UltraCam系列航空摄影测量相机介绍
2016年摄影测量及遥感之综合知识(1)
第三篇摄影测量与遥感之综合知识2016年注册测绘师资格考试考前培训1武汉大学测绘学院考试内容分析测绘航空摄影、摄影测量与遥感部分（1）侧重测绘航空摄影、摄影测量基础，特别是基本概念；（2）遥感内容偏少；（3）案例分析题基本覆盖了摄影测量主要工作流程；（4）部分内容超出了大纲要求。
考试大纲分析测绘航空摄影1.按照测绘航空摄影技术设计的内容、方法和要求，选择航摄季节和航摄时间，确定飞行平台、航摄仪和航摄比例尺，划定航摄分区，计算航摄参数。
2.根据项目要求，确定在航空摄影中采用机载激光扫描、机载侧视雷达、低空遥感系统以及定位定姿系统等技术的实施方案。
3.掌握航摄影像资料质量检查的方法和技术指标，并根据测绘航空摄影项目的特点和要求，进行航摄中间过程的质量控制和项目成果的整理、检查、验收和归档。
考试大纲分析摄影测量与遥感1.按照摄影测量与遥感技术设计的内容、方法和要求，确定摄影测量与遥感成果的类型、规格，以及航空、航天影像资料的空间分辨率、波段组合、重叠度和获取时间等技术指标。
2.掌握收集合适影像数据及其预处理的内容、技术要求和方法。
3.掌握划分区域网的原则和方法、像片控制点布设和测定的方法、作业流程和技术要求。
4.掌握影像判读的原理和影像解译，以及外业调绘的内容、技术要求、方法和作业流程。
摄影测量与遥感5.掌握空中三角测量的技术规格和要求、作业方法和流程，能够利用影像、像片控制点及定位定向辅助资料实施空中三角测量。
6.掌握制作数字线画图、数字高程模型、数字正射影像图、三维建筑模型等数据成果的技术规格和要求、作业方法和流程。
7.掌握制作遥感调查工作底图和专题遥感数据成果的技术规格和要求、作业方法和流程。
8.掌握摄影测量与遥感项目的质量控制，以及成果的整理、检查、验收和归档。
测绘航空摄影、摄影测量与遥感重点内容：围绕4D测绘产品的生产，掌握数字摄影测量、基本掌握遥感图像处理，重点掌握航空、航天影像获取、处理以及生产技术流程和规定。
测绘航空摄影考点解析
测绘航空摄影考点解析之欧侯瑞魂创作一、胶片航摄仪单镜头分幅摄影机是目前应用较多的航空摄影机，它装有低畸变透镜。
胶片幅面的大小通常是边长为230 mm的正方形：胶片暗盒能存放长达152M 的胶片。
故又称为框幅式摄影机。
单镜头框幅式胶片航空摄影机主要由镜筒、机身和暗盒三部分组成。
框幅式胶片航空摄影机分类：位于承片框四边中央的为齿状的机械框标；位于承片框四角的为光学框标。
航空摄影机通常根据其主距或像场角的大小进行分类(1)根据摄影机主距F值的分歧，航空航摄机可分为长焦距、中焦距和短焦距3种；(2)根据像场角的大小，航空摄影机可分为常角、宽角和特宽角3种。
航空摄影对于航摄机主距的选择，顾及到像片上投影差的大小以及摄影基高比对高程测定精度的影响，一般情况下，对于大比例尺单像测图(如正射影像制作)，应选用常角或窄角航摄机；对于立体测图，则应选用宽角或特宽角航摄机。
3、感光资料及其特性摄影过程中已曝光的感光片必须经过摄影处理(冲洗)，才干将已曝光的感光片转酿成一张负像底片。
航摄胶片的冲洗主要包含显影、定影、水洗、干燥等过程。
4、航摄仪的辅助设备1）．为了尽可能消除空中蒙雾亮度的影响，提高航空景物的反差，需要加入航摄滤光片辅助设备2）．为了抵偿像移的影响，在测图航摄仪中需增加影像位移抵偿装置。
3）．为了测定景物的亮度，并根据安顿的航摄胶片感光度，自动调整光圈或曝光时间。
需要加入航摄仪自动曝光系统4）．经常使用的两种胶片航摄仪我国现行使用的框幅式胶片航空摄影仪主要有RC-10和RC-20的光学系统基本上是相同的，后者具有像移抵偿装置新一代的RC-30航空摄影系统组成：RC-30航摄仪、陀螺稳定平台和飞行管理系统组戌，功能：像移抵偿装置、自动曝光控制设备，GPS辅助导航的航空摄影。
二、数字航摄仪数字航摄仪可分为框幅式(面阵CCD)和推扫式(线阵CCD)两种现有的商业化大像幅框幅式数字航摄仪主要有DMC、ULTRACAM-D和SWDC系列航摄仪等，而推扫式数字航摄仪主要有ADS40。
UltramCam相机对ADS40
UltramCam相机对ADS40/80的10大优势优势1、UltramCam相机所获取的影像与当前工作流程兼容摄影测量长期以来都是使用框幅式影像，目前现有的是有的工作站均可够处理UltramCam相机的影像。
无需投入额外的设备，不必在对人员进行培训，用户认可度高。
而ADS40的数据需要使用专用的软件纠正，并需要额外向其购买空三软件，此外其影像处理和空三处理过程及其复杂，需要额外的人员和培训。
优势2、UltramCam相机系统工作更稳定，受其他部件的制约更少UltramCam相相机装上飞机就可以飞。
而ADS40相机想要获取影像必须做相当繁琐的配套准备工作。
要求地面基站、飞行姿态、飞行速度及飞行方式对其配合，并要确保IMU工作状态稳定、陀螺稳定平台工作正常且保持高精度高反映速度、GPS信号良好等等，其中任何一个环节的问题都可能导致整个任务严重损失，并且除了重飞之外无法补救。
而且GPS和IMU的数据采集频率远远低于推扫成像频率，大量的数据需要内插来获得，必将带入大量的原始误差。
优势3、UltramCam相机能获取更高分辨率的影像推扫式的ADS40没有“像移补偿”功能。
保证信噪比72db的情况下，如果光照条件较好（晴天的中午），ADS40需要约2毫秒的曝光时间，如果此时的航速为75米/秒，将会造成15厘米的象素模糊。
如果想要获取分辨率为为5厘米的影像，则需要1毫秒（1/1000秒）的曝光时间，在使用速度为50米/秒的低速飞机！所以ADS40相机获取高分辨率的影像“可能但实际不可行”。
ADS40的使用者也表示获取优于20厘米像元分辨率是很难达到的。
这意味着ADS相机能获取的影像与传统胶片飞1：10000比例尺并使用20um分辨率扫描的影像是一样的，单传统的胶片此时覆盖的面积更大，操作和处理也更简便。
优势4、UltramCam相机获取的彩色影像色彩更好，并可形成彩色的立体相对由于光学辐射特性的不同，不同波段的光的能量不同，使其对CCD的感光能力各不相同。
VEXCEL UltraCAM大幅面数码航摄像机
VEXCEL UltraCAM大幅面数码航摄像机于2003年5月份在美国摄影测量与遥感大会上推出UltraCAM-D(UCD)大幅片数码相机，是所有数码航摄相机中销售最多的一个品牌，也是目前性价比最高的一款数码航摄相机。
