大比例尺数字航空摄影测量测图与成果生产规范讲义
数字航摄像机(DMC)生产大比例尺3D产品的精度分析
数字航摄像机(DMC)生产大比例尺3D产品的精度分析李超伟;杨建科;徐彦怀【摘要】随着数字航摄像机(DMC)技术和航空摄影测量技术的迅速发展,利用数字航摄像机(DMC)获取航空摄影测量数字影像,实现航空摄影测量工程项目,摄影投入资金较少、影像分辨率高、信息逼真丰富、测绘生产周期短、成果资料的现势性更强.该项技术近几年来在许多领域内得到了广泛使用,其成果的数学基础、地理精度、现势性、要素的属性精度及拓扑关系等同于常规航空摄影测量的技术要求和质量标准,数学精度(包括平面精度和高程精度)能否满足规范要求呢?本文结合作者参加对广东某市利用数字航摄像机(DMC)进行航测数字化测图生产全过程的监理以及对最终成果的检验,探讨数码航摄像机(DMC)摄影测量生产大比例尺3D产品的数学精度.【期刊名称】《测绘技术装备》【年(卷),期】2008(010)001【总页数】3页(P38-40)【关键词】数码航摄像机(DMC);3D(DLG、DOM、DEM);空中三角测量【作者】李超伟;杨建科;徐彦怀【作者单位】国家测绘局陕西测绘产品质量监督检验站,西安,710054;国家测绘局陕西测绘产品质量监督检验站,西安,710054;国家测绘局陕西测绘产品质量监督检验站,西安,710054【正文语种】中文【中图分类】P2广东省某市航测数字化成图项目，包括全数字航空摄影测量、基础控制测量、像片控制测量、高程注记点测量、空中三角测量、1∶2000真彩色正射影像数据处理及制作、1∶2000数字高程模型数据处理及制作、1∶1000数字线划图采集与生产、航测像片外业图幅调绘、内业数据编辑、成果整理等多种工序，笔者参与了该项目的全过程监理和最终成果的检验工作。
本测区摄影的相对航高为600m，使用运五飞机。
该机是小型单螺旋桨双翼飞机，姿态保持由先进的GPS全球定位系统与相机检影器共同完成，在航迹修正，飞机的俯仰、横滚、侧滚的控制方面均能达到较满意的效果。
第9章测绘讲义航空摄影
第9章测绘航空摄影§9．1 基本要求(1)根据项目要求，编制航摄计划。
选择合适的航摄季节和航摄时间；根据测区的范围、地形、飞行平台等的具体情况，划定摄区、确定航摄分区基准面，以及航线敷设方法。
(2)根据成图比例尺、测图精度、测图仪器设备和测图方法等选择航摄仪，并进行检定。
确定摄影比例尺、焦距、像幅以及需要配备的航摄附属仪器。
(3)根据项目的精度和提供成果的要求，选择确定采用光学航摄或者数码航摄。
(4)根据航摄仪器的具体情况组织试飞或试摄，确定和调整有关参数。
(5)确定飞行质量和摄影质量的检查要求，并根据情况按航摄规范的相关要求进行质量控制，对影像质量进行验收。
§9．2航空摄影案例样题简答题(1)根据背景材料，试计算以下摄影参数：一一摄影基准面；一一相对航高、绝对航高；一～摄区最高点和最低点的重叠度；——能够满足规范要求进行航空摄影所需的最少分区数；‘——摄区航线条数、每条航线像片数。
(2)航摄项目成果质量检查包括哪些主要内容?(3)在什么情况下航摄仪需要检定?检定的主要内容是什么?9．2．1 背景材料1．摄区范围摄区位于华北中部，范围东经114000’00'’～115030‘00’，北纬37000’00‘～38000‘00"。
摄区东西向132 km，南北向112 km，为一矩形区域，总面积为14 784 km2。
2．地理地貌概况测区地势西高东低。
全测区包含平地和丘陵两种地形，海拔高度平地最低点为23 m，最高海拔为247 m。
测区内低点平均高程为32 m，高点平均高程为198 m。
