数字航摄仪技术应用与试验

论文摘要

在过去的一个半世纪里，摄影测量经历了模拟摄影测量和解析摄影测量，现在已步入数字摄影测量时代。现代科技的发展带来了航空摄影和机载空间信息获取手段的革命。GPS航摄导航、GPS及惯性测量装置、机载激光扫描技术、数字航摄仪等技术的发展和成熟，使得当今空间信息的获取比以往更为快捷、高效和精确。与此同时，科学技术和社会的可持续发展也对摄影测量提出了更高的要求。各类地理信息系统的建立及广泛应用，对于可靠空间数据的获取及快速更新产生了巨大而迫切的需求，这些需求促使了数字航摄相机的产生。同时将GPS和惯性导航技术全面引入航空摄影中，实现航空摄影的全向控制自动化将是航空摄影近一段时期的走向，研究出高精度的数字相机、实现摄取信息的数字化和实时传输已成为航空摄影发展的必然趋势。ADS40推扫式航空摄影传感器，作为一种新型的数字航摄仪，已被应用于生产实践之中，并显示了其强大的生命力。本文首先介绍了数字航摄仪的关键集成技术，阐述了三线阵CCD传感器的构像方程和立体成像原理，在此基础上对机载三线阵ADS40相机与常规框幅式光学航摄相机的成像方式和所获取影像的特征进行了比较，讨论了在两种传感器上所成影像的投影几何关系，并介绍了ADS40系统的关键集成技术。通过研究传统航摄仪与数字航摄仪的特点，讨论了ADS40的主要特点和优势。最后从航摄飞行、外业像控测量、数据后处理等几个方面对数字航摄仪的效率进行了详细分析，并分析和展望了其在一些领域的应用。然后通过在高平伯方测区，应用ADS40数字航摄仪生产1：2000地形图成图及数字正射影像图，探讨采用ADS40数字航摄仪进行大比例尺航测成图的精度，得出了其获取的数字影像完全能满足大比例尺测图的要求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 数字航摄仪技术发展现状
• 1.2.1 航空摄影测量技术发展现状
• 1.2.2 数字航摄仪发展现状
• 1.2.3 机载CCD传感器发展现状
• 1.3 课题的研究意义
• 1.4 论文的主要研究内容
• 第二章 数字航摄仪技术原理
• 2.1 数字航摄仪关键技术
• 2.1.1 IMU/DGPS组合系统及应用
• 2.1.2 机载POS系统及应用
• 2.2 机载线阵CCD传感器成像机理
• 2.2.1 线阵CCD传感器影像构像方程
• 2.2.2 线阵CCD相机的立体摄影测量的基本原理
• 2.3 ADS40数字航摄仪技术原理
• 2.3.1 成像方式
• 2.3.2 影像特征
• 2.3.3 关键技术
• 第三章 ADS40系统构成及其应用
• 3.1 ADS40系统构成
• 3.1.1 机载设备
• 3.1.2 地面数据后处理系统
• 3.1.3 ADS40的主要系统参数
• 3.2 ADS40的主要特点和优势
• 3.2.1 传统航摄特点
• 3.2.2 数字航摄仪特点
• 3.2.3 ADS40数字航摄仪特点和优势
• 3.2.4 ADS40数字航摄仪航空摄影效率分析
• 3.3 ADS40系统及其数据的应用
• 第四章 ADS40在大比例尺地形图航测成图中应用试验
• 4.1 试验场情况
• 4.1.1 测区基本情况
• 4.1.2 航空摄影有关情况
• 4.1.3 外业布点情况
• 4.2 基础数据处理
• 4.2.1 搜集的控制点资料
• 4.2.2 GPS基站
• 4.2.3 外业控制测量
• 4.2.4 坐标系统
• 4.2.5 外业数据处理及检核
• 4.3 影像数据后处理
• 4.3.1 数据下载
• 4.3.2 GPS/IMU数据解算
• 4.3.3 LO影像的纠正
• 4.3.4 空三加密
• 4.3.5 数字测图和DOM生产
• 4.4 处理成果
• 4.4.1 数字线化图
• 4.4.2 正射影像
• 4.5 精度检查结果
• 4.6 结论
• 第五章 结论及展望
• 5.1 结论
• 5.2 存在的不足与展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 攻读学位期间发表论文与参加科研项目