摘 要：本文簡述了利用ADS80航攝數字化成圖的技術特點，淺要介紹了利用ADS80航攝影像在盤錦1：500大比例尺地形圖航測成圖過程中的立體測圖的技術特點。
關鍵詞：ADS80；數字攝影測量；立體測圖；DLG；獨立座標系
0.引言
徠卡ADS80數碼攝影測量系統是目前最先進的推掃式機載數字航空攝影測量系統。ADS80集成了高精度的慣性導航定向系統GPS/IMU，採用三線陣CCD掃描和專業的單一大孔徑焦闌鏡頭，航攝時可以同時獲取100%重疊的3個全色波段、2個彩色波段、2個紅外波段的立體影像，ADS80在同一地點獲取前視、底視、後視影像。
使用ADS80系統可以無需外業像控測量就可以直接進行加密和測圖，不僅大大減少了外業測量工作，更可以提高工作效率，縮短成圖工期，能夠降低測繪成本。盤錦市1:500數字線劃圖（DLG）成圖項目的航攝影像獲取就是採取了ADS80航攝系統，並在適普Virtuozo攝影測量工作站上進行立體測圖。測區面積421平方公里。
1.利用ADS80航攝影立體測圖的特點
1.1 ADS80推掃式影像測圖的特點
（1）ADS80獲取的推掃式條帶影像的變形小，變形方向一致，相當於傳統的框幅式數碼航攝相機的多鏡頭共中心或虛擬中心投影方式更適合於立體測圖。
（2）利用條帶影像進行測圖作業，航線內無需更換像對和定向，避免了框幅式影像頻繁更換像對所帶來的多次定向和地物接邊，提高了測圖的精度和效率，也提高了質量檢查的效率。
（3）多名作業員可同時在一個條帶影像上進行測圖作業，可採用分區或按地物類型進行矢量數據採集的方式進行生產組織安排，方便生產調度和數據集成。
1.2 ADS80三個角度影像獲取方式測圖特點
（1）ADS80同時獲取三個角度100%重疊的連續影像最大基高比為0.76，而使用傳統的比較成熟的航攝相機RC30的88毫米鏡頭獲取的影像的基高比為1.05,152毫米的基高比為0.61。完全可以滿足立體測圖對高程量測的要求。
（2）ADS80可同時獲取16°、25°、41°三個角度100%重疊的連續條帶影像，其全色影像可分別構成“前視-底視、前視-後視、後視-底視”等三重立體，若採用多重立體匹配技術，可有效剔除粗差，提高影像匹配精度。
（3）ADS80在同一地點同時獲取前視、底視、後視三個不同角度的，並可再後期數據處理時採用疊加鑲嵌的`方法避開因地面或水體反光在影像上形成的反光點或反光條帶，也可避開航攝飛機自身的陰影。可以有效解決盤錦測區周邊水域反光問題。
1.3 ADS80影像空三加密測圖特點
（1）由於集成了IMU/GPS，理論上每條掃描線均由獨立定向參數，從而避免了框幅式影像因主點落水對空三加密和測圖的影響，無需為傳統意義上的主點落水而額外的增加控制點數量。
（2）橫向重疊度高，數據量大，提高了連接點的匹配精度，空三結果更加可靠。
1.4存在的問題
（1）由於ADS80系統採用的線陣掃描技術，在進行大比例尺攝影時，對快速移動目標的攝影存在波段錯位缺陷，主要是公路上的高速行駛車輛會顯示錯位，需要局部進行改正。
（2）ADS80數碼航攝影像由於其像素高，其數據量大，整個盤錦攝取的航攝影像數據存儲空間需要10多個TB，對於數據的存儲和拷貝都不方便，不過隨着計算機硬件的飛速發展，這些都不是問題。
成果座標系統的轉換
2.1 相對獨立座標系統的採用
GPS的基準是WGS-84座標系，ADS80使用的POS定位系統包括GPS及IMU。而用户應用有自己的座標系統，即本地座標系，盤錦市數字化地形圖（DLG）成果採用的是盤錦市相對獨立座標系統。在盤錦市1:500大比例尺地形圖成圖項目中採用的相對獨立平面座標系統中央子午線122°，高斯1.5°帶投影。
盤錦市原平面座標系統為1954年北京座標系，中央子午線為123°，高斯3°帶投影。由於該中央子午線距盤錦較遠，該市域西部平面控制點座標反算邊長與實量邊長之比遠超過《城市測量規範》（CJJ8-99）中規定的2.5cm/km的變形要求。隨着城市規模的不斷擴大，原有的座標系統已越來越不適應規劃建設的要求。盤錦市新平面座標系的確立使大比例尺地形圖的精度，不再受到投影變形的影響，對盤錦市規劃建設和土地利用有着重大的歷史意義。
