徕卡ADS80数字航空摄影测量系统及运用

陈雷

摘   要：ADS80为新一代多功能数次航摄仪，该项设备仪器是以CCD、GPS及高精度的惯性导航系统等为基础而获取数字影像。本文在阐述ADS80系统构成的基础上，结合具体航测工程实况，对ADS80在工程测绘中的具体应用进行研究与分析。希望与相关人员共同分享实践经验，促进ADS80效能的充分发挥，全面优化工程测绘作业质量。

关键词：徕卡ADS80  数字航空摄影测量系统  航测工程

中图分类号：P2                                      文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2019）06（c）-0019-02

徕卡ADS80测量系统属于当下较为高端的扫式机载数字航空摄影测量系统，在获取数据方面具有成本低、过程快速、获得数据精确等特征。本文主要探究徕卡ADS80系统在城市大比例尺地形图航测工程中的应用情况，并阐述了各个工序对应的精确度指标，希望本文研究内容对航测工程测绘作业的开展有一定借鉴作用。

1  ADS80系统概述

ADS8为是瑞士徕卡公司自主研发的一类性能较为高端的机载数字航空摄影测量系统，该系统的构成以传感器顶部、控制单元、操作界面、导航界面以及数字光学镜头等零部件为主，镜头构件设计过程中采用中心垂直投影方法，线中心投影是影像的典型特征。系统像平面的成像格局有三种，分别是F27、F02以及B14，具体是由3个全色波段阵列对地面形成的，进而能直接形成6个立体像对进行立体测图[1]。ADS8系统在航空摄影过程中，应用了三线阵扫描原理同步获取了前视、后视、下视3个方向具备高于90%的3°重叠、持续、紧凑的地面立体影像，与此同时还能采集地面大范畴的全色与多光谱图像。

2  工程概况

为迎合现代城市规划及建设需求，某市规划院拟定委托我院进行1：1000地形图航空摄影测量作业，测绘区域占地面积约为165.0km2，测绘作业包括本测量区域中的地面控制测量（平面、高程）、航空摄影、地形图航测、信息编辑等。本次工程平面坐标系统应用了以1980西安坐标系椭球为基础的任意带高斯投影坐标系，高程系统选用了1985国家高程基准。针对成图精确度指标的控制，针对内业加密點和地物点对周边野外控制点的平面位置内的误差值应分别≤0.4mm、0.6mm[2]。

3  徕卡ADS80数字航空摄影测量系统在航测工程中的应用

3.1 准备工作

在航空摄影作业开展之前，应结合测区工程实况拟定相应的航空摄影计划，主要内容有：

资料收集、测区踏勘、申请军区批文，航空摄影技术设计、航摄系统安装、测试，机载GPS天线偏心分量测定等。在开展航空摄影准备工作时，应和本地有关部门建设稳定的联动关系。本文如下对在地面GPS 基站布置以及测量情况进行分析与介绍。本工程在航测区域中均匀布置了15个基础控制位点，联合测平面现已知4个控制位点，水准已知位点有2 个。在控制平面结构过程中严格依照D 级GPS 控制网进行测量与设置，网平差处理后控制最弱点点位平均误差为0.3cm，针对测区中的高程的控制，应依照相关规范进行四等水准网测设，平差以后高程中误差最大值为0 .01950m，高差平均误差值为0.01510m。

3.2 航空摄影过程

本测区航空摄影作业选用运—5飞机搭载Leica ADS80去执行，在航摄作业运转进程中，地面对GPS基站发挥支撑作用。其中GPS地面站应用静态模式，样本采集过程中时间间隔均设为1.0s，地面站数目最后设置为4个，均匀布设在测区测设的GPS控制位点上部。对本次航摄材料的有关技术参数进行归纳，主要包括地面分辨率为0.14m（平均）、象元规格为6. 3μm、摄影焦距为62. 5mm、航测高程为1252m、旁向重叠率为35.0%、摄影平面积为160㎞?。

3.3 航摄信息内业处理

在飞机航行结束以后，组织航飞部门依照地面基站信息、国家GPS持续运转参考站信息、机载GPS以及贯导信息，拟定选用Xpro软件去对影像数据进行处理与空三加密。

（1）以POSPac的IML &GPS为基础的信息处理。ADS80系统的初始数据主要有三种，分别是影像数据、POS数据与元数据，均被纳入到ADS80系统的大容量机载存储单元CL80内。下载IML /GPS数据文件后，对以上数据信息进行解算与整合处理见表1。

在对表1中数据信息进行整体分析后，我们认为ADS80仪器能在影像作业中获取兼具精确性、可靠性特征的IML &GPS数据信息，与测区成图要求一致[3]。

（2）采用 ORIMA 软件完成空三加密。ORIMA 软件是构成ADS80系统的三角测量模块，数字空中三角测量方式包括有控、无控、手工量测等，结合本工程实况，拟定应用有控方式完成空三加密任务。各项精度统计情况见表2。

通过本次的实践与研究，笔者发现为保证ADS80空三加密效率，若在面积相同时，则所需要的影像数目相对较少，这是保证数据信息完整性与统一性的有效方法，同时也为数据处理环节创造了便利条件。

3.4 检测立体测图的精确度

为检测立体测图结果的精确度，拟定在测量区域中均匀设置205个实测高程检查位点，132个平面检测位点，对内业测图后进行对比分析，误差X最小值为0.028m、Y为0.024m，最大误差X为0.20m、Y为0.28m，XY平均中位误差是0.24m;高程精度最小值、最大值依次为0.06m、0.38m，平均高程中位误差为0.27m。经整体分析后，判断由 ADS80系统测量的精度符合本工程对大比例尺地形图提出的精度要求。

4  结语

（1）本工程在测量过程中，应用了以ADS80数码影像系统的数据生成形成，能明显降低人力资源的耗用量。虽然航飞过程中地面GPS基站的测量工作量显著增加，但针对相同范畴中的DLG数据生产比，应采用传统生产方法进行，这能够将生产作业工期上能够减缩30.0%以上。（2）对本测区的各项精确度指标进行整体分析后，发现成图的精确度和国家相关规范相比较，精确度提升了50.0%。

参考文献

[1] 李海伟，姚喜，王翠霞，等.基于ADS80数码影像空三加密流程及精度分析[J].水科学与工程技术，2018（4）：8-11.

[2] 王香茗，刘杰，崔永利.基于Leica XPro系统的ADS80数字影像空三加密方法研究[J].测绘与空间地理信息，2016（6）：114-115，118.

[3] 高立.ADS 80航空摄影测量系统的特点与应用[J].测绘与空间地理信息，2011（6）：212-214.