DZ/T 0203-2014 航空遥感摄影技术规程

ICS01.040.17

A77

中华人民共和国地质矿产行业标准

/—

DZT02032014

代替/—

DZT02031999

航空遥感摄影技术规程

Technicalreulationofaerialremotesensinhotorah

ggpgpy

ㅤㅤㅤㅤ

2014-10-16发布2014-12-30实施

中华人民共和国国土资源部发布

/—

DZT02032014

目次

前言…………………………Ⅲ

1范围………………………1

2规范性引用文件…………………………1

、………………………

3术语定义和缩略语1

3.1术语和定义…………………………1

3.2缩略语………………2

4航空遥感摄影设计………………………2

4.1常规航空遥感摄影设计……………2

4.2POS辅助航空遥感摄影设计………………………3

4.3设计书编写…………………………6

5作业前的准备工作………………………6

5.1航空遥感摄影系统准备与要求……………………6

5.2仪器的检查…………………………7

5.3摄影胶片的选择……………………7

5.4胶片特性的测定……………………7

ㅤㅤㅤㅤ

5.5曝光参数的选择……………………7

5.6滤光镜的选择………………………7

5.7影像位移补偿装置的选定…………7

6航空遥感摄影实施………………………8

6.1系统安装……………8

6.2试飞…………………8

6.3航空遥感摄影作业飞行……………9

6.4过程质量控制………………………9

6.5补摄与重摄…………………………10

7数据处理…………………10

7.1地面控制点三维坐标解算…………10

7.2POS数据处理………………………11

8DOM制作………………13

8.1常规航空遥感摄影制作DOM……………………13

8.2基于POS辅助航空遥感摄影制作DOM………13

9质量要求与质量检查……………………14

9.1飞行和摄影处理质量要求与质量检查……………14

9.2数据处理质量要求与质量检查……………………17

9.3DOM质量要求与质量检查………………………18

、……………

10成果资料整理送审与提交19

Ⅰ

/—

DZT02032014

10.1成果资料整理……………………19

10.2送审………………20

10.3成果提交…………………………20

()…………………

附录资料性附录航空遥感摄影主要技术数据表

A21

()…………………

附录规范性附录偏心分量测定表

B22

()……………

附录资料性附录航空遥感摄影记录表

C24

()……………………

附录资料性附录航空遥感摄影飞行任务报表

D25

()……………

附录规范性附录基站同步观测记录单

E27

()……………………

附录规范性附录航空遥感摄影记录表

FPOS28

()………

附录规范性附录辅助航空遥感摄影飞行数据预处理结果分析表

GPOS29

()………

附录H规范性附录POS数据处理检查手簿30

()…………

附录I规范性附录航空遥感摄影底片压平质量检查方法32

()……………………

附录J资料性附录航空遥感摄影常用计算公式33

ㅤㅤㅤㅤ

Ⅱ

/—

DZT02032014

航空遥感摄影技术规程

1范围

、、、、、

本标准规定了航空遥感摄影的设计作业前的准备工作作业飞行数据处理DOM制作质量要

求与质量检查以及成果资料整理的技术要求。

、,

本标准适用于1∶100001∶50000比例尺国土资源调查与监测的航空遥感摄影工作其他比例尺

的航空遥感摄影工作可参照执行。

2规范性引用文件

。,

下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件仅注日期的版本适用于本文

。,()。

件凡是不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改单适用于本文件

/、、地形图航空摄影测量规范

GBT69621∶5001∶10001∶2000

/、、地形图航空摄影测量外业规范

GBT123411∶250001∶500001∶100000

/、地形图航空摄影测量外业规范

GBT139771∶50001∶10000

/、、、、地形图航空摄影规范

GBT156611∶50001∶100001∶250001∶500001∶100000

/全球定位系统()测量规范

GBT18314GPS

CH8016全球定位系统()测量型接收机检定规程

GPS

/基础地理信息数字产品ㅤㅤㅤㅤ、数字正射影像图