2.2 成果座標系統的轉換
WGS-84座標與本地座標系之間的轉換包括平面、高程兩方面內容。平面座標轉換採用七參數轉換，高程轉換則必須利用大地水準面精化模型。WGS-84和地方座標系變換使用7個轉換參數：3.個平移參數、3個旋轉參數和1個尺度參數，使用的模型為Bursa模型。
採用ADS80數字航空攝影測量系統進行攝影測量工作，從相機的檢校到用户的產品生產，涉及內部和外部的多種座標系運算及轉換，但所有計算過程都己包含在相關的數據處理和測圖軟件中，用户只要根據需要輸入相機檢校文件參數，提供必要的大地水準面精化模型數據（BIN文件）和與地方座標系轉換的7個轉換參數，就可以完成從原始影像數據(L0數據)到成果數據(L1)的處理。
2.3 ADS80影像測圖的生產流程
圖1：利用ADS80影像立體測圖流程圖
3 精度指標
3.1 平面位置中誤差
依據項目技術設計書中規定的圖上地物點相對於鄰近圖根點的點位中誤差與鄰近地物點間距中誤差符合表1規定：
表1 圖上地物點點位中誤差和間距中誤差
地區分類點位中誤差鄰近地物點間距中誤差
城市建築區和平地、丘陵地≤0.5mm≤0.4 mm
注：森林隱蔽等特殊困難地區，按照表1規定值放寬50％。
3.2 高程中誤差
城區街道、建築區和平坦地區的鋪裝路面高程註記點相對於鄰近高程控制點的高程中誤差不得大於±0.15m。
注：陰影、攝影死角、森林隱蔽地區按照上述要求放寬50％。平面和高程中誤差的2倍為最大誤差。
4.成果精度檢查統計
4.1 平面精度檢查
採用解析法和間距法進行檢查。計算平面中誤差公式採用
m=
a.相對位置精度檢查
通過量取鄰近地物點間距與數字化地形圖上同名點間距相比較，以評定平面相對位置精度。對44幅圖進行了地物點間距量測，總計量測451條邊，粗差數11個，粗差率為2.37%，間距中誤差為圖上±0.24mm。
b.絕對位置精度檢查
用全站儀極座標法外業採集地物點座標與數字化地形圖上同名點座標相比較，以評定地形圖的平面絕對位置精度。對25幅圖進行了明顯地物點座標採集，共計採集533個點，點位中誤差為圖上±0.36mm, 粗差20個，粗差率為3.75％ 。
4.2 高程精度檢查
採用全站儀三維座標的方法檢測鋪裝路面的高程註記點的精度及一般高程註記點的精度。全站儀三維座標法檢測14幅圖，高程註記點258個，粗差0個，中誤差為±0.08m。計算高程精度中誤差公式採用
m=
5. ADS80航攝影像測圖的優勢
盤錦市大比例尺數字線劃圖（DLG）項目採用基於ADS80航攝影像的數據生產方式，減去了像片掃描和像控點測量工作，並且達到了作業要求，極大的減輕了外業工作量。這種數字線劃圖DLG數據生產方式比採用傳統生產方式在工期上大大縮短。通過本次項目的各項精度指標可以看出，成圖精度較相關國家規範要求的精度也完全滿足，並大大提高。基於ADS80航攝影像測圖的DLG數據生產方式在盤錦市1:500數字線劃圖（DLG）項目數據生產中發揮了高效、準確的特點，比傳統方式更先進，更可靠。
利用ADS80進行數字航空攝影測量時無需佈設地面GPS基站，為困難地區，如西部測圖，掃清了技術障礙。採用推掃式線陣掃描的影像獲取方式，在DOM，DEM, DLC生產中採用整航帶作業模式，能夠減少圖幅拼接、影像處理的工作量。比傳統的航攝影像獲取方式進行測圖和4D產品生產更先進快捷。
6.小結
基於ADS80航攝影像測圖的數字線劃圖（DLG）數據生產方式在盤錦市1:500比例尺數字線劃圖項目中發揮了其高精度高效率的特點，這種生產方式是目前最先進、可靠地數字4D產品生產方式，值得推廣。隨着測繪科學技術的不斷創新，結合大地水準面精化成果和連續運行參考站系統（CORS）建設等高新技術投入項目應用，ADS80航空攝影系統航測將會在測繪行業應用更加廣泛。
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