新型基础测绘体系下高效率数字正射成果制作

赵欢　马高锋

［摘要］随着新型基础测绘的发展，如何快速高效获取及制作基础数据成为研究重点。本文以ContentMapper航摄仪为例，重点介绍ContentMapper航空摄影测量系统，并针对该航摄仪特点改进了DOM生产作业模式，以具体试验区为例，从航空摄影获取、数据处理、ＤＯＭ 制作、成果精度等方面出发，重点分析改进了的作业模式如何提高工作效率。

［关键词］航空摄影测量系统；ContentMapper航摄仪；数字正射影像图 新型基础测绘及实景三维中国建设受到了广泛关注，地形级地理场景生产是国家新型基础测绘体系建设的重要任务之一。作为地形级地理场景的重要组成部分，有人机搭载数码航摄仪进行DOM影像获取及制作成为主要手段之一，但数码航摄仪受幅面大小限制，获取超大区域范围内影像时往往需要近万张数据，获取影像数量多，导致后期色调不一致、像控点布设、空三加密匹配等耗时耗力。随着当前数字城市、智慧城市、国家、省级基础设施和城市基础地理信息化建设快速发展，寻求如何解决快速高效地获取高精度地理空间信息数据及产品制作迫在眉睫。

本文通过采用徕卡ContentfMapper航摄仪进行试验区数据获取及生产，根据航摄仪特点，改进了DOM 作业模式，通过试验区生产验证，分析传统DOM生产模式与改进后DOM生产模式的效率，并通过对数据产品的精度分析，验证改进后的DOM成果精度，同时验证了利用ContentfMapper航空摄影系统完成大比例尺地形图测制的可行性。

１ContentfMapper航空摄影测量系统介绍

ContentMapper是海克斯康公司研制的针对大规模地理空间测绘项目获取的机载航摄仪。采用MFC150光学系统的超大幅面相机以及CMOS技术、量测型专业定制镜头（RGB／NIR）和机械式前移补偿技术（FMC），在各种工作条件下能高效地进行数据获取，为新型基础测绘生产提供必要的二维及三维地理空间数据。

２ DOM制作改进

按照传统DOM影像制作，以像幅14192×10642像素的面状影像获取数据后，进行单幅影像匀色、外业控制测量、空三加密、影像纠正、拼接及分幅输出，DOM 生产作业模式如图１ 所示。传统的面状数据获取、DOM制作因影像张数数量多，在影像匀色、像控测量、拼接纠正等过程中出现色调不均匀、外业工作量大、拼接线多致地物变形多等现象。为改进传统的作业方式，使用ContentMapper 航摄仪的带状影像进行DOM制作。根据ContentMapper航摄仪镜头分布特点，输出像幅14192×2000像素的影像，经过空中三角测量、影像纠正后获取到像幅40000×2000像素的大幅面条带影像（条带影像简称：slim影像），影像拼接示意见图２所示。

使用改进后的作业方法主要是减少航向上影像数量，从而减少测区影像获取数量。从而减少外业像控点、DOM 的扭曲等现象，加快内外业生产效率。改进的DOM作业方式如图３所示。

３ 试验区应用

３.１项目概况

试验区主要选择淮北市某区域，试验区面积约200ｋｍ２，地形以平地为主，最高点高度175ｍ，最低点高度２ｍ，平均海拔约36ｍ。试验区实际飞行地面分辨率优于0.10ｍ，共飞行10条航线，航线间距为750ｍ。

３.２技术设计

项目要求成图比例尺为１：1000，依据航摄仪性能及摄区实际情况航摄分辨率设计为0.09ｍ，航向覆盖超出摄区边界线两条基线，旁向覆盖超出摄区边界线为像幅的５0％。按测区方向敷设航线，飞行参数见表１ 所示，航线布设示意图如图４所示。

３．３DOM制作

按照《城市测量规范》区域网划分要求，整个摄影区航线数为10条，空中三角测量按照一个分区进行。在满足技术要求的情况下，测区内全部布设为平高控制点，每８～10条基线一个点，航带间均布设平高点。点位的选择按照规范要求，选在清晰明显的地物点、接近正交的线状地物点、地物拐角点或固定的点状地物上。空中三角测量完成后分别利用传统单张影像及改进后的作业模式对slimｍ 单条航带进行纠正、分幅输出DOM成果。

在生產过程中，对两种作业的作业效率在数据预处理阶段、DOM 拼接阶段、生产效率方面进行对比分析。对比统计如表２所示。测试发：改进后的作业方式预处理数据容量减少，数据量约减少52％；在DOM 拼接纠正上拼接线有了大幅的提升，影像变形也大大减少。整体数据生产效率有了大幅提高，效率提高约36.5％。

此外，利用全区均匀布设的外业检测点对成果DOM精度进行检验，检测点53个，其中小于一倍中误差点49个，占比92.45％，大于一倍中误差小于两倍中误差点４个，占比7.55％，中误差为±0.237ｍ。DOM平面精度均符合要求。

４ 结论

在大比例尺数字正射图获取项目中，从航摄仪特点出发，介绍了基于航摄仪特点的改进DOM生产方式，以试验区项目为例，从航空摄影、空中三角测量、DOM制作到成果精度验证方面阐述如何高效率地获取数据及生产。使用ContentMapper航摄系统进行大比例尺数字正射影像图制作切实可行，与传统的作业模式相比具有以下特点：

（１）拼接输出的slimｍ 影像像幅（旁向像素高达40000像素），相较其他航摄系统（如DMCⅢ航摄仪旁向像素26000像素），旁向覆盖更大，单次飞行可以获取更大范围的影像数据，缩短数据获取周期，显著提高作业效率；

（２）改进后的DOM作业模式，使得数据容量变得更小，节省数据存储空间，对于单航线的纠正方式，节省了航带内部的像控点布设，只需要少量控制点即可满足项目及规范要求，极大减少外业工作量，缩短工期。