Leica ADS40 机载数字航空摄影测量系统

ADS40数字航空摄影测量系统本地坐标系在LPS中的建立杨庚印
【期刊名称】《测绘通报》
【年(卷),期】2008()4
【摘要】瑞士徕卡公司ADS40数字航空摄影测量系统自从2001年推出以来，已被美国、日本，澳洲及欧洲多国采用，其卓越的技术及稳定的性能得到客户广泛的认同。

现国内已陆续开始引进该设备，但该技术应用在国内仍属空白。

该系统运用了IMU和GPS技术，采用WGS-84坐标框架，而国家空间信息数据通常使用的是西安80、北京54以及独立坐标系。

【总页数】2页(P69-70)
【关键词】摄影测量系统;独立坐标系;航空;LPS;GPS技术;WGS-84;空间信息数据;徕卡公司
【作者】杨庚印
【作者单位】山西省工程测绘院
【正文语种】中文
【中图分类】P231.5;P228.4
【相关文献】
1.ADS40数字航空摄影测量系统本地坐标系的建立 [J], 郭海青
2.建立高海拔地区数字城市坐标系统的方法探讨 [J], 张建强;刘秀军;孙利民;江彦红;袁月欣;
3.ADS40数字航空摄影测量系统在DLG生产中的应用 [J], 薛倩;陈元申;高永红;李国敏;孔娟
4.徕卡ADS40数字航空摄影测量系统技术在1:10000地形图更新中的应用研究[J], 杨庚印;王孝红
5.ADS40数字航空摄影测量技术中坐标系统转换和大地水准面精化成果的应用研究 [J], 陈弘奕
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LeicaADS40机载数字航空摄影测量系统Leica ADS40 机载数字航空摄影测量系统徕卡测量系统于2001年率先推出了第一台大型推扫式航空摄影测量系统，全球目前有近百套这样的系统。

徕卡在此基础上推出两款新型镜头SH51·SH52用于ADS40系统。

同角度同时获取5个波段，（R，G，B，IR，PAN）专业的影像来满足当前航测制图与遥感应用需求。

ADS40能够高效率的获取真正的高品质，高分辨率彩色，近红外及全色数字影像数据。

5-Band ImageryAll at the same resolution No colorizing (Pan Sharpening) 突出的优势最好的影像新型镜头系统设计有高分辨率真彩色及近红外的高分辨率数码航空传感器可获取最佳分辨率的立体真彩色与近红外影像极佳的影像品质拓展了遥感领域任何时间层叠光束分离技术应用提高了数据获取的能力延长了飞行时间和可飞行季节能够在阴暗天气获取数据任何地方提高了设备的机动性适应不同种类的惯性导航测量装置更多优点线阵推扫方式提高了彩色和近红外，全色正射影像和真正射影像产品的生产效率新型飞行控制管理系统（FCMS/FPES），保障航摄工作准确无误SH51·SH52两种传感器镜头系统的选择，提高了产品性价比特点可提供的影像产品有：（R，G，B，IR，Pan）正射和真正射影像SH51镜头可获取RGB真彩色和PAN全色立体成像SH52增加了IR近红外立体成像功能新传感器能够更好的采集多光谱数据，应用了最新的光束分离技术彩色传感器排列在同一视角进行成像同时获取相同分辨率5个波段数据，更加适合遥感应用新型镜头光学设计提高了4倍光线灵敏度，优于第一代传感器一次性完成所有波段数据几何纠正工作应用GPS精密单点定位技术，没有地面控制和参考站，依然能够执行高精度数据获取触摸屏操作控制，使飞行控制更简捷，更直观先进的摄影飞行自动控制管理系统FCMS新设计了飞行领航装置最好的航空传感器镜头系统ADS40采用单一大口径镜头设计，避免了多个小镜头影像拼接问题。

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。

简述ADS40在大比例尺航测成图中的应用摘要：本文对ADS40航空摄影系统进行简单的介绍和与传统的航测法生产数字线划图相比较采用ADS40航摄的优势，介绍采用ADS40航飞生产大比例尺地形图流程以及对某些工序做进一步的阐述，并对同一地区采用不同航摄仪生产同种比例尺地形图在数学精度方面进行比较和分析。

关键词：ADS40优势流程工序精度Abstract: in this paper, the ADS40 aerial photography system is introduced and the simple with the traditional method of digital production line aerial stroke compared ADS40 figure with the advantage of aerial photography, introducing the ADS40 navigation fly production process and the large scale topographic map for some process do further explained, and to the same areas used different is the same aerial photography production scale topographic map in mathematical precision for comparison and analysis.Key words: ADS40 advantage flow process accuracy1 ADS40概述1.1 ADS40 航空摄影测量系统简介ADS40是徕卡公司率先推出一种集成POS的高分辨率机载三线阵推扫型数码航空摄影测量系统。

