SWDC航摄仪在航空摄影测量中的应用研究

殷嘉磊 邓琴

（江西省地理国情监测遥感院 江西南昌 330000）

SWDC航摄仪在航空摄影测量中的应用研究

殷嘉磊 邓琴

（江西省地理国情监测遥感院 江西南昌 330000）

SWDC航摄仪的研制成功，使我国的航空摄影测量事业取得的极大的进步，改变的了传统中只能用胶片摄影仪进行航空摄影测量的现状。本文主要介绍了SWDC航摄仪的系统，并且对其在航空摄影测量中的应用做了相关实验，而结果表明，它在大比例尺线路的生产中，以及在于SWDC的GPS辅助航空摄影空中三角测量的方法都有着不俗的表现，能够很好的满足我国现在航空摄影测量的规范和要求。

SWDC航摄仪；航空摄影测量；应用研究

我国传统的航空摄影测量技术一直是采用胶片摄影仪来完成的。随着科学技术的快速发展，这样的技术亟待改革和创新。在2007年，经过我国的测绘科研院和首都师范等各方的合作和不懈努力，终于研制出了SWDC-4航摄仪这一成果，从而改变了我国航空摄影测量的现状，也填补了我国在这一方面的一个空白。

1 SWDC航摄仪的优势

航空摄影测量中，若是要制作大比例尺的工作图样，那么就需要很高的地面高程精度。而以往的光学相机在进行航空摄影的时候，有时为了赶工程的进度，往往会在天气不好的情况下进行拍摄，这就造成了好多航空摄影最终拍出的影像，模糊不清或者色彩灰暗等，从而也严重影响到了测量的精度。有时候可能因为长时间的天气原因，最终，只能放弃航空摄影测量。但是，此时如果应用短焦距SWDC数字航摄仪，就可以进行小的摄影比例尺的航空拍摄。因为这样相机的相元要比其他普通数码相机大有一倍多，所以在同样的成图的比例尺下，SWDC航摄仪的航高可以降低一倍，这可在使得在相对不好的天气状况下，进行飞行拍摄，从而节约了工作的时间和费用。SWDC数字航摄仪在感光度方面可以随意的进行调整，这使得它无论在1000m高度的云层下，还是阴天或者轻雾的天气状况下，都可以通过对图像的预先处理从而获取清晰合格的影像资料。由于SWDC航摄仪航摄时需要的飞行高度低，CCD的动态范围又非常的宽，这使得其在对风行高度和天气因素等方面的要求都大大低于传统的各种光学相机。再加之她的基高比大，而且高程测量的精度很高，技术优势非常的明显。还有就是这项技术无需地面控制点或者只需要少数的地面控制点作业，便可以完成航空摄影测量的工作。这样进一步的简化了工作流程和加快了整个测量工作的速度。本文主要通过对SWDC航摄仪的系统进行阐述和试验，从而得出其在航空摄影测量中的优势和作用。

2 SWDC航摄仪系统简介

SWDC的航摄仪的特点，SWDC系列的航空相机，无论是单幅还是四拼等各种相机，都可以安装到蜜蜂-3这种超轻型的风机上，而且相机可以实现无人操作。SWDC除了有着常规相机的特点外，它还有这各种可更换的镜头，从而使它可以适应各种地区航摄和不同比例尺的成图。SEDC航摄仪的基高比很高，在GSD同等的条件下，它要比一般相机取得更高的高程精度。SWDC的色彩不是融合色彩，而是BAYER，这使得其在成图中，图像更加的逼真，特别是对自然色彩和植被等影响的反应，绝对不会出现色彩错位重叠等现象。GPS实现了空中定点曝光，小比例尺的航测工作可以实现无地面基站作业，减少了户外作业的工作量。

3 GPS辅助空中三角测量

GPS辅助空中三角测量就是指在进行航摄的瞬间，通过采用动态GPS定位技术来确定出摄影的中心，然后将其作为附加值引入到航空测量中来，经过一系列的数据模型和算法，整理和确定物体和相片的方位元素等这样的技术。

根据SWDC航摄仪可以实现无基站作业的特点，所以在实验中使用了精密单点的定位技术，这种技术主要是通过IGS提供的信息或者自己计算的GPS卫星的精密钟差，然后结合SWDC内置的一台摄站GPS接收机，摄站GPS可以实现三个数据功能的传输：①摄站坐标采集的数据；②定点曝光的数据；③风行导航的数据。