3．航摄仪本次航空摄影选用RC一30航摄仪，焦距选用152．4 mm，像幅为23 cm×23 cm。
4．航空摄影基本技术要求(1)航摄比例尺为1：2万。
(2)航向重叠要求为65％，最小不得小于60％；旁向重叠要求为35％，最小不得小于25％。
(3)航线敷设按常规的东西向敷设；航向覆盖超出测区边界线不少于2条基线，旁向覆盖超出测区边界线不少于像幅的50％。
数字航空摄影规范第1部分框幅式数字航空摄影-PPT精品文档
5、飞行质量和影像质量要求 ——像片重 叠度
① 航向重叠度一般应为60%～65%，最小不应小于 53%。个别像对的航向重叠度虽然小于53%，但 大于51%，且其相邻像对的航向重叠度不小于 58%，并能确保测图定向点和测绘工作边不超出 像片边缘；
② 相邻航线的像片旁向重叠度一般应为20％～30 ％，个别最小不应小于13%，但不得连续出现； ③ 制作真正射影像图时，航向重叠度一般应为80%， 旁向重叠度一般应为60％。
① 专家教授 10个（院士1位） ② 标准委员会成员 25个
③ 航摄单位 19个
④ 测绘单位 6个
三、标准主要内容
1、范围 2、规范性引用文件 3、术语和定义
4、航摄计划与航摄设计
5、飞行质量和影像质量要求 6、成果质量检查 7、成果整理和验收
1、标准适用范围
• 本标准规定了1﹕500至1﹕50 000地形图框幅式数字
综合分解力
框幅式数字航摄仪系统中，衡 量镜头、分光系统和探测器对 黑白相间宽度相等的线状目标 影像分辨的能力。
综合畸变差
框幅式数字航摄仪系统中，由 镜头、分光系统、探测器等造 成的影像畸变，包括径向畸变、 偏心畸变、成像面变形等。
3、术语与定义
拼接影像（虚拟影像） 框幅式数字航摄仪系统中，由多个相机或者多个成像探测器 同步获取的影像，经几何与辐射处理后形成的等效中心投 影影像。
•
二、工作简况
2、标准编制阶段
提出标准编制建议
1、主要起草单位：
•
立项
中测新图（北京）遥感技 术有限责任公司 国家基础地理信息中心 中国测绘科学研究院
起草
• •
征求意见
审查
批准
二、工作简况
如何提高航测数字测图成果质量
如何提高航测数字测图成果质量近几年，航空数字测图技术已经逐渐广泛应用，因为相比于传统的测图技术，其具有测量精度高、测图信息量大、存储便捷等优点，但是这些优点都要在测量中掌握好技术，并认真记录才能实现。
本文主要谈谈航测数字化测图的优势、成果质量影响因素以及提高测图成果质量的措施。
标签：航测;数字测图;成果;质量控制前言：自从人类进入信息时代以，先进的计算机技术和通讯技术让人们目不暇接，不仅在人们的生活中发挥着不可代替的作用，更是应用到了航空领域，是航空技术有了质的飞跃。
其中计算机通讯技术使得航空测量技术和质量都获得较大的发展，具体的来说，数字化测图影响较大的经纬仪、光电测距仪等设备的使用，其优势是传统测量方式所不能比的，不仅将测绘的准确性、精确性提高，而且促进了工业测量、建筑测量的发展。
1、航测数字化测图在应用中的优势1.1可以使不同的用图需要满足计算机与显示器、绘图仪联机时，可以显示或绘制各种比例尺的地形图、专题图，以满足不同用户的需要。
数字地图可以直接作为内业数字编图的原始资料（只需复制一套即可用来编图），还可以作为GIS的重要信息源。
1.2测量精确度高传统的测图的方式会受到各种因素的影响，导致测量结果存在较大的误差，尤其是各种视距误差、方向误差以及刻绘误差等，但是数字化测图的实现就克服了这些缺点，因为其测量方式的特殊性以及技术的准确性，使得在测图的过程中有效的避免了因为展点、刺点、刻绘导致的测图变形的情况，所以大大的提高了测图的精度。
