基于ADS影像航測內業制圖探析

許春美

【摘? ?要】ADS系列數字航攝儀具有攝像幅長同時條帶寬的特點，一次飛行可以實現較大范圍的覆蓋，影響內部精度也比較高，還可以通過下載精密星歷數據來實現精準定位。本文通過對ADS數據內業制圖技術進行研究，最終完成了ADS影像鐵路工程制圖，經外業控制點檢測能夠滿足1：2000的制圖精度要求，并且數據具有較強的實用性，值得推廣應用。

【關鍵詞】ADS攝像;長條帶;立體測圖

引言

ADS系列數字航攝測量系統是目前世界上唯一提供子像元級別精度數據的具有較寬幅面的數字攝影測量系統，可以通過一次飛行獲取前視、后視和下視，能夠形成百分百三維重疊的立體影像。同時，該航攝測量系統具有攝像距離長的優勢，因此，尤其適合鐵路這種長條帶狀的制圖要求。本文以渝昆鐵路為對象，進行了相關制圖。

1.ADS80航攝儀介紹

2000年7月，在荷蘭阿姆斯特丹的ISPRS大會上拉卡公司推出了ADS40，這是基于線陣CCD掃描機載數字的航攝儀。八年之后，在北京舉行的ISPRS大會上該公司再次推出了ADS系列新品，也就是本次制圖所用的ADS80。目前，ADS系列數字航攝儀在我國占據了市場的重要份額，成為該領域的佼佼者。

ADS80成像方式上與其他航攝儀有諸多不同之處，例如，ADS航攝儀能夠對每一個掃面線所對應的投影中心進行投影，能夠形成一條完整的帶狀無縫影像，對于帶狀物的拍攝具有十分明顯的優勢。此外，ADS80所應用的重要技術有：攝影地面分辨率確定技術、攝影前以及攝影中地面的配合技術、大地水準面凈化技術以及影像數據處理技術、精度分析技術等。ADS數字系列在眾多領域被得到廣泛應用，例如鐵路、測繪、水利等等，使用ADS航測系統進行測量，不僅大大降低了工作人員的野外作業，一定程度上降低了測量成本以及工作量，同時還大大提高了測量精準度以及測量工作效率，成圖更加快速高效，因此近些年來，ADS數學系列在我國諸多領域廣受歡迎。

2.ADS影像內業制圖技術流程

ADS影像內業制圖技術流程如圖1所示，整個制圖技術流程主要涉及到Xpro軟件、PixelGrid軟件以及Jx4軟件的應用。

L0影像格式為RAW格式，由于目前常見的圖像處理軟件對此無法進行處理，因此需要Leica與ADS設備的Xpro軟件對原始影像進行下載和轉換，在此轉換過程中可以下載星歷數據，以此增加定位精度。L0影像轉換為L1影像需要進行初步空三，教育利用Xpro設置飛行航線，并建立工程文件，設置合理的匹配規則進行自動匹配，完成后進行空三計算，最后輸出L1影像。由于Xpro軟件的局限性，空三不能實現立體環境情況下對地面控制點的量測工作，這也滿足不了該項目的制圖要求，因此在后期還需要對空三進行加密。

3.空三加密流程

由于基于Xpro加密軟件無法達到1：2000制度精度要求，因此，需要配合PixelGrid軟件，對L1影像連接點進行量測，對立體環境下人機交互地面控制點進行量測，通過利用PixelGrid對L1影像進行空三加密。具體操作流程分為工程設置、影像轉換及種子點匹配、自動相對定向、量測地面控制點、區域網平差、輸出加密結果幾個步驟。（1）工程設置方面，對ADS進行加密工程設置，其關鍵是對航線和坐標系的正確設置。可以利用PixelGrid軟件通過文件添加航線，14A、27A 、02A分別為一條航線前、后、中影像，對同一航帶的三副影像完成相關的航線設置，渝昆鐵路線坐標系為國家2000坐標系35帶，同時在設置時PixelGrid注意需要加上帶號;（2）影像轉換及種子點匹配，將影像格式進行影像轉換，為后期的空三做好相關準備工作。并完成種子點預先匹配，由于ADS80航測系統所攝影像的條帶長度較長，種子點的選擇標準可以以大約8000像素為標準進行選取一個種子點，在三視影像中進行同名點的選擇來實現;（3）自動相對定向，對三視影像種子點完成量測后可以進行自動相對定向，以此完成航帶間與航帶內連接點的匹配;（4）量測地面控制點，PixelGrid可以對控制點進行預先計算，通過計算選擇合適的航線，量取帶“++++++”的點，不需要人工進行各點位置的尋找，整個過程大大節約了時間，十分方便快捷;（5）區域網平差，通過程序自動提取相對定向連接點同時人工加密的地面控制點可以通過創建“項目方案”得以保存。這里的項目方案指的是特定空三工程保護的條帶數據，包括影像數據、空三數據、條帶數據等以及空三加密過程中用到的參數信息，包括連接點位、地面控制點位以及檢查點位等。對于空三加密過程的區域網平差解算是在該項目方案中執行的。因此，建立項目方案后要對定向點點位進行保存。（6）輸出加密結果，由于Jx4對于條帶影像無法進行處理，因此，首先將通過區域平差的影像進行裁剪，使之成為傳統航片大小，利用PS軟件進行降位處理，然后供后期使用。

4.Xpro數據處理

4.1坐標系的轉換

首先，空三準備階段，需要將地面控制點坐標轉換為UTM投影坐標，以確保與空三工程坐標系的一致性;其次，使用UMT投影坐標進行測圖定向，可以通過更改文件中的投影，并設置投影帶號和中央經線，以此實現測圖定向;最后，測圖成果需要進行換帶處理和坐標轉換，處理后能夠滿足鐵路航測制圖的相關要求。

4.2控制點的設置與內業加密

首先，對于地面控制點的設置需要充分考慮條帶間的點位控制以及三視影像間的影響，本項目為1：2000鐵路航測制圖，因此可以采用五點法進行控制點的設置，具體做法是在鐵路沿線兩側十公里范圍內，每兩個條帶間設置一對地面控制點，同時沿線走向五公里增加一個控制點;其次，對于地面控制點的選擇需要選擇地勢平坦的區域，例如田角、路角等更符合地面特征的點，盡量避開房頂角、高塔角或者其他離地面與地面有較高距離的點，因為這有可能對內業加密造成判斷失誤，從而嚴重影響內業加密的精度。

5.結語

綜上所述，采用ADS80航測攝像系統存在影像原始格式不開放、傳統空三方法不適合等諸多技術難點，通過制定完整的制圖流程，并經過外業控制點檢測，實現了1：2000制圖精度的制圖任務，該數據具有一定的實用價值，可以在相關領域進行推廣以及應用。

參考文獻

[1]劉竹均，王義.基于Xpro系統的ADS影像航測制圖流程探討[J].鐵道勘察，2016，42（06）：13-16.

[2]吳賢良， 基于ADS100航攝影像實現無控制點或少控制點的大比例尺航測成圖方法研究. 湖南省，湖南省第二測繪院，2016-12-08.

[3]許懿娜，王義.基于ADS影像航測內業制圖研究[J].鐵道勘察，2016，42（05）：34-38.

瓊海市國土資源信息與測繪中心? ? 海南瓊海? ? 571400