赤峰经济开发区高新技术产业园1:1000地形图航空摄影测量技术设计书-1
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赤峰经济开发区高新技术产业园1:1000地形图航空摄影测量技术设计书目录一、项目概述 (4)1.1、工程概况 (4)1.2、测区自然、地理条件 (4)1.3、作业依据、技术规范 (5)二、项目实施中应用的整体技术流程 (6)2.1总体技术路线图 (6)2.2 关键技术 (7)三、航空摄影 (10)3.1采用的无人机遥感系统 (10)3.2选用的航摄仪 (11)四、航空摄影测量外业像控点布设总结 (14)数字刺点(3) (18)五、航空摄影内业技术(空中三角测量)路线 (19)5.1 项目采用了具有二次加密功能的MAP-AT4.0无人机低空航测软件系统 (19)六、DEM、DOM、DLG生产工作 (21)七、DLG生成工作技术总结 (22)7.1 DLG生成工作流程 (22)DLG生成工作流程图: (22)7.2技术方法 (24)7.3外业调绘 (24)7.4 地图编辑 (25)八、质量控制和安全生产 (26)九、提交成果 (27)一、项目概述1.1、工程概况受赤峰市经济开发区管委会委托,我公司承担内蒙赤峰经济开发区高新技术产业园1:1000地形图航空摄影测量项目。
项目内容包括:1.按甲方提供的工业园区约12.73平方公里范围进行数字航空摄影;2.对航飞区域进行空三加密;3.约12.73平方公里范围1:1000比例尺数字线划图DLG;4.约12.73平方公里内的1:1000比例尺正射影像图制作;5.对1:1000DLG比例尺进行1:2000,1:5000比例尺的缩编。
1.2、测区自然、地理条件赤峰地处中温带,属于大陆性季风气候。
其特点是:四季分明,太阳辐射强烈,日照丰富,气温日差较大。
冬季漫长而寒冷,春季回暖快,夏季短而酷热,降水集中;秋季气温骤降。
雨热同季,积温有效性高。
敖汉各地降水量分布趋势是从南向北逐渐减少,年降水量在310-460毫米之间。
属燕山山脉延伸部分,低山丘陵较多,西北间有固定和半固定沙丘。
地势西南高、东北低,海拔一般在500~700米。
无人机低空航飞时间设在8月至9月,气象条件较好,对航空摄影较为有利。
1.3、作业依据、技术规范1 GB/T 18314-2009《全球定位系统(GPS)测量规范》;2 CJJ/T73-2010《卫星定位城市测量技术规范》;3 CJJ8-2011《城市测量规范》;4 CH/Z 3005-2010 《低空数字航空摄影规范》;5 CH/Z 3004-2010 《低空数字航空摄影测量外业规范》;6 CH/Z 3003-2010 《低空数字航空摄影测量内业规范》;7 CH 1002-95 《测绘产品检查验收规定》;8 CH 1003-95 《测绘产品质量评定标准》;9 GB/T 16176-1996《航空摄影产品的注记与包装》;10《国家基础航空摄影产品检查验收和质量评定实施细则》(试用稿),国家测绘局;11《国家基础航空摄影补充技术规定》,国家测绘局;12 GB/T 6962-2005《1∶500、1∶1000、1∶2000地形图航空摄影规范》;13 GB/T 20257.1-2007《1∶500、1∶1000、1∶2000地形图图式》;14 GB 14804-93《1∶500、1∶1000、1∶2000地形图要素分类与代码》;15 GB/T 18326-2001《数字测绘产品检查验收规定和质量评定》;16 GB/T13989-2012《国家基本比例尺地形图分幅和编号》;17 GB/T15967-2008《1:500 1:1000 1:2000 地形图航空摄影测量数字化测图规范》;18 GB7930-2008《1:500 1:1000 1:2000地形图航空摄影测量内业规范》;19 GB/T17941.1-2000数字测绘产品技术要求第一部分:数字线划图、数字高程模型质量要求》;20 CJJ 100-2004城市基础地理信息系统技术规范;21 GB/T13923-2006《基础地理信息要素分类与代码》;22 GB/T17941-2008《数字测绘产品质量要求》;23 GB/T18316-2008《数字测绘成果质量检查与验收》;24 GB/T24356-2009《测绘成果质量检查与验收》;25本项目技术设计书。
二、项目实施中应用的整体技术流程2.1总体技术路线图利用无人机为平台,安装大幅面数码相机或针对低空高分辨率摄影特制的特宽角数码相机,进行低空的数字摄影,随之进行近乎全自动化的解析空中三角测量、影像匹配、构建数字表面模型、正射影像制作等数据处理工作,其总体技术路线流程图如图:2.2 关键技术2.2.1 相机检校在本项目中,要得到10厘米以内的高分辨率的数字影像才能满足1:1000地形图测量的精度需求,用无人机作为飞行平台就可以通过降低航高方法解决,但为了提高获取数据的效率和后续数据处理的效率,本次航空摄影遥感设备采用的是较大的专业NikonD800全幅数码相机,通过提高航拍的重叠度,同时为了减少周边的畸变及投影差的影像,在影像预处理中裁掉了周边部分,仍可达到近4000万像素的正直摄影数码影像。
同时,为了能达到精度要求,采用了高精度的相机检校方法,首先对数码相机进行室外检校,使相机的像素中误差达到0.1个像素,如此的检校精度,完全满足1:1000正射影像的要求。