1.3测量信息存贮、传递便捷数字化测图的成果结果是可以通过多种方式储存的，不仅可以储存在磁盘、光盘中，还可以以计算机文件的形式进行灵活的传输和保管，大大的降低了图纸的保管的成本。
1.4测图信息量大由于数字化测图的特点决定了其不受比例尺的限制，也就有效的扩大了其信息量的范围，并且还可以实现对所获数据的分类存放，基本上可以实现对房屋、道路、水系、电力线、通讯线、管道、植被、地貌、高程注记点、名称注记等信息的整齐分类和储存，大大的提高了测图结果的可用性。
441-数字航空摄影测量 测图规范
6、DEM生产
6.1 基本方法 根据测区地貌和精度等不同，一般基于三种方法： a. 像方DEM内插法； b. 像方DEM加特征数据构TIN法； c. 采集矢量数据构TIN法。 6.2 基本步骤 a. 特征数据采集； 特征点线、水域线面、推测区，必要时采等高线。 b. DEM生成； c. DEM检查和编辑； d. 接边镶嵌； e. 图幅裁切。
8 DLG生产
8.1 作业模式 分先外后内、先内后外两种，内外业一体化属先内后外。 a.先内后外 先立体测图，后调绘，最后编辑的模式。或者调绘、立 体测图、数据编辑交叉进行。适合大比例尺。 b.先外后内
先调绘，后依据调绘成果立体测图和数据编辑。
8.2 基本步骤 a. 立体测图—立体测图的基本规定和要求 b. 调绘 —— 调绘的原则和基本规定 c. 野外补测—高程点；阴影、航摄漏洞；新增重要地物 d. 数据编辑—基本要求、非符号化、符号化数据编辑
2）不同比例尺生产现状及特点
a.不同比例尺测图适宜和采用流程不同； 例如：先内后外（内外也一体化）、先外后内。 b.不同比例尺测图技术要求有区别； 例如：平面位置和高程精度、采集指标和内容、 表示和取舍、制图综合要求。 c.不同比例尺测图生产工艺有差异。
解决之道：
按比例尺范围分成三部分，三部分结构、内容统一 协调。同时适用于相应比例尺范围的特殊技术规定和要 求，写入相应部分，以适应生产要求。
3、编制原则
d) 先进性 标准制定参考和汲取了国内、外数字航测的研究成果。 同时对生产中采用新技术、新方法、新工艺作了明确规定和 要求，以促进新技术的应用，使标准并满足先进性要求。 e) 通用性 课题组通过资料分析、调研咨询、会议讨论和征求意见 等多种方式了解国内数字航测测图生产技术现状，及全国各 地和不同部门对规范内容的要求，在标准制定中考虑生产实 际。使标准满足通用性要求。
大比例尺真彩色数字正射影像图生产要点.doc
大比例尺真彩色数字正射影像图生产要点王龙波梅树红（广西基础地理信息中心 530023）一、基本概念：真彩色数字正射影像图是利用真彩色航片，通过数字摄影测量的原理及方法，对航片进行控制、定向、纠正生成的影像图。
大比例尺真彩色数字正射影像图具有精度高、信息丰富、直观真实等优点。
可作为背景控制信息，评价其它数据的精度、现势性和完整性；可从中提取自然资源和社会经济发展信息，为防治灾害和公共设施建设规划等应用提供可靠依据；还可提取现势信息，实现对地形图的修测更新。
二、真彩色数字正射影像图生产要点：1、航摄设计：航摄是航测成图的第一道工序，它为后面的工作提供的主要成果是航摄底片和一系列的技术参数。
在后续的航测内、外业的生产中，航摄底片是航测成图的原始资料，航摄技术参数是内业加密和测图的起始数据。
大比例尺真彩色数字正射影像图生产中对航摄的要求也必须按《航空摄影规范》，尤其注意以下几个方面：＊摄影比例尺与航摄仪焦距：用于空中导航和成果质量检验的航摄用的地形图，必须选用本摄区最新出版能够反映摄区地物地貌基本景观的国家基本比例尺地形图。