2006年底Vexcel公司在已经取得了惊人成功的UltraCAM-D（UCD）相机基础上，推出了又一力作UltraCAM-X(UCX)大幅片数码相机。
超值的经济特性：无需胶片，无需冲洗，无需扫描，更多的航摄飞行天数，高模块化设计，可经济快速的升级到最新配置，持续保护您的投资。
UltraCAM 拍摄的影像完全兼容目前世界上流行的几乎所有数字摄影测量工作站（DPW）如：VirtuoZo（中国）、JX4（中国）、Inpho （德国）、DiAP（美国）、Istar（法国）等，可保留原工作流程，直接生产4D产品。
更高的影像解析度：无颗粒噪声，12 bit 的数字影像，影像匹配精度比传统胶片提高2.5倍，具有优异的立体效果。
更高的几何精度：无由胶片处理所带来的几何精度损失，由多CCD阵列合成的整张影像，是严格精确的单个坐标系统和唯一投影中心的影像，与其它相机相比具有更稳健的几何关系，其独创合成技术获得多国专利保护。
更高的自动化特性：高达0.75秒／每景的影像输出，为DEM、DTM的自动生成、多光线匹配、多目视觉、超级空中三角测量和地面目标的自动提取提供了无额外成本的高重叠度影像。
高效的操作流程：空中快速浏览，基于影像内容的自动曝光控制，宽范围的滤镜，可选择的在机上、野外、办公室内的数据处理。
影像产品参数（Image Product specification）1、影像幅面相当于胶片的23cm×15cm2、与航片比较优于航片15um扫描效果3、影像格式TIFF , JPEG , Tiled TIFF相机技术参数（Sensor Unit SU）1、全色波段影像尺寸11500×7500 像素2、全色波段像素大小9um3、实际物理幅面103.5mm×67.5mm4、全色波段镜头焦距100mm5、全色波段镜头光圈F=1/5.66、全色波段视场（旁向/航向）55度/37度7、彩色（多光谱）4个通道，RBG和彩红外8、彩色波段影像尺寸4008×2672 像素9、彩色影像像素大小9um10、彩色镜头焦距28mm11、彩色镜头光圈F=1/4.012、彩色镜头视场（旁向/航向）65度/46度13、快门速度1/500—1/6014、像移补偿（FMC）TDI 控制最大50个像素15、暴光速度（可调）0.75秒/每景（最快）16、模数转换14bits17、Radiometric 分辨率大于12bits18、相机尺寸,重量45cm×45cm×60cm, 大约30kg19、影象的几何精度小于2um存储和处理单元（SCU）1、机载设备容量大于1.5TB2、无压缩影象容量2775片3、尺寸,重量40cm×45cm×65cm, 大约50kg操作方式（Operational Specification）1、相机的安装兼容当前传统相机的安装方式2、数据的传输（2775张从SCU到移动存储箱）大约1小时3、飞行控制系统兼容IGI’s CCNS 和相似系统4、外部姿态（定位）支持兼容IGI’sAero-control,Applanix’Pos和相似系统UCX详细技术参数:影像产品规格1、影像幅面：相当于扫描分辨率为15um，影像幅面为23cm×15cm的航摄影像2、影像数据格式：色深为8位、12位和16位，线性、条带或块方式存储的JPEG、TIFF文件3、2级影像存储格式：高分辨率全色影像，低分辨率多波段彩色影像4、3级彩色影像：高分辨率红、绿、蓝、近红外通道，以位面或像素方式存储数码相机的技术参数（SX传感器单元）1、全色影像尺寸：14,430×9,420像素2、全色物理像元尺寸：7.2um3、影像数据量：435M4、焦平面的物理尺寸：104mm×68.4mm5、全色镜头焦距：100mm6、镜头光圈：F=1/5.67、旁向视场角（航向）：55°（37 °）8、彩色（多光谱性能）：4通道RGB和NIR9、彩色影像尺寸：4992×3328像素10、彩色像元物理尺寸：7.2um11、彩色镜头系统焦距：33mm12、彩色镜头光圈：F=1/4.013、彩色影像的旁向视场角（航向）：55°（37°）14、可选快门速度：1/500-1/3215、像移补偿（FMC）：TDI控制16、最大像移补偿性能：50像素17、航高为500m（300m）时像元地面分辨率(GSD)：3.6cm（2.2cm）18、每秒拍摄像幅数（最小影像间隔）：1.35秒每幅19、彩色通道的辐射分辨率：14位20、数模转换位数：>12位21、相机单元的物理尺寸：45cm×45cm×60cm22、重量：约45kg23、满负荷耗电量：150W飞行数据存储单元DX和数据处理单元CX1、飞行时存储容量：每个DX单元约1.7T，不限制DX单元的个数2、飞行时采集未压缩影像的数量：每个DX单元约3900幅，不限制DX单元的个数3、飞行时切换DX单元的过程：小于1分钟4、DX和CX的配置情况：CX单元配置14个奔腾-M的CPU，DX配置28块硬盘5、数据冗余：镜像方式存储影像数据6、办公室的数据传输：可插拔DX存储单元；可移动工作站7、物理尺寸：50cm×36cm×65cm8、CX和2个DX的重量：<65kg9、CX的重量：约35kg10、单个DX的重量：约15kg11、满负荷运行的功率：700W操作参数1、重叠度为70%/20%，地面分辨率20cm的数据采集周期：每个DX单元8.5小时2、原始影像的后处理：可用于UltraMap服务器、移动服务器、室内计算机网络、便携机、CX 等环境的OPC软件3、飞机至办公室的数据传输：运送DX，或通过移动服务器将数据传输至高容量存储介质4、相机的安装：通过适配环可安装到当前所有胶片相机的基座上（PAV-30，Z/I TAS，GSM3000）5、飞行计划支持：与商业系统兼容（CCNS-4，Trackair，Vega等）6、外部定向支持：与差分GPS、IMU系统兼容（IGI's Aero-Control，Applanix' POS-AV）7、摄影测量产品：TIFF输出，可与客户摄影测量软件兼容8、影像几何精度：≤2um。
最新整理注册测绘师《综合能力》必考点解析
注册测绘师《综合能力》必考点解析数字航摄仪数字航摄仪可分为框幅式(面阵C C D)和推扫式(线阵C C D)两种。
现有的商业化大像幅框幅式数字航摄仪主要有D M C、U l t r a C a m-D和S W D C系列航摄仪等，而推扫式数字航摄仪主要有A D S40。
1D M C数字航摄仪D M C数字航摄仪由Z/I I m a g i n g公司研制开发，它是基于面阵C C D技术的大像幅测量型数字航摄仪。
D M C的镜头系统由8个镜头组合而成。
4个全色镜头为7K×4K 像素的C C D传感器，4个多光谱镜头为3K×2K像素的C C D 传感器。
