基于UCXp航摄影像的像控点布设方案探讨
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇基于UCXp航摄影像的像控点布设方案探讨范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
摘 要：本文以沈阳地区的2014UCXp航摄影像作为试验数据，通过对同一区域网采用不同外业像控点布设方案，进行系列的空中三角测量试验研究及分析对比，归纳符合航空摄影测量规范精度要求的基于ucxp数码航空影像的控制点布设方案。
关键词：UCXp数码影像；空中三角测量；像控点布设
中图分类号：P231 文献标识码：A
一、引言
目前，国内外都在广泛使用瑞士徕卡公司的ADS40/ ADS80、奥地利威胜公司UCD/UCX/UCXp/UCLp/UCWA和德国蔡司公司的DMC/DMCII等系列像机，开展大、中、小比例尺的航空摄影与遥感测量工作。随着数码航空摄影技术的广泛应用，对于区域网像控点的布设要求，原有航空摄影测量的国家标准和规范远远不能满足当前技术发展的需要。
本文采用沈阳地区UCXp航摄影像作为试验数据，通过对同一区域网采用不同外业像控点布设方案，进行系列的空中三角测量试验研究及精度评定，最后提出在保证特定精度情况下，能减少外业工作量、降低生产成本、缩短生产周期的像片控制点布设方案。
二、试验数据
1 UCXp数码相机
UCXp的传感器单元由8个高分辨率的光学镜头组成，其中4个全色波段的镜头，4个多光谱镜头（红、绿、蓝以及近红外）。由于采用新一代 CCD面阵技术，UCXp的相机分辨率大小达到6微米，并能得到17310×11310像素的超大影像幅面。大像幅数字航空遥感像机UCxp WA（集成飞行管理系统、POS系统、三轴稳定平台），能高效获取分辨率为0.048cm的影像数据和POS数据。
2与传统航摄胶片的比较
2.1优点
a数码影像分辨率高（可达6微米）提升影像的可测精度；
b极高的拍摄速度及海量数据在线存储，提高航摄效率；
c采用（IMU）飞行姿态测量技术，灵活的POS机载系统，不仅提高了工作效率和成果的可靠性，消除航摄飞行中可能出现的航摄漏洞，并通过影像中间部分生成真正的正射影像图；
d一次航空摄影可得到多种影像成果，影像色彩具有良好的可调整性；
e与后端数字摄影测量系统构成真正意义上的全数字化工作流程；
2.2缺点
a像幅较小（UCXp6.8×10.4，胶片23×23）增加工作量；
b相对于胶片像机，UCXp数码像机基高比、像元角较小，高程精度较差。
3 摄影参数
试验区域航线数为11条，每条航线约40张影像，像片总数为431张。摄影参数为地面分辨率0.048m，绝对航高850m，航向重叠60-65%，旁向重叠30-35%，航摄基线145-190 （m），航线间隔500-560（m）。
4像控点数据
基于SYCORS下RTK测量模式进行像片控制点采集，像片控制点共采集134个，坐标系统为西安80平面坐标系和1985国家高程基准。
三、试验验证
1 像控点布设
本次试验根据光束法区域网整体平差原理，利用平差软件ORIMA进行试验区域的空三加密计算。采用了三种像控点布设方案。
1.1像控点布设方案一
采用常规航空摄影技术制作地形图时的控制点布设方案。航向跨度不超过4条基线，旁向跨度每2条航线布设一排平高控制点，两平高控制点间布设高程控制点。本方案共布设134个控制点。像控点布设与航线分布图如图1所示。
1.2像控点布设方案二
航向基线间隔数为8，航带间隔数为2，试验区四周均布设平高点，本方案共布设54个控制点，其它控制点作为检查点。像控点布设与航线分布图如图1所示。
1.3像控点布设方案三
航向基线间隔数为16，航带间隔数为2，试验区四周均布设平高点，本方案共布设41个控制点。其它控制点作为检查点。像控点布设与航线分布图如图1所示。
2 加密后精度分析
航摄影像的平面位置精度只与GSD（地面分辨率）有关，平面中误差与物方像元GSD相近，在0.5～1个GSD之间，本文提供的UCXp数码影像地面分辨率为0.05m，可求出本次使用的UCXp数码影像的平面中误差在0.025～0.05m之间，即平面位置精度能达到0.05m的要求，远高于大、中比例尺地形图航测内业规范的平面位置精度要求。
摄影测量的高程精度主要取决于基高比、GSD和像点坐标量测精度。相对于常规胶片摄影，数码摄影基高比偏小，但GSD和像点量测精度有较大优势，其高程中误差接近0.5个GSD除以基高比。按摄影时航向60%重叠度计算基高比为0.18，由此解算出本次数码影像的高程中误差为0.14m。高程精度符合大、中比例尺地形图航测内业规范的高程精度要求。
根据影像资料估算的平面和高程精度均能满足1：500地形图航测内业规范要求。
方案一（表1）中控制点的最大平面误差为0.146m，平面中误差为0.0455m；最大高程误差为0.1567m，高程中误差为0.0562m。方案二（表2）中检查点的最大平面误差为0.1537m，平面中误差为0.0731m；最大高程误差为0.2211m，高程中误差为0.0801m。方案三（表3）中检查点的最大平面误差为0.1465m，平面中误差为0.0689m；最大高程误差为0.2363m，高程中误差为0.0945m。以上数据表明，三种像控点布设方案的精度均未超出加密限差（计算时，误差超限的已被剔除，不参与计算），满足规范要求。平面精度大小相近，保持在同一数量级。高程精度随着控制点数量的增加而有所改善，方案一高程精度最优，但与方案二、三也保持在同一数量级。且方案一的控制点数量却近于方案二的2.5倍，方案三的3倍。因此建议采取方案二作为像片控制点布设方案。既保证精度，又兼顾了作业工作量。
结语
本文利用三种不同像控点布设方案进行空三加密，对空三加密后的控制点、检查点数据进行了精度分析。在保证精度情况下兼顾外业工作量综合考虑选择了控制点布设方案二作为UCXp航摄影像的像控点布设方案。
随着数码航空摄影和强大的计算机数据处理将日益自动化和智能化，UCXp技术将发挥出它所具备的优势，在数字摄影测量中得到越来越广泛的应用。
参考文献
[1]邓芳，张俊，刘怡，李春华，刘国祥.基于UCD/UCX航摄影像的像控点布设方案研究[J].测绘通报，2011（08）.
[2]吕良寿.UCX数码影像新技术在航测生产中的应用 [J].建筑与发展，2009（08）.
[3]张亮，魏苹.基于UCX航摄影像的空三加密及DLG数据的精度分析 [J].矿山测量，2013（02）.