淺析基于DMC影像的空三加密技術(shù)

■韓婭婕

（青海省第二測繪院青海西寧810001）

淺析基于DMC影像的空三加密技術(shù)

■韓婭婕

（青海省第二測繪院青海西寧810001）

航空攝影測量一直是我國大比例尺基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)獲取的手段。一般地，從航空攝影到基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)產(chǎn)品的獲取包括航空攝影、地面控制、空三加密、內(nèi)業(yè)測圖等幾個階段。傳統(tǒng)航空攝影測量需要進(jìn)行大量的地面像控測量工作，并通過空三加密獲得內(nèi)業(yè)測圖所需的外方位元素數(shù)據(jù)。隨著DMC等數(shù)字航攝儀開始應(yīng)用到航測生產(chǎn)領(lǐng)域當(dāng)中，DMC影像數(shù)據(jù)在全數(shù)字?jǐn)z影測量中發(fā)揮了越來越重要的作用。

DMC影像空三加密技術(shù)分析

隨著國內(nèi)外航空數(shù)碼相機(jī)的相繼出現(xiàn)，傳統(tǒng)航空攝影測量面臨著巨大的挑戰(zhàn)。航空數(shù)碼相機(jī)影像要比常規(guī)航空相機(jī)膠片的影像清晰，而且無需掃描直接獲取數(shù)字影像，深受攝影測量工作者的喜愛，并且已經(jīng)廣泛地應(yīng)用到我國攝影測量的具體生產(chǎn)中。數(shù)字影像的獲取是實(shí)現(xiàn)全數(shù)字?jǐn)z影測量的關(guān)鍵，以往的數(shù)字?jǐn)z影測量工作站由于沒有數(shù)碼航空攝影，只解決的是除航空攝影外的后期處理和應(yīng)用，只有在出現(xiàn)數(shù)碼航空設(shè)備以后才使攝影測量工作實(shí)現(xiàn)真正意義上的全數(shù)字過程。特別是全數(shù)字空中三角測量系統(tǒng)，對數(shù)碼影像無需膠片、沖洗、掃描，直接獲得穩(wěn)定性好、分辨率高及解譯能力較強(qiáng)的影像，這樣就大大地提高了空三加密對相關(guān)模型和影像的自動匹配成功率，從而提高了作業(yè)效率，縮短了成圖周期。

1　空三加密技術(shù)方案的實(shí)施與精度分析

1.1空三加密技術(shù)方案

從整個航測流程來看，空三加密對最終的地籍圖精度影響，是航測中的一個十分關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。方興未艾的跨越式大發(fā)展的進(jìn)程中，時間緊、任務(wù)量大，利用空三加密軟件，能快速高效地完成加密任務(wù)。傳統(tǒng)外業(yè)像控布點(diǎn)對控制點(diǎn)的點(diǎn)位位置有較嚴(yán)格的要求，如控制點(diǎn)要根據(jù)成圖比例尺及航攝比例尺嚴(yán)格緊密相連，每5條基線布設(shè)一個平高點(diǎn)，3條航線的中間航線加布高程點(diǎn)，能否打破這種格局，盡量的減少控制點(diǎn)的數(shù)量，增大航線間的跨度，而不影響測區(qū)加密的精度，這成為本論文研究的主要課題。為了實(shí)驗(yàn)這種情況，在本論文研究范圍內(nèi)外業(yè)像控布點(diǎn)中，每隔4條基線選取一個平高點(diǎn)，進(jìn)行不同空三組合的解算。首先利用所有的外業(yè)點(diǎn)進(jìn)行空三解算，分析空三結(jié)果是否達(dá)到精度要求。然后間隔8條，16條，20條，25條基線進(jìn)行空三解算，其余外業(yè)點(diǎn)作為檢查點(diǎn)，利用解算結(jié)果分析其精度。從而找到最佳的外業(yè)布點(diǎn)方式，既能減少外業(yè)工作量，又能滿足空三加密的精度要求。

1.2某實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證

在該項(xiàng)試驗(yàn)中，我們分別采用了跨度為4條基線、8條基線、16條基線，20條基線和25條基線5種不同組合的周邊布設(shè)平高像控點(diǎn)的區(qū)域網(wǎng)布點(diǎn)方案，在Geolord-AT系統(tǒng)平臺上完成空三加密作業(yè)。