该系统由以上几部分组成，如图1。

ADS40数字传感器的摄影测量处理与应用赵德文【摘要】ADS40是机载多线阵CCD推扫方式成像的多功能数字传感器,可以同时获取高分辨率多光谱和全色数字影像,并能满足数字摄影测量与各种遥感应用的需求.线阵列推扫式的成像方式使得ADS40与传统框幅式相机存在很大的区别,CCD 探测器采样期间受气流不稳等因素的影响,导致姿态角发生变化,获取的影像存在着较大的影像变形,这种变形不仅影响视觉效果,更为严重的影响了数字摄影测量软件对其的应用.因此,对ADS40原始影像进行处理,消除影像的变形问题,具有十分重要的意义.【期刊名称】《铁道勘察》【年(卷),期】2009(035)002【总页数】4页(P22-25)【关键词】ADS40;数字传感器;数学模型;影像变形;摄影测量处理【作者】赵德文【作者单位】中铁工程设计咨询集团有限公司,北京,100055【正文语种】中文【中图分类】P231.51 ADS40的系统构成与成像原理1.1 系统构成ADS40系统由传感器顶部SH40、控制单元CU40、大容量存储系统MM40、操作界面OI40、导航界面PI40、PAV30陀螺稳定平台和DO64数字光学镜头等部件组成,如图1所示。

图1 ADS40系统CU40中集成了GPS接收机及Applanix公司的POS系统(定位姿态计算机),POS 通过对IMU数据及GPS数据的实时处理,保证了飞机的平稳飞行,并为后来影像的外部定向提供了高精度的初始值。

