常見框幅式數字航攝儀航攝效率淺析

羅軍榮

摘? 要：隨著科技的進步和社會需求的進一步加大，數字航攝儀的硬件技術和其配套軟件系統也正快速發展進步，計算機技術以及傳感器技術的不斷進步，航空遙感技術得到了不斷發展。近年來、GPS技術、慣導技術等技術不斷成熟，與航空攝影緊密結合，產生了多種航空攝影新的技術，基本上呈現出幅面越來越大、效率越來越高、影像質量越來越好、操作越來越簡潔及產品越來越豐富等趨勢。該文結合中煤航測遙感集團有限公司承擔的航空攝影項目，對國內常見的UltraCam Eagle與DMCⅢ數字航攝儀在航攝效率、數據處理，應用等方面進行分析對比。

關鍵詞：數字航攝儀? DMCⅢ? UltraCam Eagle? 航攝效率

中圖分類號：P231? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A文章編號：1672-3791（2020）10（c）-0032-03

Abstract： With the progress of science and technology and the further increase of social demand， the hardware technology and supporting software system of digital aerial camera are also developing rapidly. With the continuous progress of computer technology and sensor technology， aerial remote sensing technology has been continuously developed. In recent years， GPS technology， inertial navigation technology and other technologies continue to mature， closely combined with aerial photography， produced a variety of new aerial photography technology， basically showing the trend of larger and larger format， higher efficiency， better image quality， more simple operation and more abundant products. Based on the aerial photography project undertaken by China Coal Aviation Remote Sensing Group Co.， Ltd.， this paper analyzes and compares the common domestic ultracam eagle and DMC Ⅲ digital aerial camera in the aspects of aerial photography efficiency， data processing and application.

Key Words： Digital aerial camera; DMC Ⅲ; Ultracam eagle; Aerial photography efficiency

數字航攝儀是在傳統膠片航攝儀的基礎上發展產生的。隨著測繪技術、信息技術、計算機技術以及傳感器技術的發展革新，數碼航攝儀在軟件、硬件部分都有較大的提高，像幅越來越大，集成度、自動化程度、系統穩定性越來越高，等等;又鑒于社會建設在地理信息方面的需求越來越大，需要在航攝儀的原理基礎上整合各種新技術，制作出能夠直接獲取數字化影像的數字航攝儀。航空攝影是數字攝影測量的基礎，為保證后期成圖質量，在航攝過程中須嚴格按照規范要求飛行。航攝儀的效率決定著項目工期、生產成本等諸多因素，選擇一款合適的航攝儀去執行項目可以達到事半功倍的效果。

1? 全數字航攝儀簡介

數字航攝儀是搭載在飛行器平臺上對地面目標物進行攝影，獲得數字化影像的儀器設備。

1.1 UltraCamEagle全數字航攝儀簡介

美國微軟公司生產的超大幅面數碼航攝相機UltraCamEagle（見圖1），該相機將傳感器單元、存儲單元、控制單元、慣性測量單元等所有組件高度集成為一體，可自有更換兩種不同焦距的鏡頭系統，為數碼航空攝影相機樹立了新的行業標準。相機具有高分辨率、高幾何精度和成像性能，能連續攝影并高速轉移和存儲大量數字航攝影像，平面、高程精度以及地面分辨率均能滿足測繪要求，同時具有全電子FMC（像移補償）裝置，保證影像的清晰度。

UltraCamEagle采用一個模塊化設計理念，縮小傳感器鏡筒尺寸，減輕了設備重量，便于設備運輸及安裝。帶有曲線特性的慮鏡和靜音板相機電子，進一步促成革命性的空中攝影測量技術。嵌入整合的成套組件是UltraNav，一個包括最先進的全球導航衛星系統慣性技術、航攝員顯示器和飛行規劃軟件的飛行管理和地理參考系統。

1.2 DMCⅢ全數字航攝儀簡介

瑞士徠卡公司生產的DMCⅢ數碼航攝儀（見圖2），是目前萊卡公司相幅最大的一款航攝儀，該相機具有小畸變、大光圈、高分辨率、集成度高，同時具有全電子FMC（像移補償）裝置，保證影像的清晰度。

搭配的HxMap是徠卡航空傳感器通用數據處理平臺，可適用于徠卡公司的多款航攝儀數據后處理。HxMap平臺可提供數據預處理、質量檢查、影像調色、自動點匹配、空中三角測量、激光檢校、激光數據配準以及數字產品輸出等功能，為攝影測量提供了完整的數據處理工作流程。

2? 航攝儀主要參數

航攝儀主要參數見表1。

3? 航攝儀效率分析

3.1 相對行高

3.2 航攝主要效率計算

（1）航線間隔：D=GSD×旁向像素×（1-旁向重疊度）。

（2）基線長：B=GSD×航向像素×（1-航向重疊度）。

（3）單像片覆蓋的地面面積=航向像素×旁向像素×GSD2。

（4） 單像對地面覆蓋面積。

S=航向像素×（1-旁向重疊度）×旁向像素×（1-航向重疊度）×GSD2。

在航向重疊度65%，旁向重疊度35%的情況下，根據以上公式計算采用UltraCam Eagle航攝儀和DMCⅢ航攝儀進行不同地面分辨率航攝的基本參數。

3.3 航攝儀效率情況對比

UltraCam Eagle與DMCⅢ航攝儀飛行效率見表2。

4? 航攝飛行平器

根據表2分析：當地面分辨率相同時，（其中f1=80mm，f2=210mm）。

（1）相對行高UltraCam Eagle（f1）

（2）航線間隔UltraCam Eagle

（3）基線長UltraCam Eagle

（4）單像片覆蓋的地面面積UltraCam Eagle

（5）單像對地面覆蓋面積UltraCam Eagle

因此，在地面分辨率相同的情況下，DMCⅢ航攝儀飛行效率優于UltraCam Eagle。

5? 結語

在執行項目過程中，我們要充分發揮2臺航攝儀各自優勢，結合測區具體情況選擇合適的航攝儀。

執行大比例尺航攝項目時，運12、賽斯納208、PC6等飛機的飛行高度能夠滿足國內大部分區域航攝任務，采用DMCⅢ航攝儀效率會更高。

執行小比例尺航攝項目時，首先要考慮航攝飛機飛行高度，主要采用獎狀或空中國王飛機，由于此類飛機飛行費用高，且國內飛機數量較少，因此采用UltraCam Eagle航攝儀性價比更高。

參考文獻

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