試驗(yàn)一：按照空三加密規(guī)范要求，每隔4條基線取一列地面控制點(diǎn)參與平差計算，進(jìn)行多項(xiàng)式法整體平差，并統(tǒng)計平差精度。

試驗(yàn)二：將參與平差的面控制點(diǎn)減少，每隔8條基線取一列地控點(diǎn)參與平差計算，其余地面控制點(diǎn)抽取部分作為檢查點(diǎn)。

試驗(yàn)三：將參與平差的地面控制點(diǎn)減少，每隔16條基線取一列地控點(diǎn)參與平差計算，其余地面控制點(diǎn)抽取部分作為檢查點(diǎn)。

2　得到的基本結(jié)論

（1）隨著像控點(diǎn)間航向跨度基線數(shù)的增加，定向點(diǎn)和檢查點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差和高程中誤差雖然呈增大的趨勢，但增大并不明顯；即使跨度基線數(shù)增加到8條，其平面精度和高程精度仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)行規(guī)范要求，實(shí)踐表明采用DMC數(shù)據(jù)進(jìn)行區(qū)域網(wǎng)空三加密還有潛力可挖。

（2）光束法平差算法高程理論精度公式為Oz/Oo=0.93+0.19i，其中Oz為待定點(diǎn)高程中誤差，Oo為像點(diǎn)高程中誤差，i為基線條數(shù)。由上式可知，航向跨度基線數(shù)增加，高程理論精度將下降；另外高程量測精度的經(jīng)驗(yàn)估算公式為：m△h=±1.21hm/2√2BR，其中為高程量測精度，H為航高，m為航攝比例尺，B為基線實(shí)地長度，R為地面分辨率。從上式可知在航攝比例尺，航高和地面分辨率同等的條件下，像幅為16cm×9cm的DMC數(shù)據(jù)由于基線長度變短，從而變程量測精度要低于23cm×23cm的傳統(tǒng)膠片數(shù)據(jù)。但由于DMC的像元大小為12μm，這在很大程度上彌補(bǔ)了由于基線長度變短而損失的高程量測精度。

3　展望

全數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)進(jìn)行空三加密自動化程度高，大大提高了工效。但在全數(shù)字?jǐn)z影測量領(lǐng)域，目前還沒有一個正式的作業(yè)規(guī)范。全數(shù)字?jǐn)z影測量工作部在各生產(chǎn)單位已開始了比較廣泛的應(yīng)用，因此制定出切合生產(chǎn)實(shí)際的作業(yè)規(guī)范迫在眉睫。先，基于數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)的自動空三加密，不必嚴(yán)格按照傳統(tǒng)解析空三的區(qū)域布點(diǎn)要求，可大大提高控制點(diǎn)間的基線數(shù)和航線數(shù)。其次，DMC數(shù)碼影像在影像邊緣變形不大，可不必考慮傳統(tǒng)航空影像對影像邊緣的一些嚴(yán)格規(guī)定，即外業(yè)像控點(diǎn)可布設(shè)在影像的邊緣或靠近影像邊緣的位置。

4　結(jié)論

隨著傳統(tǒng)測繪被數(shù)字化、信息化測繪逐步高新技術(shù)和設(shè)備的不斷融入，使測繪產(chǎn)品的科技含量越來越高，服務(wù)范圍越來越廣，傳統(tǒng)的質(zhì)量控制技術(shù)已明顯落后。作業(yè)單位應(yīng)建立與之相適應(yīng)的質(zhì)量管理體系，不斷提高技術(shù)管理人員的業(yè)務(wù)水平，牢牢抓住各工序的質(zhì)量監(jiān)控點(diǎn)，把問題盡量消滅在萌芽狀態(tài)。在作業(yè)規(guī)范的制定過程中，應(yīng)參考規(guī)范的制定過程中，應(yīng)參考原有的各種測量規(guī)范，加入全數(shù)字?jǐn)z影測量的概念，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐，進(jìn)行充分的調(diào)研，確保規(guī)范的合理性和適用性。工程技術(shù)的發(fā)展不斷對測量工作提出新的要求，同時，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和測繪新技術(shù)的發(fā)展，給直接為經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)的工程測量帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)和極好的機(jī)遇。

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P2［文獻(xiàn)碼］ B

1000-405X（2016）-8-198-1