SH40中集成有高性能数字镜头系统DO64和惯性测量装置IMU。

镜头像平面上安置3条全色波段、3条彩色波段(R、G、B)和近红外波段(NIR)的CCD阵列探测器,可以生成黑白、彩色及彩红外影像。

CCD像元大小为6.5 μm,每个CCD阵列探测器有12 000个像元。

DO64以三色光速分离器为核心的光学组件,其特殊的三色光速分离技术使得能量损失达到最小,并同时间获得同一地区的全色、RGB、与近红外的数字图像信息。

[3]　蒲　浩,宋占峰,詹振炎.铁路线路设计中三维实时交互式仿真研究[J].中国铁道科学,2003,24(5):5660[4]　蒲　浩,宋占峰,詹振炎.基于Delaunay 三角网数字地面模型的路线三维建模方法[J].铁道学报,2001,23(4):8187[5]　李顶峰,伍卫凡.基于OpenGL 的磁浮铁路实时三维可视化技术研究与实现[J].铁道勘察.2008(2):3942[6]　祖卫国,邓　非,梁经勇.海量三维GIS 数据可视化系统的实现研究[J].测绘通报,2008(7):3941[7]　王　锐,钱学雷.OpenSceneGraph 三维渲染引擎设计与实践[M].北京:清华大学出版社,2009:366收稿日期:20091213作者简介:刘艳芳(1966 ),女,1986年毕业于西南交通大学航测遥感专业,高级工程师㊂文章编号:16727479(2010)01000702ADS40数字航摄仪在铁路航测中的生产试验刘艳芳(中铁工程设计咨询集团有限公司,北京　100055)Production Trial of ADS40Digital Aerial Photographerin Railway Aero-photogrammetryLiu Yanfang 摘　要　介绍了ADS40数字摄影仪在既有铁路航测应用中的试验情况,着重说明了各工序的工作方法,并阐述了与常规摄影不同的地方㊂精度指标统计结果表明,本次试验工作方法满足大比例尺地形图的要求㊂关键词　数字航摄仪　ADS40　铁路航测中图分类号:P237 文献标识码:B ADS40(Airborne Digital Sensor)数字航摄仪是三线阵推扫成像,能同时提供三个全色与一个多光谱波段数字影像,其全色波段的前视㊁下视和后视影像构成三对立体以供内业观测㊂ADS40航测仪上集成了GPS 和惯性测量装置,为每条扫描线产生较准确的外方位初值,因而可在少量地面控制的情况下完成对地面目标的三维定位,从而大量减少摄影测量外业控制工作量,缩短生产周期,提高作业效率㊂ADS40三线阵推扫式摄影与框幅式摄影在原理上有很大不同,其生产流程及技术要求也将有所改变,这给铁路航测生产带来许多新问题㊂本文着重阐述了ADS40应用在既有铁路航测中的试验情况,说明了各主要工序的精度指标㊂1　试验区试验区位于北京市北部地区㊂摄区自昌平火车站起,经官高㊁平义至怀柔北范各庄附近㊂摄区内线路呈东西走向,北侧地行为山地,南侧为平地㊂摄区长约50km,宽为2.3km,高程最高约230m,最低约45m㊂平面坐标系统采用三度带1954年北京坐标系,高程系统采用1985国家高程系统,投影面大地高为0m㊂2　航带设计本次航摄要求地面分辨率为0.2m,根据摄区地形情况,摄区设计了单航带6个测段,与常规摄影测量8个测段相比减少了2个㊂航带设计如图1所示,其中黑色为RC30航飞的航带示意图;虚线为ADS40航飞的航带示意图㊂3　地面GPS 基站布设与测量在进行航空摄影时,进行了GPS 基准站布设和测量工作㊂在昌平㊁东崔㊁怀柔布设了三个地面GPS 基站㊂地面GPS 基站网采用铁路B 级GPS 控制网观测精度,以边联式大地四边形构建,并联测测区附近的两个国家三角点,以作为平面和高程起算数据㊂7ADS40数字航摄仪在铁路航测中的生产试验:刘艳芳GPS基站解算时,引入两个国家三角点的坐标和高程资料,采用两步法进行约束平差,计算得出地面GPS基站点的坐标和高程成果㊂为得到地面GPS基站网点在WGS84坐标系统下的准确坐标,又引入测区附近北京市GPS基站网5个网点的观测数据和WGS84坐标进行了三维约束平差㊂统计平面平差精度最大0.0692m,最小0.0095m;统计高程平差精度最大0.2350m,最小0.0005m㊂4　基于GPro的数据处理ADS40原始的数据包括影像数据㊁POS数据和元数据,都存于ADS40的大容量机载存储器MM40中㊂工作站与MM40连接后,利用GPro软件下载影像数据并解压,下载IMU数据并进行解算处理,建立工程后建立L0级影像㊂5　像控点布设和测量为了控制和检查ADS40航测精度,在每测段三度影像重叠区域的两端,各布设了1~2个像控点,测段间像控点尽量选在两测段立体影像重叠区域内,可以公用㊂但由于本次航摄时两测段间三度影像重叠区域很小,就在各测段连接处分别布点,6测段共布设24个像控点㊂像控选点时,先进行内业选点,在Photoshop中粗略圈定刺点范围,并打印L1级影像和像控点小片供外业选刺;外业在刺点范围内选清晰㊁易判释的地物进行选刺,并进行联测㊂像控点联测时,是以D级首级平面控制网GPS点为参考站,采用星形网或三角形网联测,距离参考站不超过10km,按E级GPS网精度进行观测㊂为检核成图质量,在试验区测量了116个散列点㊂作业方式采用GPS快速静态测量模式,在控制网点上架设基站,散列点与基站构成星形网㊂6　空三加密为了验证可以用少量像控点进行航测生产,在利用ORIMA软件进行空三加密时,分别采用24个㊁6个和4个像控点参与约束平差㊂24个像控点是6个测段三度重叠区域两端各2个点;6个像控点是试验区两端各选2个,中间选2个;4个像控点是试验区两端各选2个㊂加密精度统计情况如表1㊂从表1中可看出,4个像控点完全满足大比例尺地形图的测图精度㊂表1　ADS40加密精度统计m 24个像控点6个像控点4个像控点最大误差中误差最大误差中误差最大误差中误差X0.24560.11360.20090.12430.13580.0976 Y-0.30040.1685-0.33260.1871-0.35280.2276 Z0.23620.12080.16310.1063-0.14070.10527　散列点精度检查沿线路野外实测高程检查点93个,平面检查点89个,内业用LPS测量后进行比较,最大误差x: 0.608m,y:0.663m,z:-0.985m,xy中误差为0.27m,高程中误差:0.263,其精度均满足绘制大比例尺地形图的精度要求㊂8　结束语通过本次试验精度指标可以看出,用4个像控点进行空三加密,满足大比例尺作图精度要求,可大大减少像控点测量工作,但航飞时增加了布设地面GPS基站的测量工作㊂ADS40三线阵推扫摄影的摄影原理与框幅式有很大不同,又由于其影像数据量大,数据处理系统需具备海量数据实时漫游能力,这对硬件和软件都有更高的要求㊂但另一方面,ADS40在一测段内为连续影像,不存在影像拼接,后期数字产品制作特别是影像图制作可以大大减少接边工作㊂参考文献[1]　邹晓亮,赵桂华,吴云东,等.ADS40地面数据处理的数据流分析[J].地理空间信息,2008,6(3)[2]　张永战.ADS40生产中坐标系统转换和大地水准面精化成果应用[J].科技情报开发与经济,2008,18(18)[3]　刘军,张永生,范永弘.ADS40机载数字传感器的摄影测量处理与应用[J].测绘学院学报,2002,19(3)[4]　王永平,李英成,薛艳丽.ADS40推扫式数字航摄仪试验研究[J].测绘科学,2007,32(1)[5]　郭海青.ADS40数字航空摄影测量系统本地坐标系的建立[J].科技情报开发与经济,2008,18(17)8铁　道　勘　察2010年第1期。

全数字航测相机ADS40及其应用初探缪剑;杨天克;徐水平;李星全【摘要】本文简单介绍了目前国际上比较流行的线阵航空数字传感器ADS40的一些基本情况,分析了该传感器的技术优势与应用意义,并对配套应用技术的开发问题进行了初步的讨论.【期刊名称】《测绘技术装备》【年(卷),期】2007(009)001【总页数】3页(P44-45,12)【关键词】航空数字传感器;ADS40;三线阵;数字影像;POS【作者】缪剑;杨天克;徐水平;李星全【作者单位】西安测绘信息技术总站,西安,710054;西安测绘信息技术总站,西安,710054;西安测绘信息技术总站,西安,710054;西安测绘信息技术总站,西安,710054【正文语种】中文【中图分类】P22000年以来，在国际上陆续出现并不同程度投入使用的数字航测相机大体上分为两类，一类是成像器件以面阵CCD为主要特征，另一类则以线阵CCD为主要特征。

