站、无IMU的CPS辅
必然趋势,新型数字航空摄影仪的应用将会为航空航测,减少了外业工作量,小比例尺可实现无地面控
摄影测量技术带来新的变革。2
制作业;价格低,体积小,重量轻,功耗小,自主软件
正是在这背景下,200年由中国测绘科学研究免费升级,反应及时的售后服条?,指标、/容
院、首都师范大学等几家单位联合研制的国产数字
表1SWDC相关技术
航空摄影仪SWDC-4成果通过了国家测绘局组织
名称
指标参
的产品鉴定会,从而改变了我国航空摄影测量一直
焦距
50 mm/80 mu
采用传统胶片摄影仪的局面,填补了国内空白。
踦变差
本文以甘肃某线路测量及山西晋城测区为例
像元物理尺寸
6.8
采用SWDC数字航摄仪进行航空摄影测量,并对获拼接后虛拟影像像元数
5k×10k/14kx1k
取的机载CPS数据进行处理,对精密单点定位方式
旁向视场角
91/5
进行CPS辅助空三,按照相应技术规范再进行内业
航向视场角
空三加密,并进行精度检测。实验结果表明,SWDC
最短曝光间隔
数字航摄仪在航摄领域与其它同类产品相比,SWDC快门]方式,曝光时间中心镜间快门]:1320,50,180
数字航摄仪更适应我国基础测绘中的中、小比例尺
光圈
最大3.5
摄影,高程精度更高。特别在进行带状劫测设计航
感光度
50/100//200/400
空摄影测量中,能提高制图质量,缩短制图时间,保
证设计工期按时完成,技术优势较明显
2试验及其结果分析
1SWDC数码摄影系统筒介
本文就以两个测区进行试验,试验1CSD为
0.15m,相对航高为100m,成图比例尺为1:2000,
SWDC系列数码航空相机是基于 Hassel blad数
试验2CSD为0.272m,相对航高为2000m,成图比
码相机(相关技术指标如表1所示),SWDC除具有
一般数码航空相机特点,最大特点就是可更换镜头
例尺为1:25000,以试验SWDC数字航摄仪在航空摄
影测量中的应用。
(35mm/50mm/80mm),适应于不同地区不同成图比
第4期
矿山测蚤
2010年
本试验区采用CPS精密单点定位(PPP- Precise
表2试验影像主要技术数
Point Position〕辅助航空摄影技术解算摄站点坐标成
名称
试验
果。使用的精密单点定位技术,是利用ICS提供的
航摄飞机
或白己计算的CPS卫星的精密星历和精密钟差,结
航摄仪
SWDC
合SWDC内置一台含双频伪距和载波相位观测数据
基准站GPS接收捐
Trimble 5700
的摄站 Trimble-GS接收机。主要用于摄站坐标的
航仪主距/m
获取,同时记录相机曝光时対的事件Evet信息、实
像幅
6.8×9.86cm
时输出导航伪距坐标控制定点曝光。即摄站CHS可
CSD( nt
0.15/0.272
实现三个功能数据输出:定点曝光数据;摄站坐标采
航向重叠/
集数据(同时记录Mark信息);飞行导航监控数据
旁廁重叠/%
(根据CPS记录轨迹可以检査飞行的正确性)。CPS
航线/条
片/张
32/2831
解算软件采用 Way Point GPS7.50系列,其中静态方
地面控制点/个
75/69
式采用 Grainet7.50软件,动态方式采用 Grai NHY
加密点/个
4688/698330
7.50软件,单点定位(PP)解算软件采用当前最新2.2试验数据分析
软件TRIP。
为了分析利用SWDC数字航摄仪的摄站坐标
2.1试验资將
CPS数据)进行基于单点定位的GPS辅助航空摄
表2给出试验用的航摄像片的主要技术参数
影测測量方法所能达到的加密精度,这里就针对不同
CPS辅助空三解算软件采用SSK自动空中三角测量
成图比例尺GPS辅助空三测量地面控制方案进行试
软件处理系统,该系统是目前f界上少数几套集自
验分析,通过试验和SWDC系列数码相机的固有优
动采集数据、整体平差一体化的自动空中三角测量点,得出一些结论。表3列出了CPS辅助空中三角
软件之一。并在SSK数字摄影测量T作站上进行了
测量精度统计,表4列出了两种具体的加密结果。
自动转点量测,并人工立体量测了全部控制点的像分析表3表4的试验结果,可以得出如下结论:
平面坐标。
表3GPS辅助空中三角测遗精度统计表
区域网规模定向点数检査点数控制点残差中误差(m)多余控制点残差中误差(m)
成图比CSD
例尺(如Q)模数(um)平面高程平面高程 As Ahna ms mh Asm Araw ms
mh
2.4363639390.2890.0960.0750.0370.7730.6380.2580.272
1:20000.15
3212154540.1600.0720.0590.0280.9020.6540.3400.279
1857570.1620.0850.0540.0340.9800.7150.3360.294
2.250S019191.4560,560.3930.1542,0951.4251.2610.526
1:250000.272283
65650.2650.1160.1240.0853.7491.9561.1810.832
0.9714.260.6353.0
表4光束法区域网平差精度統计