其与航摄比例尺和成图比例尺的倍率关系，对于大、中比例尺测图而言，一般可在1：（3-4）：（5-10）范围内选择。
例如：成图比例尺航摄比例尺 1：500、1：3000-3500、1：1000、1：4000、1：2000、1：8000 航摄仪焦距f与摄影比例尺m 及航高H之间的关系为 H = m*f。
在做城市大比例尺正射影象图时，为减少投影差，尽量选用长焦距镜头（焦距为210mm或者304mm）。
＊胶卷的选型：选择恰当的航摄软片也是确保摄影质量的重要因素。
航摄设计应根据摄区的地理位置、摄影季节、地面照度、景物反差和光谱特性等因素，正确选择反差系数、感光度、曝光宽容度和色感性能与摄区具体情况相适应的航摄软片。
就目前国产航摄软片而言，虽然还存在一些不容忽视的问题，但只要做到选择正确、使用得当、精心作业，其基本性能还是可以满足测图航摄要求的。
基于INPHO无人机航空摄影在大比例尺地形测图中的应用
基于INPHO无人机航空摄影在大比例尺地形测图中的应用【摘要】以大比例尺1：1000地形图测图为目的，采用中小型固定翼无人机平台，搭载量测民用数码相机，对定南某区域进行航摄测图试验。
根据有关规范以及区域地形地貌情况，均匀布设精确定位的像控地标，用于INPHO-空三加密以及平面精度及高程精度进行评估，并对空三加密、大比例尺地形图航空摄影工艺流程、作业方法的改进提出建议。
【关键词】无人机INPHO 大比例尺测图1 引言随着无人机遥感技术、CCD成像技术、空间定位技术等方面的迅猛发展，利用无人机作为遥感平台搭载经过可量测化处理的CCD相机进行低空航空摄影，是现在中小区域大比例尺地形图测绘的一大趋势。
因此，研究利用无人机获得的航空相片进行地形图测绘，尤其是对传统测绘困难地区以及需要快速成图的地区有着重要的现实意义，其快速、现实性强和成本相对较低等特点，将在城市规划、数字城市建设、国家应急救灾和新农村测绘保障等方面发挥越来越重要的作用。
2 无人机航空摄影系统固定翼无人机平台具有低成本、高效率、可实现低速平稳飞行、受天气影响较小、起降灵活等优点，本次试验采用较为先进、成熟、实用的固定翼无人机平台。
平台采用重量轻、强度大的碳纤维复合材料加工而成，机长2.2m，翼展2.8m，最大起飞重量达20kg，飞行速度80-120km/h，作为效率可达20km2/h，飞行高度为300-6000米，续航时间可达2h，起飞方式可采用弹射或滑跑，降落方式可采用伞降和滑降，根据实际地形条件灵活运用。
此次航摄遥感设备采用的是能满足专业摄影需求的数码单反相机-PHASE IQ 180，其镜头焦距为35mm，传感器尺寸为53.7*40.4mm，像幅为10328*7760像素，像素大小为5.2um。
飞行过程中利用飞控系统控制快门定点曝光，之后采用相机检校参数对获取的航摄影像进行畸变改正。
3 INPHO系统INPHO摄影测量系统是由世界著名的测绘学家Fritz Ackermann教授（武汉大学李德仁院士的博导）于上个世纪80年代在德国斯图加特创立。
数字航空摄影测量在航测数字化地形图中的应用
数字航空摄影测量在航测数字化地形图中的应用
张文吉
（山西省煤炭地质物探测绘院，山西 晋中 030600）
摘要：文章阐述了数字航空摄影测量在航测数字化地形图的主要工作流程，包括影像的获取，定向参数
的计算，影像的匹配、数字高程模型的建立以及数据的采集、编辑、数字正射影像图的制作等。该方法可以
3 结语
1）数字航空摄影测量地形图测绘及数字线划图的制 作，主要采用空中三角测量进行平差计算，利用外业像控 点匹配加密点，完成对像片的内定向、相对定向、绝对定 向，建立像片模型，完成像点坐标至地面测量坐标的转 换，为内业测图和外业调绘提供基础数据资料。