两类相机各有其独特优势，也都存在一些使用上的限制。

面阵CCD航测相机的代表性产品分别有DMC（美国/德国 ZI）和UCD（奥地利Vexcel），线阵CCD航测相机的代表性产品有ADS40（瑞士Leica）和早期的HRSC（德国DLR）。

全数字航测相机系统ADS40是一种能够同时获得立体影像和彩色多光谱影像的多功能、数字化的航空遥感传感器。

其立体成像部分由全色波段的前视、后视和R、G、B任一波段的下视三组CCD线阵组成，全色波段每组CCD线阵均由两条线阵按照交叉像元的方式构成超分辨率模式，完成对同一地面区域三幅影像的立体覆盖[1]。

彩色成像部分由红、绿、蓝、近红外四条CCD线阵组成，可分别成像，经融合处理合成真彩色影像和彩红外多光谱影像。

ADS40系统全球已有近50套，分别在美国、日本、德国、澳大利亚等国家投入使用，广泛应用于工业、农业、国防、交通、能源、通信、城市规划等各行各业的基础建设项目，综合应用效益显著。

我国引进了ADS40，目前处在试验应用阶段。

第2期文章编号:1672-8262(2009)02-105-03 中图分类号:P231 文献标识码:B ADS40数字航空摄影与传统航空摄影之比较赵磊3,张森,尹志强,张嘉琛3　收稿日期:2008—11—05作者简介:赵磊(1966—),男,高级工程师,从事航空摄影测量基础数据生产管理工作。

(大连市勘察测绘研究院有限公司,辽宁大连　116021)摘　要:从摄影成像原理、摄影产品的种类、后期影像处理、海量数据管理等几方面对ADS40数字航空摄影进行了简单介绍,并与传统航空摄影进行了比较。

关键词:ADS40数字航空摄影;传统航空摄影;比较1　前　言随着技术的进步,摄影测量学也由传统模拟、解析逐步过渡到数字摄影测量。

但是,现在的数字摄影测量并非真正意义上的“全数字”,因为对于最基本的航空照片的获取,还是由模拟相机曝光、冲洗、扫描而获得的“数字”航片,实际上是数字化航片。

随着当前技术的发展,一些公司陆续推出了航空数字摄影系统。

所谓航空数字摄影系统,就是在摄影期间完全屏弃了传统的曝光、冲洗、扫描等过程,而是由电子元器件直接记录、存储地面信息,获取数字航空影像,直接提供给数字摄影测量、遥感图像处理系统作进一步处理使用的航空摄影系统。

当前,国内应用的航空数字摄影系统主要由线阵扫描和面阵扫描两种成像方式。

前者以瑞士Leica 公司生产的ADS40相机为代表,后者以美国I ntergraph 公司生产的DMC 相机为代表。

笔者所在单位于2006年12月利用ADS40数字航空摄影相机进行了海域航空摄影测量,根据本次航空摄影测量的前期摄影和后期数据处理的作业过程,对ADS40数字航空摄影与传统航空摄影进行一个比较。

2　成像原理不同传统模拟航空摄影相机是在空中瞬时曝光,利用感光底片获取影像,为单一主点透视,是框幅式中心投影。

一般获取的是23c m ×23c m 或18c m ×18c m 的单幅航片。

基于ADS40的航空摄影测量数据处理流程研究作者：向福国来源：《科技资讯》2014年第34期摘要：利用ADS40数码航摄资料，进行航测测图作业，与传统的框幅式航摄有着不尽相同的作业方法，该文以江苏某县1：2000数字化地形图成图及数据入库项目为背景，分析了全数字化航空摄影测量一体化成图方法及数据入库的流程，ADS40航拍数据所获得的数据及L1级影像是基于WGS84坐标系统的，而现有的地形图及修测后的地形图成果是平面、高程坐标系，因此需要进行坐标系统的转换。

航内空间数据采集及成图由徕卡的LPS数字摄影测量软件平台和PRO600数字测量模块完成。

关键词：航测数字化成图数据入库空三测量中图分类号：P237 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）12（a）-0032-021 技术设计方案ADS40相机采用CCD线阵推扫方式，同时获取前视、下视、后视三个视角的图像，由这些图像构成立体模型。