2.2.2 空中三角测量其处理流程如下:按照此生产流程,空中三角测量精度能够满足国家测绘标准《1:500,1:1000,1:1000地形图航空摄影测量内业规范》(GB7930-87)规定的1:1000精度的要求。
三、航空摄影3.1采用的无人机遥感系统采用效率较高的YC-03基础测绘型无人机,该机型相对比较安全,已于2009年开始装备各个省级测绘局,有伞降等几种安全保护模式,经过大量客户的应用反馈和技术改进,安全性及实用性较其他机型好。
飞行平台:YC基础测绘型无人机型号YC-03机体材质蜂窝夹心复合材料3.2选用的航摄仪本次航空摄影测量项目采用Nikon D800全画幅真彩数码航空摄影仪实施。
Nikon D800全画幅数码相机,其具备近4000万有效像素,有高ISO感光度下噪音极低的特点。
采用最新的DIGIC 4数字影像处理器,保持了高画质和高速图像处理的优势,不仅能精准地还原色彩,而且通过超强性能强化了相机的功能。
Nikon D800全画幅数字航空摄影仪Nikon D800全画幅数码航摄仪主要技术指标如下:焦距:28.5666mm像素尺寸:4.88μm影像分辨率:7360×4912像素该航摄仪经过国家测绘工程技术研究中心的严格鉴定,通过国内唯一的大型室外鉴定采集,及工程中心研发的高精度非量测相机鉴定系统,精度达到0.1个像素,完全满足航空摄影的工程需求。
国内唯一的大型非量测相机室外鉴定场非量测相机鉴定软件系统序号检校内容检校值1 主点x00.101662 主点y00.01172本次航线设计是:航带内重叠度80%,航带间重叠度达40%,增大了航内和航带间的重叠度,增大了航空摄影部分的工作量,但同时得到了两个益处:一、克服了在高差较大的地方产生的投影“死角”过多的问题;二,增强了影像内容的相关性,提高了自动相关,从而提高了数据内业的处理精度。
四、航空摄影测量外业像控点布设总结4.1像控测量要求4.1.1、像控点应满足的像片条件像控点一般应布设在航向及旁向六片或五片重叠范围内,使布设的像控点尽量公用。
当旁向重叠过大而不能满足要求时,上下航线应分别布点;当旁向重叠过小,上下航线不能公用时,可分别布点,裂开的距离应小于1cm,困难时也不应大于2cm。
特殊情况的布点:航区或航摄分区接合处,控制点应布设在航线重叠接合处,邻区尽量公用。
如不能满足公用要求,则应分别布点。
当像主点或标准点位周围被水域、云影、阴影等覆盖,则视为主点(或标准点位)落水,若落水范围的大小和位置尚不影响模型连接,则可按正常航线布点;若主点周围2.0cm范围内均落水,或标准点位附近落水,且离开方位线2cm 以外的航向三片重叠范围内选不出连接点,则落水像对应全野外布设平高点。
特殊情况下的布点按《1:500 1:1000 1:1000 地形图航空摄影测量外业规范》执行。
4.1.2、数字刺点、整饰与编号刺点应由两人进行,一人刺点,现场在电脑对应的照片上进行数字刺点,加注刺点说明,说明语言精炼,描述清楚。
首先说明选取什么目标的什么位置,再说明高程求至何处,与周围目标、地面有高差时要量注比高。
刺点说明以像片字头方向为上,以上、下、左、右标示方向。
另一人实地检查,确认无误后签名并签注日期。
选点目标要求影像清楚,目标小,摄影后实地无变化,并易于内业判读。
高程急剧变化处不能刺点。
优先选用的刺点目标为:平房房角、围墙拐角、道路交叉口、水池角,影像小于0.2mm点状地物,电杆根部中心,接近直角的线状地物交点等。
选定目标后应实地刺点,刺孔要小,数字刺点要求画笔用2个像素大小。
我公司采用中国测绘科学研究院研发的MAP-AT软件,在无控制点的情况下,先制作自由网条件下的正射影像,与航空摄影时得到的POS数据相叠加,便于后面外业测量。
4.2像控测量实施4.2.1像控点布设原则采用每条航线间隔3-5条基线布设1个像控点的方法进行像控点的布控,成品字型分布。
4.2.2像控点布设方案利用基于SDCORS的网络RTK方法进行像控点测量,要求在固定站上对流动站先进行已知点的检测校核。
在外业进行像控点测量时PTK的对中杆紧靠待测像控点位置,并保证对中垂直于地面,以避免在像控点观测过程中产生人为误差。
依据上述布点原则,例如某测区布点如下:4.2.3像控点测量在进行GPS像控点测量时,为了求解转换参数进行约束平差并测量检验精度,必须联测不少于3个分布合理的四等以上(包括四等)平面已知点以及不少于6个且分布合理的高程已知点。
根据仪器以及实际情况,像控点测量可分别采用静态定位模式或RTK实时动态定位模式。
其测量结果的形式如下:例如3号点的点之记及结果如下:数字刺点(3)点号 3刺点者郭夕辉检查者王林超日期20140826 坐标80X/m Y/m H/m4652118.685 439649.569 514.429近景点位图(片号:)点位略图点位详细图五、航空摄影内业技术(空中三角测量)路线5.1 项目采用了具有二次加密功能的MAP-AT4.0无人机低空航测软件系统为了满足项目技术的要求,我们采用了中国测绘科学研究院研制的现代航测空三软件MAPA T4.0软件系统。
现代航测突破传统航测在摄影比例尺、姿态角、重叠度等方面的严格限制,能够处理现有航摄相机、数码相机、组合宽角相机。
通过普通飞机航摄、低空轻型机航摄、无人机航摄、无人飞艇航摄所获取的竖直摄影影像、交向摄影影像、倾斜影影像以及复杂航线多基线摄影影像;通过多视影像匹配自动构建空中三角测量网,能进行多达10000片影像的大区域网光束平差;配合低空遥感的高分辨率影像,实现高精度航测定位;并且,能自动化生产数字高程模型(DEM)和数字正射影像(DOM)等产品。