数码航片空三加密间隔基线数对加密精度的影响

　　摘要：本文首先概述了面阵CCD数码航飞影像及数据特征，以及利用VirtuozoATT程序对数码航测影像空三加密的方法，利用实际工程数据资料尝试增减空三加密间隔基线数，统计分析加密点平面和高程精度的变化。并总结出几条方法和经验。
　　关键词：数码影像；单航线空三加密；间隔基线数
　　1数码影像概述
　　随着计算机技术和数字图像处理技术的发展摄影测量已由30年代模拟摄影测量，到70年代的解析摄影测量，发展到当今的全数字摄影测量。摄影方式也由传统的胶片式摄影相机逐步转变为高分辨率和高精度数字摄影测量。
　　航空数码相机是航空胶片相机的替代产品。它利用高分辨率大面阵CCD感光器件，航空拍摄地面目标，拍摄后的相片可直接存储在相机存储系统内，航空数码相机相比航空胶片相机，其突出特点是实时性好，体积小，便于后期的数字图像处理。但由于一些技术原因数码航空相机的像幅比传统胶片航摄相机较小，我们看到的数码航飞影像一般是由多个镜头的影像拼接而成。由于成像原理、像幅及其它方面的差异，致使在数码航飞影像在后期测绘生产中无法完全参照常规航摄相机的技术规范。
　　目前为止利用数码航飞影像的航测生产工艺及技术依据，只能借鉴比较成熟的工程案例和一些实践数据，本文通过具体工程试验总结出一些利用数码航飞影像空三加密外业像控点布设的方法和经验，同行业工作者可以参考。
　　2数码影像空三加密的不同
　　适普软件公司推出的VirtuozoATT（PATB）光束法空三加密程序是一套目前国内比较成熟的空三加密系统，它可以处理常规航飞像片和数码摄影航片。
　　利用VirtuozoATT加密的常规方法及步骤在此不加赘述，以下只总结两条加密数码航片的特殊之处；
　　① 测区参数设置
　　加密数码航飞影像一定要勾选“是数码相机影像”。
　　② 相机参数设置
　　相机参数设置里面数码航飞影像唯一不同于常规影像的是数码影像是没有框标坐标的，所以在这里就需要“模拟”一个框标坐标；首先需要模拟框标距，框标距的计算公式为：框标距＝影像存储像元的行数（或列数）×像元尺寸，四个框标距认为相同，然后转算为框标坐标。
　　其它加密步骤和常规航片加密相同。
　　3承德测区数码影像单航线加密精度分析
　　承德测区（大广高速公路蒙冀界至承德段1︰2000数字地形图测绘及1︰2000数字高程模型测量项目围场支线改线）地形类别为山区，成图目的为高速公路选线，成果要求提供1︰2000数字高程模型用以计算土方及工作量，所以测区对高程精度要求较高。测区采用运5飞机搭载美国Z/I公司生产的DMC摄影仪航空摄影，测区共设计5条航线（B1～B5）；具体航飞参数资料如下：
　　摄影仪 DMC 航测飞机 运-5
　　像幅 9.216×16.58cm 摄影时间 2009.11.4
　　焦距（f） 120mm 航高 2600m
　　像主点坐标 0,0 摄影比例尺 1︰12000
　　镜头畸变差 无 飞行方向 斜飞
　　像元尺寸 12um 影像地面分辨率 0.14m
　　像幅像元排列 7680×13824 航飞相片数 142片
　　航测外业选取B2、B5两条航线做实验，B5航线采用全野外布点的方式，B2航线采用单航线六点法布点内业加密的方式，六点法布点间隔基线数按3、4、5、6、10条不等布设，在间隔基线上加布设一定数量的外业检查点，布点略图如下：
　　B5航线全野外像控点布点图
　　
　　B2航线单航线空三加密外业像控点布点图
　　
　　航测内业选用VirtuozoATT（PATB）程序加密，利用B2航线间隔基线内的检查点和B5航线采用尝试屏蔽部分外业点增减基线数的方法，统计间隔基线数对加密点平面和高程精度的影响，具体统计数据如下：
　　精度基线 加密点平面精度 加密点高程精度
　　 中误差（米） 最弱点误差（米） 中误差（米） 最弱点误差（米）
　　4条 0.307 0.309 0.134 0.165
　　5条 0.340 0.449 0.154 0.222
　　6条 0.347 0.465 0.193 0.269
　　10条 0.480 0.625 0.208 0.249
　　13条 0.435 0.696 0.194 0.360
　　15条 0.573 0.866 0.414 0.640
　　20条 0.669 0.953 0.669 1.383
　　通过实验数据可以看出基线条数控制在15条以内，加密点平面和高程精度完全可以满足1︰2000数字地形图测绘及1︰2000数字高程模型测量的精度要求。
　　传统相机摄影比例尺1︰10000，像幅23cm×23cm按规范可间隔5条基线折合实际距离约4.4km；覆盖面积约10.0km2。数码相机摄影比例尺1︰12000，像幅9.216×16.58cm按间隔15条基线折合实际距离约6.4km；覆盖面积约12.7km2。由此可见利用数码相机可以提高外业工作效率。
　　4总结
　　通过以上论述及实验数据可以得出以下几条结论：
　　① 航空数码相机作为航空胶片相机的替代产品，精度完全可以满足大比例尺测图测绘生产的要求。
　　② 山区1︰2000数字地形图测绘单航线空三加密间隔基线数控制在13～15条，比较理想；其它比例尺及其它地形类别空三加密间隔基线数可参考此数据。
　　③ 利用数码相机摄影与常规光学相机摄影比较能明显提高外业工作效率。
　　
　　参考文献
　　［1］ 俞旭升.DMC航摄影像外业像控布点的实验研究［J］.测绘科学，2006，（6）：77～79
　　［2］ VirtuoZoAAT使用指南［Z］.武汉：武汉适普软件有限公司，1998
　　［3］ JTGC10—2007.《公路勘测规范》［S］北京:中国标准出版社，2007

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