此外，ADS40系统集成了GPS/IMU设备，构成了可在航摄的同时记录了外方位元素的POS单元，数据处理较为复杂。

利用ADS40数码航摄资料，进行航测测图作业，与传统的框幅式航摄有着不尽相同的作业方法，作业流程如图1，作业内容见表1。

2 有关精度及其它要求（1）采用1 m基本等高距，图幅高程大于50 m的丘陵山地用2 m等高距，高程注记点密度为图上每5～20个/100cm2。

（2）外业空三检查点精度。

①外业空三检查点的精度要求与1：2000图根点相同。

②平面精度：外业空三检查点相对于邻近控制点的点位中误差不应大于图上0.1 mm。

③高程精度：外业空三检查点相对于邻近控制点的高程中误差不应大于测图基本等高距的1/10。

（3）高程中误差：内业加密点和等高线插求点相对于邻近高程控制点高程中误差应符合表4的规定，等高距为1m的平坦地区或丘陵地的高程注记点中误差参照等高线插求点中误差执行。

3 空中三角测量及立体模型建立3.1 空中三角测量原始影像引入工程后得到的影像为L0级影像，利用Gpro软件，在其上做自动点匹配（APM），获得像片连接点。

1、引言ADS40基于航天传感器线阵扫描和全球定位系统、IMU复合姿态测量技术获取数字影像，利用该传感器进行航空摄影，不需经过扫描，就可以直接为数字摄影测量、遥感图像处理系统提供高分辨率的全色、真彩色、近红外数字影像。

ADS40的应用意味着摄影测量领域从工序、技术、流程、软件、装备、方法、规范的重大变革，在对传感器件、飞行规划、空中摄影、空三测量、影像纠正、编辑成图各技术环节进行深入研究的过程中，笔者积累了丰富经验，这里仅对部分关键技术环节进行了探讨与总结。

2、航空摄影规划及摄影飞行在正式进行航空摄影作业之前，需要制定详细周密的航空摄影方案，具体包括：建立GPS基准站、飞行区域资料准备、地面控制、相机检校飞行、飞行参数设置、航线规划等。

2.1建立GPS基准站为了保证POS系统的定位精度，在摄影测量之前，首先需要在测区附近（最远端必须小于50公里）建立两个以上GPS基准站，基准站上架设高精度GPS信号接收机，该接收机与机载POS设备同步记录。

GPS基准站的布设原则如下：►远离大功率无线电发射源（如电台、电视塔、微波中继站等），距高压输电线和无线电信号传输通道距离不得小于50米；►基准站附近交通、通讯、供电条件良好，便于联络、充电、数据传输；►基准站设立地点安全稳定，不易被人偷盗、毁坏、摇动，不会在短时间内因拆迁、规划而发生变动；►基准站符合GPS控制测量要求，最好布设在已知GPS点；►基准站符合GPS控制测量要求，最好布设在已知GPS点；如果基准站架设在已知大地控制点，可直接利用控制点数据进行地面处理计算，如果架设在未知控制点，需要对基准站进行联测。

2.2飞行区域数据准备飞行区域数据准备主要包括资料收集和资料处理。

具体就是收集摄影区域的地图资料，如果资料非数据格式，一般需要进行扫描栅格化。

矢量电子地图一般需要进行格式转换，转换为PI40能够接受的数据格式。

ADS40推扫式数字航摄原理及应用【摘C要】ADS40 是当今最先进的摄影测量系统之一，它采用推扫式三线阵获取影像，可以提供多种类型的数字影像数据。

由于配备IMU/DGPS系统，在一定的基站范围内可以在无控制或少量控制点的情况下进行空三平差，极大地减轻了摄影测量外业控制工作量，缩短了生产周期，提高了作业效率。

本文就ADS40的原理、数据处理流程，以及ADS40和常规摄影测量的区别，在精度等方面作了阐述和分析，并就其在我国摄影测量领域内的应用进行了展望。

【关键词】ADS40机载数字航摄仪；推扫式；IMU/DGPS；空三平差1 引言ADS40是徕卡公司2007 年7月推出的新产品，被欧美等西方发达国家广泛采用，截至现在已经在全球范围内销售了30万多套,能同时提供黑白波段（PANB14A、PANF28、GRNN00A）、彩色波段（REDN00A、GRNN00A、BLUEN00A）以及彩红外波段影像（REDF14A、GRNF16A、NIRF18A）。

其全新的成像机理及较高的自动化数据获取处理方式为摄影测量开辟了崭新的途径，并对传统的摄影测量作业方式构成了挑战。

2ADS40推扫式数字航摄仪构成、性能及其成像原理2.1 ADS40推扫式数字航摄仪ADS40推扫式数字航摄仪由传感器头SH40（镜头和IMU/DGPS）、控制单元CU40、大容量存储系统MM40、操作界面OI40、导航界面PI40、PA V30 陀螺稳定平台等部件组成。

SH40中集成有高性能镜头系统和惯性测量装置IMU，镜头焦平面上安置8条波段CCD 阵列探测器，可以生成黑白、彩色及彩红外影像。

CCD像元大小为6.5um，每个CCD阵列探测器有12000个像元。

ADS40相机采用单个镜头成像，相比DMC和UItraCamD 数字航摄仪采用的多镜头光拼合成像方式：ADS40的镜头口径更大。

单镜头成像比多镜头成像在原理上更为简单，更宜于实现，故障率更低，检校也更加方便。

《ADS40产品应用软件培训》（Introduction to ADS40)课程简介全面了解与掌握ADS40航空数字摄影测量系统的体系结构和模块功能，领略LEICA的测量解决方案和精彩设计。