2）空中三角测量大大减少了外业工作量，具有高效、 高精度的特点。今后在地形图测绘中，航空摄影测量已成 为矿区、地形地貌变化较大地区测制地形图的首选。
3）旁向覆盖摄区外50%像幅，航向覆盖摄区外2条基线。 4）航空摄影使用的机型、航摄仪、摄影航高应满足相 关摄影规范要求。 2.2.2 飞行质量 采用GPS按设计航迹坐标导航。 航线按常规方法敷设，平行于摄区边界线的首末边缘航 线应敷设在摄区边界线上或边界线外，确保摄区边界实际 覆盖一般不少于像幅的30%，最少不少于像幅的15%。 2.2.3 航空摄影实施 1）基准站准备 根据摄区的基本情况均匀布设GPS基准站。基准站点位 作长期保存标记或埋石。基准站实地选址位于开阔处，附 近无电波干扰或其他干扰，具体位置根据实地情况选取。 2）飞行实施 根据天气情况和航空管制情况，选择适宜飞行时间，按 照“飞行操作流程记录表”进行项目实施，同时填写航摄 飞行记录表。 飞行结束后，及时联络GPS基准站，取得GPS基准站跟踪 记录数据，做好数据预处理，并及时备份数据。 3）数据预处理及质量检查 飞行结束后，及时下载飞行数据，并获取GPS基准站跟 踪记录数据。 a.对原始数据进行备份； b.在Gpro中解压数据，航线命名格式为MM+DD+HH+航线 编号+波段信息； c.在POSPac或IPAS中对空中POS数据和GPS基准站数据进
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汇
报
内
容
—背景 — 标准编制说明 — 范围和结构 — 标准的内容 — 条文说明 — 各部分的不同 — 结束语
3、编制原则
a) 系统性 作为数字航测标准的重要部分，所规定内容与相关产 品、质检及前期各流程标准协调，并保持各比例尺测图规 范内容协调，遵循系统性原则。 b) 科学性 标准规定的技术方法、要求和指标应科学、准确、合 理，真实反映数字航测技术水平，遵循科学性原则。 c) 实用性 依据测图实际，提出生产中需规范内容。并按作业的 一般流程对这些内容进行约束和规定，标准制定充分考虑 可操作性，使标准更加实用，满足实用性要求。
b.数字航测生产需要相关标准来规范
— 适应测绘生产要求，指导数字航空摄影测量生产，保障 作业质量，需要制定相关规范，构成支撑数字航测的相关标准 体系。
2、技术需求
— 随着科学技术发展，摄影测量进入基于数字影像 或数字化影像生产的阶段，数字摄影测量阶段； — 飞速发展的航空、导航定位、数码航摄相机、内 外业一体化等新技术和新型设备出现与发展，使航空摄影 测量内外业产生很大变化； — 数字摄影测量技术体系下，内外业各工序之间不 再有清晰界线，内外业之间出现了融合的趋势； — 因技术路线不同，基于传统技术的航空摄影测量 外业、内业规范已不适应当前生产需要，相关标准的划分 和层次亦需要调整； — 为适应当前技术要求和技术发展水平需要制定数 字航测标准。
1、标准范围
对数字航测法进行各比例尺DEM、DOM、DLG测图生 产作业进行了技术约定和作业过程指导，其范围是： 规定了基于框幅式航空摄影（包括胶片航空影像扫 描）的数字航空摄影测量测图生产的作业内容、技术要 求。 适用于数字航空摄影测量方法的数字高程模型、数 字正射影像图、数字线划图生产作业。基于推扫式航空 摄影的测图生产可以参照执行。 按测图成果比例尺不同，标准分成三部分： 第1部分 1:500 1:1 000 1:2 000测图； 第2部分 1:5 000 1:10 000 测图； 第3部分 1:25 000 1:50 000 1:100 000测图；