CHT10091∶100001∶50000

、

3术语定义和缩略语

3.1术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1.1

航空遥感摄影aerialremotesensinhotorah

gpgpy

、、、,,

以飞机直升机飞艇气球等航空飞行器为平台从空中对地球表面进行摄影并利用拍摄获取的

航空像片和相关辅助信息开展正射影像图制作。

3.1.2

系统

POSositioninorientationsstem

pgy

,。

利用动态差分GPS和惯性测量装置IMU测定目标物的位置和姿态参数

3.1.3

POS辅助航空遥感摄影POS-assistedaerialhotorammetr

pgy

,

采用和技术直接在航空遥感摄影时测定航摄仪的空间位置和姿态经严格的联合滤

DGPSIMU

,。

波和系统误差改正获得像片的个外方位元素的航空遥感摄影技术方法

6

,,、。

实际测图生产中应用该技术一般采用两种方法即直接地理定位法集成传感器定向法本标准

基于直接地理定位法。

3.1.4

直接地理定位法directeoreferencin

gg

,,

利用高精度和在航空遥感摄影的同时获得数据和姿态数据通过事后差分

GPSIMUGPSGPS

,,、

定位及姿态测量数据处理获取摄影时刻航摄仪的位置和姿态通过对航摄仪与天线间空

IMUGPS

1

/—

DZT02032014

,,

间关系的严格检校得到每张像片更高精度的个外方位元素进而实现既无需地面控制点又无需摄影

6

测量加密的恢复模型航测成图。

3.1.5

集成传感器定向法interatedsensororientation

g

,()

将基于POS技术直接获取的每张像片的外方位元素作为带权观测值基于少量或无地面控制点

,,

进行摄影测量区域网联合平差获得更高精度的像片外方位元素等成果进而开展像片定向和测图的

方法。

3.1.6

IMU偏心分量IMUleverarms

,(),、

在以摄影中心为原点摄影主光轴方向为Z轴天顶方向为正XY轴平行于像平面坐标系相应

轴的右旋像空间辅助坐标系中,测量中心的坐标分量(、、)。

IMUU-IMUV-IMUW-IMU

3.1.7

GPS偏心分量GPSleverarms

天线相位中心在上述像空间辅助坐标系中的坐标分量(、、)。

GPSU-GPSV-GPSW-GPS

3.1.8

地面基站basestation

(),

在工作区内或工作区附近临时设立在地面上与机载GPS接收机同步并连续采集GPS观测数

,。

据同时具有工作区首级控制点精度的固定GPS观测站

3.1.9

偏心角boresihtmisalinmentanle

ggg

,

IMU与航摄仪紧密固连后以IMU测量中心为原点的载体坐标系和以摄影中心为原点的上述像

空间辅助坐标系同名轴之间形成的夹角。

ㅤㅤㅤㅤ

3.1.10

检校场calibrationfield

为确定偏心角以及航摄仪、,

与天线三者间的空间位置关系在工作区内或工作区附近选

IMUGPS

取的用于系统检校的航空遥感摄影区域。

3.2缩略语

POS———定位定向系统

()———惯性测量单元

IMUInertialMeasurementUnit

/———惯导与差分定位系统

IMUDGPS

DGPS———动态差分GPS

DG———直接地理定位法

ISO———集成传感器定向法

DOM———正射影像图

CORS———连续运行参考站

4航空遥感摄影设计

4.1常规航空遥感摄影设计

4.1.1设计用图的选择

,

应选择最新出版的地形图作为设计用图其比例尺分母与航空遥感摄影比例尺的分母之比一般以

5倍左右为宜。

2

/—

DZT02032014

4.1.2分区划分

4.1.2.1各分区界线一般应与图廓线一致。

()。

4.1.2.2分区内地形高差一般不得大于四分之一相对航高以分区的平均高程为基准

,,。

4.1.2.3地形高差突变地形特征差别显著时应单独分区

,。

4.1.2.4比例尺小于1∶50000的航空遥感摄影分区内测线的长度不宜超过300km

,,。

4.1.2.5带状工作区或有其他特殊要求时可视具体情况单独划分分区不受图幅和图廓线等限制

4.1.3航线敷设

;、、、

4.1.3.1航线一般按东西或南北向敷设带状工作区亦可按照地形走向或沿线路河流海岸境界等任

意方向敷设航线。

(/),

用大比例尺像图测图进行航空遥感摄影时航线应按图幅中心线或者相邻两排

4.1.3.2MM≥3.3

成图图幅的公共图廓线敷设。

4.1.4导航数据及其他技术参数的计算

,、,入数据;