掌握ADS40产品应用软件，进行数据获取、数据输入、数据预处理、数据转换、数据专业制图、数据输出，随着技术不断深入，数据存储，安全备份，系统维护等，硬件包括，设备的基本性能和概况，硬件单元的连接和工作任务的角色，都将进行不断深入学习。

该课程分为基础篇和提高篇，适用于进行数据下载、数据输入、数据预处理和数据转换，用户基础篇，在了解大地测量，地理信息，和遥感知识的基础上，学会使用Leica IPAS-Pro LPS（Leica Photogrammetry Suite）、ORIMA、PRO600软件 GPRO 与硬件MM40相连进行数据下载、数据文件备份管理、数据预处理。

在获取了理想的空间影像和GPS IMU数据的同时。

我们进一步借助Leica 软件部门的产品来完成数据后处理工作，包括数字制图：地形图，要素分类图，DEM 高程数据，DOM正射影像图的生产。

预备知识由于本课程是入门课程，不需要学员具备非常专业的测量知识。

有相应的计算机知识和初级的GIS知识有助于工作的进展。

课程内容基础篇1.Leica ADS40线阵传感器软件和硬件概述：线阵传感器概念和工作方式，了解硬件的同时要学习FPES软件, 相关的参数设置，飞行任务设计，合理分工部署具体项目实施的步骤让你尽快上手。

设备的使用规范和实质性的操作。

2.Leica ADS40线阵传感器户外空中作业的要求1．地面准备工作：飞行前的技术掌握和技术规范，地面参考站架设的必要条件，空域协调，高空作业的安全须知培训，ADS40设备飞行前地面检测。

检查记录数据。

2．空中拍摄任务：进入测区拍摄前设备开启测试，安全飞行的过程中记录设备工作的必要，测区拍摄完成返回基地，设备正常关机和飞行记录表格填写。

基于精密单点定位的ADS40航测技术在线路工程中的应用研究摘要:随着GPS技术、CCD技术和计算机的发展,基于精密单点定位的航测技术已逐渐成为当今主要摄影测量作业方法。

为探索单点定位技术与ADS40航摄仪结合应用于电力线路勘测工程的方式和精度情况,本文结合电力线路工程的试验,介绍了单点定位技术和ADS40航摄仪,并对试验结果做了详细精度统计分析,最后对其应用进行总结,为其在线路勘测工程的深入应用提供借鉴。

关键词:PPP ADS40 电力勘测带状工程精度分析GPS技术以其可在全球范围内实现全天候、联系、实时的三维导航、定位、测时、测速的特点,在测量领域得到广泛应用,其相对定位的定位方式发展迅速,从最先的码相对定位到现在的RTK,使GPS定位精度不断提高,而绝对定位即单点定位发展相对缓慢。

美国喷气推进实验室(JPL)的Zumberge提出了精密单点定位技术(Precise Point Positioning,PPP)技术,只要给定卫星的轨道和精密钟差,采用精密的观测模型,就可以计算出接收机的精确位置。

目前国际GPS服务组织(IGS)能够提供卫星的精密轨道和钟差,卫星轨道的精度能达到2cm～3cm,卫星钟差的精度优于0.02ns。

随着GPS技术的发展,集成了高精度惯性导航定向系统和全球卫星定位系统的数码航摄系统逐渐出现,其中最具代表性的是推扫式航空传感器ADS系统,可无需进行外业控制测量就可以直接进行加密和测图,不仅大大减少外业控制测量工作及成本,更可以提高工作效率,缩短成图周期。

国内对ADS40传感器的各类试验也早已在测绘系统中展开,但多侧重于区域网模式,而在国内,诸如输电线路一类的带状工程中的应用较少。

本文结合工程,对基于精密单点定位的ADS40航测技术在线路勘测工程中的应用、精度和误差情况做了一些深入研究。

1 ADS40航摄仪概述ADS40数码航摄仪是由瑞士的LH公司和德国宇航中心DLR联合研制的,是基于线阵CCD技术的,集成了GPS接收机和惯性测量装置(IMU)的新型摄影测量仪器。

ADS系列数字航摄仪分析及其在航空摄影测量中的应用思考[摘要]ADS系列数字航摄仪应用的是推扫式摄影方式，应用POS系统进行数字影像获取。

在航空摄影测量中应用ADS系列数字航摄仪，可以不经过扫描便可以直接为遥感图像处理系统及数字摄影测量提供全色、近红外数字影像。

在分析ADS系列数字航摄仪种类的基础上，对ADS系列数字航摄仪工作原理特点进行了研究，重点对在航空摄影测量中ADS系列数字航摄仪的具体应用进行探讨与思考。

ADS系列数字航摄仪的应用是摄影测量领域内的重要变革，推动了航空摄影测量效率及质量。

[关键词]ADS 数字航摄仪航空摄影测量1ADS系列数字航摄仪概述ADS系列数字航摄仪应用的是线阵列推扫式摄影方式，应用高精度惯性导航定向系统IMU及全球定位系统GPS构成的POS系统进行数字影像获取。