在航摄飞行中，D M C数字航摄仪的8个镜头同步曝光，一次飞行可同步获取黑白、真彩色和彩红外像片数据。
镜头的设计和安装使得4个全色镜头所获得的数字影像有部分的重叠，然后可以将所获得的4幅中心投影影像拼接成一幅具有虚拟投影中心、固定虚拟焦距(120m r n)的虚拟中心投影”合成”影像，影像大小为7680×13 824像素。
同样，4个多光谱镜头能获得覆盖4个全色镜头所获得影像范围的影像，通过影像匹配和融合技术，可将4个多光谱镜头所获得的影像与全色的”合成”影像进行融合，进而获得高分辨率的真彩色影像数据或彩红外影像数据。
2U l t r a C a m-D数字航摄仪U l t r a C a m-D(简称U C D)数字航摄仪由奥地利V e x c e l 公司开发生产，也是属于多镜头组成的框幅式数字航摄仪，一次摄影可同时获取黑白、彩色和彩红外影像。
与D M C数字航摄仪一样，U l t r a C a m-D也采用了由8个小型镜头组成的镜头组，共有13块大小为4008×2 672像素的C C D面阵传感器担负感光的责任，其中9个为全色波段，另外4个为R、G、B和近红外波段。
执行航摄任务时，全色波段相机镜头的安置方向与航线方向保持一致，当相机拍摄时，由计算机控制4个镜头的快门在同一地点上方依次开启曝光，最后利用9个C C D面阵影像之间的同名点，利用内插法生成11500×7500像素的全色波段影像。
UltraMap2.1预处理说明书
UltraMap摄影测量数据处理系统V2.1用户操作手册北京四维空间数码科技有限公司前言关于本文档软件服务是正版软件的价值所在，提供完备的用户手册是服务内容之一，我们希望通过手册能够让您更快、更好地使用软件。
此手册对UltraCam系列数码航摄仪配套的航空影像处理系统UltraMap软件进行了详细介绍，同时在附录中提供了数字航空影像处理的一系列作业流程等。
依照此用户手册，操作人员可以对航空影像处理流程有更深刻的理解。
内容简介本手册由两个部分组成：第一部分：系统总述主要包括1~2章。
主要对系统进行简单介绍，阐述系统的软硬件环境要求、系统安装以及系统的主界面及功能概览。
第二部分：UltraMap航空影像原始数据预处理主要包括3~5 章。
主要对UltraMap航空影像数据预处理系统的主要功能模块进行介绍，阐述这些功能模块的使用操作方法和步骤。
第三部分：附录主要包括第6章。
主要包括航空影像处理过程流程图。
本书的约定请注意本书使用的许多格式约定：⏹将按钮或界面用“【】”符号隔开；⏹将快捷键用中括号“[]”括起来，如：[Ctrl] + [A]；、其他事项因为UltraMap2.1拥有两个版本，因此您的软件界面可能与本书中的图例不尽相同。
除此之外，在发行本书后，UltraMap 软件仍在继续维护，有些新增功能模块没有在本手册中反映出来或不一致都是不可避免的。
为了及时将最新说明送到每个UltraMap 用户手中，文档的编写时间可谓比较仓促，加之水平有限，错漏在所难免，我们希望各位有心的读者、专家能够给予及时指正。
目录第一部分系统总述 (1)1系统简介 (2)2系统安装 (3)2.1软硬件需求 (3)2.1.1硬件支持 (3)2.1.2软件要求 (4)2.2软件安装 (5)2.3软件服务设置 (10)第二部分UltraMap2.1数据预处理 (16)3数据准备 (16)3.1原始数据导出 (18)3.2数据加载 (20)4数据预处理 (23)4.10-2级处理 (23)4.2调色处理 (26)4.33级影像输出 (31)5并行分布式处理设置 (33)第三部分附录 (35)6附件 (35)第一部分系统总述本部分主要讲述两点内容：⏹系统简介⏹系统安装1系统简介UltraMap2.1是MicroSoft Vexcel公司于2010年发布的摄影测量数据处理系统。
UltraCam系列航空摄影测量相机介绍
概述.................................................................................................................................................... 25 UltraCamL 特性 ................................................................................................................................ 26 UltraCamL 技术参数......................................................................................................................... 26 UltraCamL 影像产品展示................................................................................................................. 29
UltraCamXp WA (wide-angle) 广角大幅面数码航摄仪 .................................................................. 20
概述.................................................................................................................................................... 20 UltraCamXp WA ............................................................................................................................... 21 特性.................................................................................................................................................... 21 UltraCamXp WA 技术参数............................................................................................................... 21 UltraCamXp WA 影像产品展示....................................................................................................... 24