4.1.4.1采用GPS导航时应计算各测线首末端点的WGS84地理坐标作为GPS导航输

,(),。

4.1.4.2计算各项技术数据填写技术数据表见附录A并进行审核复检

4.1.5摄影季节和时间段的选择

,(、、

4.1.5.1以地形测图为主要目的的摄影应尽量避免或减少地表植被和其他覆盖物如积雪洪水扬

)。(),。

沙等的不利影响以遥感应用研究为主要目的的摄影尤其彩色红外摄影应与用户共同商定

ㅤㅤㅤㅤ

,,。

4.1.5.2摄影时间段的选择要确保足够的光照度避免过大的阴影黑白航空遥感摄影的时间段应符

。,,

合表的要求自然彩色和彩色红外航空遥感摄影要考虑色温的影响以确保色彩平衡一般要求在太

1

阳高度角大于的时间段内摄影。

45°

表黑白航空遥感摄影时间段选择表

1

太阳高度或阴影倍数

地形类别

()倍

°

平地>20≤3

丘陵地>30≤2

山地>45≤1

大中城市>45≤1

:、()。

注平地丘陵摄影比例尺应选择太阳高度角或阴影倍数

1≥1∶20000>30°≤2

:()。

注陡峭山区摄影比例尺应选择当地正午前后

2≥1∶200001h

4.2POS辅助航空遥感摄影设计

4.2.1摄影方案选择

,。

应用于和比例尺国土资源调查采用直接地理定位法采用直接定向法

1∶100001∶50000

(),。,

DG时可将检校后每张像片的外方位元素成果直接安置建立立体模型进行测图一般情况下测图

(),

之前宜先采用无地面控制的POS辅助空中三角测量简称ISO0进行联合平差来减小误差获得更高

精度的像片外方位元素成果。

3

/—

DZT02032014

,、

制定航空遥感摄影设计时可参考表并综合考虑工作区内的地貌情况摄影测量加密和布设检校

2

、,。

场的可行性地面测量难易程度以及经费和成图精度等综合因素确定航空遥感摄影方案

表2POS辅助航空遥感摄影测量方法的选择

成图比例尺地形类别航空遥感摄影方法DOM制作方法

、法

平地丘陵地ISO0

1∶10000DG

ISO0法;

、

山地高山地

难以加密的地区可采用DG法

、、

平地丘陵地

1∶50000DGDG法

、

山地高山地

4.2.2航线敷设与摄影分区划分

,:

航线敷设与摄影分区划分按照和执行同时要求

4.1.24.1.3

),

a需要进行加密分区设计时分区界线应与加密分区界线保持一致或者一个摄影分区包含多个

完整的加密分区;

)航线敷设和划分摄影分区时应考虑每条航线直线飞行时间一般不大于;

b30min

),。

c采用直接地理定位法应敷设检校场航线检校场航线布设按4.2.4执行

4.2.3地面基站布设

4.2.3.1CORS站的利用ㅤㅤㅤㅤ

,,

当工作区有CORS站且CORS站距离工作区最远距离满足4.2.3.1要求时可直接利用CORS站

代替地面基站。

,。

当工作区无可用CORS站时采用以下方法布设地面基站

4.2.3.2基站设计

,。

应根据工作区大小在工作区内合理布设不少于个基站

4.2.3.2.12

,

4.2.3.2.2直接地理定位法开展1∶50000比例尺制图时工作区内任意位置与最近基站间距离一般不

,超过。

宜超过300km最大不400km

,

4.2.3.2.3直接地理定位法开展1∶10000比例尺制图时工作区内任意位置与最近基站间距离一般不

,。

宜超过200km最大不超过300km

4.2.3.3基站选址

/,,,

按照GBT18314结合工作区内大地测量控制成果在基站设计范围内进行实地选择选址原则

如下:

),;

a位于开阔处附近无电波干扰

)、,;

b站点附近交通通讯条件良好便于联络和数据传输

),;

c人员稀少或不易到达的地点避免闲杂人滋扰

)、();

d点位需要设立在稳定的易于保存的地点如房顶等

),;

e应具有可靠电源以保障设备充电

)充分利用符合要求的旧有控制点。

f

以下场合不适宜设立基站:

4

/—

DZT02032014

),、、;

a具有强反射的地面如平坦光滑地面盐碱地带金属矿区或邻近水面位置

),、;

b具有强反射的环境如山谷中大型建筑物附近等

)(),、、;

c邻近电磁波强辐射源在200m以内如电台雷达站微波中继站等

)()。

d邻近高压输电线和微波无线电信号传送通道在50m以内

4.2.4检校场布设

4.2.4.1检校场布设原则

4.2.4.1.1每个工作区至少应布设一个检校场。

,。

4.2.4.1.2检校场应尽量兼顾地面控制测量的便利性合理布设在工作区内或者工作区附近

,(

按照与工作区相同的摄影比例尺设置两条平行航线每条航线个像对即可必须大于

4.2.4.1.3106

)。,(

个像对检校场航线旁向重叠度按60%设计特殊情况下亦可选取两条常规航线旁向重叠度为

),。

30%作为检校场此时应通过增加控制点数量来提高系统误差的检校精度

。,行高度应分别对

4.2.4.1.4检校场航高与工作区航高保持一致当工作区存在多个航高时检校场飞

应多个航高。

4.2.4.2检校场飞行原则

,

采用系统直接地理定位方法开展或比例尺制图时无需每

4.2.4.2.1POS1∶100001∶50000DOM

,,

架次飞行检校场可在第一架次和最后一架次开展检校场飞行当工作区工作量较大或工作时间跨度较

,。

长时可在中期增加检校场的飞行次数

,。

4.2.4.2.2当集成系统有剧烈震动或设备拆卸重装后应在接下来的首架次中进行检校场飞行

4.2.4.3检校场控制点布设要求ㅤㅤㅤㅤ

(),

检校场周边应布设不少于个平高控制点图控制点点位在像片上位置应满足相应规范

4.2.4.3.161

,;,

要求点位与像片角框标连线距离约为像片宽的同时在检校场内应另布设个平高控制点作为

20%2

检查点之用。

,,

4.2.4.3.2检校场控制点应选用明显地物标志点如果没有能作为像片控制点的明显地物应按照相关

。,保管至飞行结束。

规定在对应位置敷设地面标志地面标志须在飞机进入工作区前布设完毕并妥善

4.2.4.3.3检校场控制点的布设应充分考虑野外GPS控制测量工作能够顺利开展。

说明:

———像片框;

———地面控制点;

———像主点位置。

图检校场布设方案示意图

1

5

/—

DZT02032014

4.3设计书编写

,,

设计完成后应根据设计参数和结果编写航空遥感摄影技术设计书并经任务来源方审批后方可组

织实施。

:、、、

航空遥感摄影技术设计书内容应包括任务来源工作区概况飞行平台与航摄仪选择技术设计

、、、。

及参数表GPS领航数据表航线敷设示意图预期提交成果等

5作业前的准备工作

5.1航空遥感摄影系统准备与要求

5.1.1航摄仪准备与要求

,//。

应选择检定合格的航摄仪航摄仪技术指标应符合和要求

5.1.1.1GBT6962GBT15661

,,。

5.1.1.2航摄仪需带有曝光信号能稳定输出曝光脉冲脉冲延时不得大于5ms

5.1.2POS系统准备与要求

、、

POS系统主要包括固联在航摄仪上的IMU机载GPS接收机安装于飞机顶端的GPS信号接收

、。

天线以及配套控制存储系统等

POS系统应满足如下要求:

)机载接收机为高精度动态测量型双频(码),;

aGPSPGPS接收机最小采样间隔不大于1s

):()、();()

MU测角中误差应满足侧滚角Roll俯仰角Pitch不得大于0.01°航偏角Yaw不得大

bI

ㅤㅤㅤㅤ

于;

0.02°

)数据记录频率不应小于;

cIMU64Hz

)(),()

d具有信号时标输入器EventMarker接口能将航摄仪快门开启脉冲即曝光时刻通过接口

,;

准确写入GPS数据流脉冲延时不得大于5ms

),、,

e机载GPS接收天线必须采用航空型产品具有高动态高精度双频数据接收能力并有精确定

,、;

义和稳定的相位中心保证能在高飞行高度高速度情况下正常工作

)机内存储系统能够记录和存储一个满架次作业所有数据、、

fIMUGPS数据时标数据及其他必

;,,

要数据当记录频率低