在航天摄影中应用ADS系列数字航摄仪，不需要经过冲洗、扫描及打号等工序，可以直接为数字摄影测量提供高分辨率全色及红外数字影像。

1.1航空摄影仪种类航空摄影指的是在飞机、直升机、气球等航空器中安装航空摄影仪，从空中对地面进行摄影操作。

航空摄影的主要目的是获得某一范围内航空影像。

当前，多将航空摄影仪分为胶片航摄仪与数字航摄仪。

其中胶片航摄仪即框幅式摄影机，一般其胶片为23×23cm，主要型号分为RMK、RC航摄仪。

这种航摄仪所获取的资料均保存于航摄底片中，通过冲洗、扫描等工序后方可获得数字影像，其时间及人力成本较高。

数字航摄仪主要包括应用线阵CCD的推扫式航摄仪与应用面阵CCD框幅式航摄仪。

在2000年7月，徕卡公司推出建立于线阵CCD扫描机载数字航摄仪ADS40，在2008年徕卡公式推出了ADS系统产品ADS80。

ADS航摄仪应用的三线阵CCD 像幅宽均设计为12000象元，其象元值为6.5um，其排列形式为：下视0°，后视14°，前视27°。

在ADS40系列产品中的SH40及SH51，在镜头焦中安置了8波段CCD阵列作为探测器，在ADS80型号产品SH81型号中设置有11条CCD阵列探测器。

ADS40数字航空摄影测量系统本地坐标系在LPS中的建立2008年第4期测绘通报ADS40数字航空摄影测量系统本地坐标系在LPS中的建立山西省工程测绘院杨庚印瑞士徕卡公司ADS40数字航空摄影测量系统自从2001年推出以来,已被美国,日本,澳洲及欧洲多国采用,其卓越的技术及稳定的性能得到客户广泛的认同.现国内已陆续开始引进该设备,但该技术应用在国内仍属空白.该系统运用了IMU和GPS技术,采用wGS.84坐标框架,而国家空间信息数据通常使用的是西安80,北京54以及独立坐标系.因此,wGS.84坐标与西安80,北京54以及独立坐标系的转换显得尤为重要.徕卡公司的数字摄影测量软件系统LPs(LeicaPhotogrammetrySuite)是摄影测量及影像处理生产工具,在全球已得到广泛的应用,其针对ADS40系统的专业的生产处理流程和性能提高了生产的效率.本文结合生产实践,探讨如何在LPS软件中建立ADS40系统本地坐标系.一,WGS-84坐标与国家坐标系的转换WGS-84坐标与本地坐标系之间的转换包括平面,高程两方面内容.平面坐标转换采用七参数转换,高程转换则必须利用大地水准面精化模型.在LPS中wGs-84和西安80坐标系统的转换步骤如下所述:WGS.84大地坐标到WGS.84空间直角坐标一wGS.84空间直角坐标到西安80空间直角坐标(七参数转换法)一西安80空间直角坐标到西安80大地坐标.同理,西安80大地坐标到wGs-84大地坐标的转换亦可逆向实现.大地水准面或似大地水准面是获取地理空间信息的高程基准面.传统的大地测量,局部高程基准面是指该国家或地区的平均海平面,并非真实的大地水准面.随着GPS定位技术的广泛应用,精化区域大地水准面已成为建立现代国家高程基准的重要任务.近年来,欧美一些发达国家先后研制和推出了新一代(似)大地水准面模型,我国也在抓紧建立自己的高精度大地水准面模型.高精度局部大地水准面为测绘学,地球物理,地球动力学及海洋学等相关学科的发展和应用提供了重要的基础地球空间信息.GPS技术结合高精度大地水准面模型能够取代传统的高程测量(如三角高程测量和低等级水准测量);集成到POS的摄影测量中,应用大地水准面精化模型则可提高摄影测量的高程精度.设H为大地高——相对于参考椭球面的高,高程异常为,正常高为.则大地高H及高程异常关系式为H=HN+(1)根据高分辨率,高精度的大地水准面格网模型,可双线性内插任一地面点的高程异常值,由式(1)即可计算得到地面点的正常高.二,定义本地坐标系的方法1.计算并设置七参数在徕卡LPS数字摄影测量软件系统的安装目录下有Spheroid.tab文件,可用于添加新的坐标系. 如图1所示,定义坐标系的格式如下:图1"坐标系统名称"{序号椭球长半径a椭球短半径b"坐标系统名称"0000000"地方系统名称"AX△y△z70测绘通报2008年第4期"坐标系统名称"指的是所要定义的坐标系的名称.如我们国家的西安8O(Xian80),因在该系统下不支持汉字,要特别注意用拼音代替.序号椭球长半径a椭球短半径b:序号指的是该椭球文件已定义椭球序号,在定义该序号时不能重复,不能空号.椭球长半径a椭球短半径b指定义的椭球的长,短半轴,注意要和七参数的计算相匹配."地方系统名称"AXAYAZ∞∞∞m:地方系统名称主要是用来标注区分该计算参数是那个地区.2.定义坐标投影方式利用LPS创建新工程的坐标定义功能建立测区的中央子午线等信息.创建一个新LPS工程文件并设置坐标系统.在BlockPropertySetup窗口中点击Set功能键打开投影选择窗口.选择自定义(Custom)可以看到很多投影模式,可选择投影方式并引入定义好的本地坐标系统. 以本项目为例,投影系统(ProjectionType):高斯一克吕格(GaussKruger);椭球名称(Spheroid Name):Xi'an80;基准名称(DatumName):XiAn80 (ShanXiHeShunDatum);中央子午线经度(Longitude ofcentralmeridian):114:00:00.00000E:东偏距离(Falseeasting):500000m.为了以后在GPRO,LPS和ORIMA空三加密软件中直接调用自定义坐标系统,需要把定义好的参数进行保存.保存后自定义的本地坐标系统即可在投影选择窗口中显示和直接选用.如图2所示. 图23.高程基准转换设置与定义平面坐标系的方法类似,高程基准的定义也在徕卡LPS数字摄影测量软件系统的Sphe—roid.tab文件中添加.如图3所示,定义高程基准的格式如下:图3"高程系统名称"{序号椭球长半径a椭球短半径b"坐标系统名称"0000000"高程基准名称"}基于框架="ITRF97"/指该大地水准面精化模型所对应的WGS-84框架坐标系统/{RASTERRESAMPLE="Bilinear"/采用双线性的内插方式/HEIGHT="shanxi—geoid.bin"/大地水准面精化成果文件/}模型描述定义高程转换模型要正确确定大地水准面精化模型所对应的高程参考基准和内插方式,一般都选择双线性内插方式.三,结论通过以上步骤,就可以在LPS数字摄影测量软件系统中针对ADS40数字航空摄影测量系统定义我们国家坐标系或本地独立坐标,实现wGS-84坐标和国家坐标系或本地独立坐标的转换,并与LIPS 软件系统中的其他坐标系建立转换关系,可以任意转换.需要强调的是坐标转换的精度取决于起算点的精度.建议平面采用WGS-84坐标系下的大地坐标(曰,,H)和国家坐标系下的大地坐标(曰,,H)建立坐标转换关系,可以保证在较大区域的转换精度.高程转换采用大地水准面精化成果以确保高程精度.(本专栏由徕卡测量系统和本刊编辑部共同主办)。