数字航空摄影测量 测图规范
2012年6月28日
汇 报 内 容
— — — — — — — 背景 标准编制说明 范围和结构 标准的内容 条文说明 各部分的不同 结束语
1、生产需求
a.数字航测法是测图生产的最主要方法
— 我国经济飞速发展，对数据现势性要求更高，对生产和 更新周期要求更短，传统测绘越来越不能满足要求； — 城市化发展，使建筑物更加密集、结构复杂，给野外测 图造成很大困难，甚至一些区域测绘人员很难到达或进入，造 成野外测图成本高、周期慢和难度大等困难； — 传统航测亦存在成本高、周期慢，费工、费力问题； — 为克服这些困难，测图成果生产多采用数字航测法，数 字航测法成为测图成果生产的最主要方法。
3、编制原则
d) 先进性 标准制定参考和汲取了国内、外数字航测的研究成果。 同时对生产中采用新技术、新方法、新工艺作了明确规定和 要求，以促进新技术的应用，使标准并满足先进性要求。 e) 通用性 课题组通过资料分析、调研咨询、会议讨论和征求意见 等多种方式了解国内数字航测测图生产技术现状，及全国各 地和不同部门对规范内容的要求，在标准制定中考虑生产实 际。使标准满足通用性要求。
2）不同比例尺生产现状及特点
a.不同比例尺测图适宜和采用流程不同； 例如：先内后外（内外也一体化）、先外后内。 b.不同比例尺测图技术要求有区别； 例如：平面位置和高程精度、采集指标和内容、 表示和取舍、制图综合要求。 c.不同比例尺测图生产工艺有差异。
解决之道：
按比例尺范围分成三部分，三部分结构、内容统一 协调。同时适用于相应比例尺范围的特殊技术规定和要 求，写）生产技术现状
a.测图生产环节较多，节节相扣； b.内外业一体化融合趋势使测图工序性不再明显； c.基于不同数字摄影测量系统的生产流程有差别； d.用不同航摄数据时，生产环节也有差异； e.数字航测新技术高速发展。
解决之道
标准针对共性、普适性、通用性的技术要求进行约束 ，既不局限于或倾向于某一种或某些软件平台，内容以共 性的技术要求为主，避免涉及应该由地方标准和技术设计 规定生产技术细节和流程内容，同时也为新技术发展留有 余地。
汇 报 内 容 — 背景 — 标准编制说明 — 范围和结构 — 标准的内容 — 条文说明 — 各部分的不同 — 结束语
1、数字摄影测量标准关系
数字摄影测量按流程分为航摄、控制测量、空中三角测 量、测图四个阶段。数字航测标准体系由以下标准构成: 航空摄影； 控制测量； 空中三角测量； 测图规范： — 第1部分： 1:500 1:1 000 1:2 000数字高程模型 数字正射影像图 数字线划图； — 第2部分： 1:5 000 1:10 000 数字高程模型 数 字正射影像图 数字线划图； — 第3部分：1:25 000 1:50 0001:100000数字高程 模型 数字正射影像图 数字线划图
3）充分考虑生产实际
a.技术的发展使某些生产环节不再必需； 例如：核线重采样。核线重采样不是必要环节， 是否进行核线重采样根据生产技术方法决定。 b.某些过程精度放宽对成果精度没有影响； 例如：已有DEM，仅生产DOM时，高程定向精度可 放宽，但不能对DOM成果精度产生影响。 c.不拘泥于生产环节顺序
2、编制过程
立项 成立课题组
初稿编写
2009年3月提出制定计划，项目立项 2009年5月成立标准制定课题组
2009年9月完成初稿编写，多次调研 讨论
2009年12月完成征求意见稿，面向 全国征求意见 2011年2月完成送审稿，专家审查
征求意见 送审
报批
2011年8月完成报批稿，报国家测 绘地理信息局