4 试验结果和分析

以某地作为实验区，GSD是0.15m，相对的航高是1100m，成图的比例尺是1：2000，从而来实验SWDC航摄仪在航空摄影测量中的应用。

4.1 试验材料

表1为SWDC航摄仪试验用的相关技术的参数。GPS辅助空中三角测量软件采用的是SSK自动化处理系统，这种系统可以自动采集数据和整理数据，在世界上也是少有的自动化软件之一。在SSK摄影测量工作中，进行转点测量，并且人工全面立体的对平面坐标进行量测。

表1 试验影像的相关技术参数

4.2 数据分析

为了更好的分析在单点定位下GPS辅助航空测量，SWDC航摄仪的摄站坐标所能达到的加密精度，从而可以通过改变GPS辅助三角测量进行分析。表2列出了其中具体的加密结果，分析其结果，并得出以下的结论。

表2

从这次GPS辅助空中三角测量实验的结果看，它符合相关的规定的要求，而就其对多余点的控制精度来看，GPS摄站坐标解算也是正确的，所以利用GPS辅助空中三角测量是可靠的。

目前，SWDC航摄仪，通过GPS单点定位技术所获得的摄站坐标基本上可以达到中小比例尺空中三角测量控制点精度的要求。而从实验结果也可以看出，区域网平差的精度会随着地面控制点的减少而减低，特变是当地面没有控制点的时候，出现的误差则是更加的明显。所以要想使测量精度达到规范的要求，就必须要做好地面的各方的控制方案。SWDC航摄仪在航空摄影测量时，因为它可以通过GPS单点定位辅助测量，从而不需要过多的地面相片控制，它仅仅需要在测量区域内的两端设置少量的一些控制点，最终测量的结果便可以达到一定的测量规范。从而可以减少相片控制测量的工作，而且也很大程度上航空摄影测量的工作周期。这样的测量方法，不仅是改变了以前航空摄影测量的方式，而且减少了外业相控制的测量，以及增加了空中三角测量的精准度。这样既减少了工作流程，实现地面无基站的操作，同时也提高了工作的质量和效率，同时也为最终的数据测量自动化奠定了稳固的基础。

从试验的结果来看，无地面控制时，检查点存在的着明显的系统误差，这就表明空中控制的GPS摄站坐标也是存在着一定的系统误差。这时就需要增加四个角落的地面控制点，然后在测量区域引入一组飘移误差改正的参数，从而把GPS摄站坐标的系统误差在平差过程中进行分离出来，减小系统出现的误差。最后通过最小二差平差的处理方法，对其进行最合理的分配，从而在整个区域中，使得平差的精度得到最大的保证。从这个试验结果还可以推出，GPS摄站坐标作为空中的控制点，决定这整个测量区域的平差精度，联合平差中，引入拟少量的地面控制点，可以很好的改变GPS所出现的系统误差，所以如果平差前能很好的消除GPS所带来的系统误差，则能很好的提高其精度，那么无地面控制的空中三角测量也可以很好的实现。

5 总结

本文通过对SWDC数字航摄仪在航空摄影测量中，对空中三角测量技术的试验表明，在进行大比例尺测图工作生产中，GPS辅助空中三角测量的技术，在死角地面区域设4个控制点，可以满足高空测量对精度的要求，所以在用SWDC航摄仪进行航空摄影测量时，能很好的提高制图的效率和质量，缩短工作时间。保证在工作期间之内完成整个的测量工作。而本次的试验结果也说明，SWDC航摄仪更适合应用在中、小比例尺的基础测绘摄影中，因为其高程精度高，而且还有体积小、分辨率高和对天气因素要求的较小等多种优点，这使得它对传统的航空摄影测量方式有着深远的影响。

[1]邹友峰，李天子，刘先林.大面阵数字航摄仪SWDC的关键技术及应用[J].科学技术与工程，2013，15：4302～4310.

[2]张建霞.SWDC数字航摄仪的界址点测量应用初探[J].测绘科学，2015（03）.

[3]黄瑶，张彩霞，奚歌，姜建.A3航摄仪在海岛海岸带测绘中的应用研究[J].海洋测绘，2016，05：79～82.

P231.5

A

1004-7344（2016）35-0184-02

2016-11-26