嘉鱼市国土资源局航空摄影测量及DEM、DOM、DLG生产项目技术文件[航空摄影部分]武大吉奥信息技术有限公司2009年10月目录1 航摄技术文件 (3)1.1技术说明 (3)1.1.1 含惯导的ADS40技术路线 (3)1.1.2 不含惯导的DMC技术路线 (5)1.1.3 传统彩色胶片相机技术路线 (7)1.1.4 作业流程 (8)1.2技术方案 (9)1.2.1 主要工作内容 (9)1.2.2 技术依据 (9)1.2.3 测区概况 (10)1.2.4 成图规格 (13)1.2.5 航空摄影 (13)1航摄技术文件1.1技术说明1.1.1含惯导的ADS40技术路线ADS40是由全球著名的摄影测量公司徕卡公司开发的线阵列推扫式摄影系统，它高度集成了高精度全球定位系统（GPS）和惯性测量单元（IMU），其中高精度全球定位系统与地面基站GPS或精密星历数据联合解算后能够以2HZ频率提供高精度绝对坐标，具有长时低频高精度特点；惯性测量单元能够以200HZ频率记录航摄仪相对位置和高精度姿态数据，具有短时高频高精度的特点，两者紧密集成能够有效补偿彼此的系统误差，利用ADS40进行航空摄影，可以为每条扫描线产生准确的外方位元素。

而利用摄影测量技术成图的关键技术是如何获取精确的影像外方位元素以恢复摄影时的立体状态，使用ADS40航摄系统进行航摄，一方面可以直接获取高清晰、高品质、高分辨率、多光谱数字航摄影像，另一方面能够获取每一条扫描影像的外方位元素，这样在影像后处理过程中只需结合精密卫星星历或GPS同步观测数据就能够得到准确的外方位元素，从而恢复整条航带摄影时的立体构像；空三加密处理时只需要在加密分区四角和中心加测像片控制点就可以保证影像空三加密精度，大大减少外业像控点数量，同时ADS40基高比较大，高程量测精度高，也可以成倍地减少外业高程控制点测量工作，有效缩短成图周期。

4采用ADS40实施航摄的总体技术步骤包括资料收集和空域申请、POS 辅助航空摄影、像片控制测量、航摄内业四个部分。