江西西南部航空摄影像控测量及内业精度验证技术研究

张冲冲

摘 要：本文选取江西地区2015年UCXp WA航摄影像作为实验数据，对同一区域进行三种不同外业像控点布设方案，通过空中三角测量实验研究及对比分析，制定出符合江西1：2000航空摄影数字正射影像制作精度要求的基于UCXp WA數码航空影像的控制点布设方案。

关键词：UCXp WA 像控点布设 空三加密 像控测量

中图分类号：P23 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）12（c）-0004-02

1 测区自然地理概况

测区范围位于江西省西南部区域，独特的地理位置、奇特的地形地貌，孕育出个性鲜明的高山峡谷、河流湖泊、原始森林、溶洞温泉等奇特景观。整体地形情况如图1所示。

2 数码航摄仪

本项目航空摄影采用一台UCXp WA数码航摄仪、一台DMC-230数码航摄仪、二套POS VA510。本文只针对UCXp WA数码航摄仪影像进行像控测量方案布设研究与精度验证。

UCXp WA外形与UCXp大体相同，主要是缩短了焦距（100mm变为70mm），在同等地面分辨率的情况下，大大降低了飞行高度，增加了可飞行天气的数量。适用于大范围（旁向覆盖大）的项目（低分辨率时飞行高度与UCXp降低30%），且受低云影响小，可充分利用云下摄影。此外，对于空域高度的飞行限制又多了一个选择。

3 实验数据

精度验证区选择是整个航摄区域的具有代表性典型地形区，试验区地形平均海拔约为2050m，最高与最低处高差约为950m，属山地地形该区，森林茂密。实验区域航线数为4条，每条航线约32张影像，像片总数为125张。摄影参数如表1所示。

4 像控点布设方案

本次实验根据光束法区域网整体平差原理，利用TOPGRID进行试验区的空三加密计算，采用了3种像控点布设方案进行测试。

（1）像控点布设方案一。

采用常规像控摄影技术制作地形图时的控制点布设方案，航向跨度4条基线，旁向跨度每2条航线布设一排平高点。本方案共布设21个定向点，4个检查点。

（2）像控点布设方案二。

本方案在规范明确要求的条件基础上适量放宽航向基线跨度，航向跨度8条基线，旁向跨度每2条航线布设一排平高点，共布设12个定向点，13个检查点。

（3）像控点布设方案三。

本方案在规范明确要求的条件基础上进一步放宽航向基线跨度，航向跨度12条基线，旁向跨度每2条航线布设一排平高点，共布设9个定向点，16个检查点。

5 像控测量

像片控制测量（photo control survey）是在实地测定像片控制点平面位置和高程的测量工作，通常采用RTK测量和精密单点定位（PPP）的方式，RTK测量分为单基准站RTK和网络RTK系统（单基站CORS、多基站CORS、网络CORS）。由于江西测区为高山区，且无CORS系统，考虑几种测量方式的优劣及测区特点，像片控制测量主要采用单基准站RTK模式进行测量，无信号区域采用单点精密定位方式。

6 精度验证

本次精度检测采用区域网平差，用平差后的定向点、检查点的中误差来评估各方案所能达到的理论精度。本次空三加密主要使用TOPGRID软件进行连接点匹配及光束法区域网平差解算，获取空三加密最终解算成果。定向点中误差按空三区域网平差报告中相关项进行评估；检查点的中误差具体计算公式按《数字航空摄影测量空中三角测量规范》（GB/T 23236-2009）7.2执行。

针对3种不同像控点布设方案，空三加密解算精度见表2。

以上三种控制点布设方案，空三精度均高于国标1∶2000比例尺空三精度要求。

根据精度验证结果，综合分析三种方案的误差统计，可以明显看出三种像控布设方案得出的精度误差基本属于同一个级别的精度，均可以满足国标规范要求中山地的定向点、检查点的平面和高程的精度要求，可用于后期数字正射影像（DOM）生产需要。为确保项目特殊地区精度符合要求，本项目采用在方案一完全可以满足后期DOM生产精度要求，又兼顾了外业像控测量工作量。

7 结语

本文利用三种不同像控点布设方案，进行空三加密，对空三加密后的定向点，检查点数据进行精度统计与分析，在保证精度情况下，考虑到外业像控工作量、工期以及像控测量难度，选择了航向跨度12条基线，旁向跨度每4条航线布设一排平高点（4×10）的布点方案作为本项目UCXp WA航摄影像的像控点布设方案。现行航空摄影测量外业规范对像控点数量的要求偏严，实际生产中可根据采用的航摄设备和像控测量技术适当的减少像控点数据量，既能保证成图精度，又能减少外业工作量，降低项目成本，缩短项目生产周期。随着数码航空摄影设备及技术以及航空数据处理系统和计算机技术的发展，航空摄影数据处理将日益自动化和智能化。

参考文献

[1] 张燕.航测外业像控点测量系统的设计与实现[J].城市勘测，2011，4（2）：104-108.

[2] 赵丽梅.基于UCXp航摄影像的像控点布设方案探讨[J].中国新技术新产品，2014（22）：11-12.