徠卡ADS80數字航空攝影測量系統在大比例尺地形圖航測工程中的應用

許大力 遼寧省基礎測繪院，遼寧省錦州市，121003

徠卡ADS80數字航空攝影測量系統在大比例尺地形圖航測工程中的應用

許大力 遼寧省基礎測繪院，遼寧省錦州市，121003

介紹了徠卡ADS80數字航空攝影測量系統在阜蒙縣大比例尺地形圖航測工程中的應用情況, 著重說明了各工序的工作方法。工程進度及精度指標統計結果表明, ADS80數字航空攝影測量系統不但能有效提高作業效率，同時也能顯著提高測圖精度。

ADS80；數字航空攝影測量；大比例尺地形圖

引言

徠卡ADS80基于航天傳感器線陣掃描和全球定位系統、高精度的慣性導航定向系統（IMU）獲取數字影像，利用該傳感器進行航空攝影，不需經過掃描，就可以直接為數字攝影測量、遙感圖像處理系統提供高分辨率的全色、真彩色、近紅外數字影像。

基于ADS80航攝影像測圖能夠實現DLG數據的快速采集。與以往基于像對的采集相比能夠在測圖過程中減少部分工作量，從而提高了測圖效率。

較高的精度是基于ADS80航攝影像測圖生產DLG數據的又一特點。由于有精密星歷解算的控制系統做保障，以及高精度水準測量成果的引入，使得目前成果數據的高程、平面精度較相關國家規范要求的精度提高了很多。

本文著重闡述了ADS80數字航空攝影測量系統應用在城市大比例尺地形圖航測中的應用情況, 說明了各主要工序的精度指標。

1 工程概況及精度要求

1.1 工程概況

為滿足城市規劃需要，阜新市規劃設計院于2010年4月委托遼寧省基礎測繪院承擔阜蒙縣1:1000地形圖航空攝影測量任務，測區面積約160Km2，任務包含本測區內的地面控制測量（平面、高程）、航空攝影、地形圖航測與調繪、數據編輯等。

本次工程平面坐標系統采用基于1980西安坐標系橢球的任意帶高斯投影坐標系，高程系統采用1985國家高程基準。

1.2 成圖精度指標

內業加密點和地物點對附近野外控制點的平面位置中誤差不應大于表1規定。

表1 平面位置中誤差（圖上）單位為 mm

內業加密點、高程注記點和等高線對附近野外控制點的高程中誤差不應大于表2規定。

表2 高程中誤差 單位為 m

2 航空攝影準備工作

在正式進行航空攝影作業之前，需要制定詳細周密的航空攝影方案，具體包括：建立GPS基準站、飛行區域資料準備、地面控制、相機檢校飛行、飛行參數設置、航線規劃等。

航空攝影的準備工作在與當地相關部門的通力合作下順利完成。下面就地面GPS 基站布設與測量進行簡要介紹。

本次工程在測區均勻布設基礎控制點17個，聯測平面已知控制點4個，水準已知點2個。平面控制按照D級GPS控制網進行測設，網平差后最弱點點位中誤差為0.3cm，高程控制嚴格按照《國家三、四等水準測量規范》進行四等水準網測設，平差后最大高程中誤差0.01951m，最大高差中誤差0.01520m。

3 航空攝影過程

本次工程航空攝影由運-5飛機搭載Leica ADS80完成，在執行航攝過程中，由地面提供GPS基站支持。其中：GPS地面站采用靜態模式，采樣間隔設置為1s，地面站數量最終選擇為4個，均勻分布在測區測設的GPS控制點上。

本次航攝資料的相關技術參數如下：

地面分辨率 0.13m（平均）；象元尺寸 6.5um；攝影焦距62.7mm；航高1250m；旁向重疊 35%；攝影面積 >160km2。

4 航攝數據內業處理

航飛結束后，由航飛部門結合地面基站數據、國家GPS連續運行參考站數據、機載GPS數據及貫導數據，應用Xpro軟件完成影像數據的處理和空三加密。

4.1 基于POSPac的IMU&GPS數據處理

ADS80原始的數據包括影像數據、POS數據和元數據, 都存于ADS80的大容量機載存儲單元CU80中。下載IMU/GPS數據文件并進行解算及數據融合處理。

表3 IMU&GPS融合精度表

通過以上IMU&GPS融合數據，我們認為該設備在攝影過程中獲得的IMU/GPS數據精度可靠，滿足于成圖需求。

4.2 基于ORIMA軟件進行空三加密

ORIMA軟件是ADS80的數字空中三角測量模塊，數字空中三角測量包括有控、無控、人工量測等多種方式，本次工程采用有控方式進行空三加密。各項精度統計表見表4。

表4 ADS80加密精度統計 m

5 立體測圖精度檢測

由于本次采用的是ADS80數字航攝系統，與傳統的框幅式相機相比，省略了外業像控點測量和內業空三加密作業環節，將航攝部門提供的影像輸入VirtuoZo系統，經軟件配置后，直接進行立體數據內業采集。

為了驗證立體測圖精度，在測區內均勻實測高程檢查點206 個, 平面檢查點134個, 內業測圖后進行比較, 最小誤差x:0.029m, y: 0.023m，最大誤差x: 0.19m,y: 0.29m, xy平均中誤差為0.23m； 高程精度最小0.06m，最大0.38m，平均高程中誤差: 0.26m, 其精度均滿足本次工程對大比例尺地形圖的精度要求。

6 結束語

本工程由于采用基于ADS80航攝影像的數據生產方式，大大減少像控點測量工作，雖然航飛時增加了布設地面GPS基站的測量工作，但對于同等范圍的DLG數據生產比采用傳統生產方式進行DLG數據生產在工期上還是縮短了約1/3。

通過本次工程的各項精度指標可以看出,成圖精度較相關國家規范要求的精度也提高了近1/2。

基于ADS80航攝影像測圖的DLG數據生產方式在阜蒙縣1：1000比例尺地形圖數據生產中發揮了高效、準確的特點，是一種先進、可靠的生產模式。

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Leica ADS80 digital aerial photogrammetry system in the large scale topographic aerial photogrammetric engineering

Xu Dali The Basis Surveying and Mapping Imstitute of Liaoning Province，Liaoning Jinzhou，121003，China

Introduces the Leica ADS80 digital aviation measurement card photogrammetric system in large scale topographic map surveying FuMeng county application in engineering, this paper illustrates the process of working methods. The progress of the projects and precision index statistic results show that ADS80 digital aviation photogrammetric system can not only effectively improve working efficiency,also can significantly improve the mapping precision.Key words ADS80；Digital Aerial Photogrammetry；large scale topographic map

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.08.022

許大力（1973-），男，遼寧省錦州市，高級工程師，大學本科，1997年武漢測繪科技大學畢業，遼寧省基礎測繪院從事專業測繪工作至今。