UltraCamLp增强型中幅面数码航摄仪
UltraCamLp增强型中幅面数码航摄仪UltraCamLp增强型中幅面数码航摄仪是市场上最大幅面的中幅面航摄仪，适合小型飞机作业，提供2.5秒的最小曝光间隔和卓越的影像品质。
概述UltraCamLp以UltraCamL为基础，具有同样先进的技术规格，拥有9200万像素的像幅(11704 x 7920像素)，是市场上具有最大幅面的中幅面航摄仪，是小型飞机和快速生产项目的首选。
UltraCamLp 和UltraCamL相比，具有以下优势：1. 可在更高飞行速度下采集数据2. 给定地面分辨率(GSD)和速度下，航向重叠度增加3. 相同的航向重叠度和速度下，可获得更高的分辨率UltraCamLp在较低的运营成本下，能够获取同样卓越的影像质量，为小型航摄公司提供了更高性价比的选择。
UltraCamLp具有与大幅面数码航摄仪相同的高几何精度、大动态范围匹配和立体功能以及全面测量功能。
UltraCamLp特性高品质影像幅面(9200万像素，11704 × 7920像素)，具有较高的性价比1:2.20 融合比提供优质的彩色和彩红外影像2.5秒最小曝光间隔，在给定地面分辨率(GSD)和速度下，增加了其航向重叠度，允许多基线摄影，甚至是低空和高速情况下的大比例尺测绘；在10cm的地面分辨率、204km/h速度的情况下可获得80％的航向重叠度像移补偿(FMC)采用时间延时控制(TDI)技术获取无模糊细节的高清晰影像飞行高度为900m时地面分辨率(GSD)为8cm，飞行高度为500m时地面分辨率(GSD)为4.3cm可更换存储单元提供了两个优点：飞行任务的距离只受飞机的限制；地面停留时间最小化最大限度的利用现有设备环境，支持现有通用的陀螺稳定航摄仪座架和GPS/IMU系统将传感器、计算机子系统、固态存储子系统集成为一体，使可靠性达最优；无需额外的计算或存储单元传感器的重量约55kg全色焦距：70mm，彩色和近红外为33mmUltraCamLp操作控制平台各种接口安装在座架上的UltraCamLpUltraCamLp技术参数UltraCamLp影像产品展示。
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概述.................................................................................................................................................... 20 UltraCamXp WA ............................................................................................................................... 21 特性.................................................................................................................................................... 21 UltraCamXp WA 技术参数............................................................................................................... 21 UltraCamXp WA 影像产品展示....................................................................................................... 24
UltraCamXp 增强型大幅面数码航摄仪............................................................................................................................................................................................................................ 15 UltraCamXp ....................................................................................................................................... 16 特性.................................................................................................................................................... 16 UltraCamXp ....................................................................................................................................... 17 技术参数............................................................................................................................................ 17 UltraCamXp 影像产品展示 .............................................................................................................. 19
UltraCam 数码航摄仪系列产品 蓝皮书
北京四维空间数码科技有限公司
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目录
Microsoft Vexcel 简介 ............................................................................................ 错误!未定义书签。
Imagemaps 简介 ...................................................................................................... 错误!未定义书签。
四维数码公司简介 .................................................................................................................................. 6
UltraCamLp 增强型中幅面数码航摄仪 ............................................................................................. 30
概述.................................................................................................................................................... 30 UltraCamLp 特性 .............................................................................................................................. 31 UltraCamLp 技术参数....................................................................................................................... 32 UltraCamLp 影像产品展示............................................................................................................... 34
概述.................................................................................................................................................... 39 UltraMap 技术特点 ........................................................................................................................... 40
概述.................................................................................................................................................... 10 UltraCamX 特性 ................................................................................................................................ 11 UltraCamX 技术参数 ........................................................................................................................ 11 UltraCamX 影像产品展示 ................................................................................................................ 14
UltraMap............................................................................................................................................... 39
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UltraMap 应用案例 ........................................................................................................................... 43 用户配置表 ............................................................................................................................................ 49 部分影像产品及数码航摄仪展示 ........................................................................................................ 51