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摘要：本文结合ADS航空摄影技术在大连地区的实际生产案例，分析ADS航空摄影技术在无像控空三加密、航片落水、丘陵滨海区域制作大比例尺地形图的应用特点。
关键词：ADS数字航空摄影 大比例尺地形图 无像控空三加密 航片落水
中图分类号：V1 文献标识码：A 文章编号：
Abstract:In this paper,through the actual production cases of ADS digital aerital photography in dalian.Anslysis of the application of ADS digital aerital photography in aerital triangulation without picture control points 、aerital photograph center fall into water and making large scale map in coastal and hilly region.
Key Words：ADS Digital Aerital Photography; Large Scale Map;Aerital Triangulation Without Picture Control Points ; Aerital Photograph Center Fall Into Water
1 前言
隨着技术的进步，摄影测量学也由传统模拟、解析逐步过渡到数字摄影测量。在最初的数字摄影测量中，其数字影像一般是数字化影像，即将传统的模拟航片的胶片影像数字化而来。随着当前航摄仪技术的发展，一些公司陆续推出了航空数字摄影系统。所谓航空数字摄影系统，就是在摄影期间完全屏弃了传统的曝光、冲洗、扫描等过程，而是由电子元器件直接记录、存储地面信息，获取数字航空影像，直接提供给数字摄影测量、遥感图像处理系统作进一处理使用的航空摄影系统。
当前，国内应用航空数字摄影系统可分为框幅式（面阵CCD）和推扫式（线阵CCD）两种。前者以美国的DMC、奥地利的UCD及中国的SWDC为代表；后者以瑞士Leica公司生产的ADS相机为代表。
大连地区于2006年12月首次利用ADS40数字航空摄影相机进行1500平方公里20cm海域航空摄影测量，用于制作线划图和影像图；在2008年-2009年先后利用ADS40和ADS80相机进行1400平方公里6cm、4000平方公里20cm（成图面积约2500平方公里）、13000平方公里50cm航空摄影，分别制作1：500、1：2000、1：10000地形图和影像图；2010年又利ADS80相机分别进行1500平方公里40cm和1100平方公里6cm航空摄影，分别制作1：10000影像图和1：500地形图。根据目前ADS相机在大连地区的实际应用情况，分析ADS相机在生产作业中的一些特点。
2ADS80数字航空摄影特点
ADS数字航空摄影系统是瑞士徕卡公司与德国航天中心（DLR）共同研发的一整套基于线阵扫描的数码航空摄影系统。该系统涵盖摄影相机、导航系统、后期空三加密软件、影像制作软件、立体测图软件等一些列软硬件产品。国内最早引入和大面积使用的的产品为ADS40相机，该产品2001年发布。2008年相机已经升级为ADS80。
2.1 ADS80相机基本参数
相机焦距：62.77mm
像元大小: 6.5 m x 6.5 m
线阵像元数：12000
立体视角F27° N02° B14°
2.2 ADS80相机成像特点
ADS80相机采用线阵CCD推扫式数字成像技术，一次飞行过程中，通过一个的通道（channel）的不同视角（view）可以获取不同角度、不同波段的带状影像，供后期使用。
一次飞行可以获取全色、彩色、近红外三种影像，彩色影像分R、G、B三种单波段影像，方便后期使用。
所成影像视角分别前视F27°（Pan全色）、半前视F14°（NIR近红外）、下视N2°（R、G、B单波段，用于合成彩色；pan全色波段用于测图）、后视B14°（Pan全色）。
航向获取三个角度100%重叠的连续影像。
最大基高比0.78，确保立体测图高程精度。
飞行过程相机携带POS系统，可以直接解算外方位元素中的三个线元素和三个角元素。
3大连地区地形特点
大连位于辽东半岛南端，三面环海，以低山、丘陵为主。大连地区的地形具有以下三个特点：
⑴ 地形以山地、丘陵为主，落差大
大连地区以低山、丘陵地为主，其区区域最高山步云山1131米，而沿海区域高程多为10米左右低地。因此对成1：500、1：2000大比例尺图而言，大连区域落差比较大，为大比例尺航空摄影带来不小难度。
⑵海岸线复杂，水域面积较大
大连地区为半岛地形，海湾比较多，陆地与水域交错分布，陆域区域形状极度不规则，使用传统航片，像片落水情况严重。
⑶海滨区域，岛礁分布比较密集
大连作为一个滨海城市，海岸线长度1280余公里，周边海域密集分布710个岛礁。这些岛礁大小、形状不一，常规航测手段几乎无法对这些岛礁进行全面测量。
4 ADS80航空摄影在大连的应用优势
基于大连地区特殊的地理位置和地形特点，在常规航测法进行大比例尺成图中，其在摄区划分、像控点测量、空三加密等工作量大大高于其他区域。
2006年11月，大连地区首次运用ADS40方式进行海域航空摄影，在实际生产中发现这种线阵扫描的航空摄影方式的优势在大连地区尤为突出。
首先减少了丘陵地区进行大比例尺航空摄影摄区划分的数量。在模拟航空摄影时制作进行1：500图，航摄比例尺为1：3000，一般相机镜头为150mm，则相对航高为450米；而ADS80飞行7cm航空摄影，其相对航高676米，依据现行航摄规范，摄区平均航高高差前者为75米，后者为113米，两者相差近40米，这在丘陵地区能大大减少航摄分区量。如2004、2005年大连地区进行1200平方公里1：3000比例尺模拟航空摄影，共分25个摄区；而2008年在类似地形区域飞行1400平方公里，仅划分了9个摄区，即可满足规范要求。大大加快了航空摄影进度，同时对加密区划分、像控点测量等后续工作带来极大的方便。
能大大减少外业像控工作量。大连为半岛形滨海地区，由于受海岸线影响，在航飞过程中航片大面积落水不可避免，因此采用常规模拟航片时，外业像控测量工作量极大。而ADS80航空摄影由于在飞行过程中带有POS系统，在后期处理中能解算出影像的外方位元素，因此仅需要少量控制点，甚至不需要像控点即可进行空三加密。如2005你年大连地区进行城主城区300平方公里1：3000比例尺模拟航空摄影，用于制作1：500线划图，当时像控点测量数量为1136个。同样区域2008年利用ADS40进行7cm航空摄影，用于修测该区域的1：500图，像控点测量个数为133个。同年利用ADS40和ADS80进行约4000平方公里20cm航空摄影，用于制作1：2000图。仅需要测量195个像控点和检查点，其中像控点51个，检查点144个。2010年大连普湾新区利用ADS80相机进行约1200平方公里7cm航空摄影，用于制作1：500线划图，整个区域利用无像控无基站技术进行的空三加密，整个测区仅做120个检查点。最终成图经省测绘质检部门检验，完全符合规范要求。
空三加密不受测区地形限制。传统模拟航片在空三加密时需要在航片标准点位有加密点，因此其加密在地面无标志物区域受到极大影响，如航片落水、以及在森林、沙漠地区及冰雪地区，空三加密都很困难。大连地区常规航片进行空三加密面临的主要问题为航片落水和森林区域无法进行人工或自动匹配同名点，而距离陆地小面积岛屿无法进行航测法成图。从ADS80成像原理知道，其在成像过程中，每条扫描线均有相应的外方位元素，而由于其在摄影过程中配置有POS系统，因此其空三加密中不需要象传统航片那样完全依赖像控点，同时其匹配的同名点也不需要象传统航片那样对点位位置和数量有严格的限制。因此ADS80航片在空三加密过程中不受航片落水等影响，因此对这种航空摄影对滨海、滨湖、沿河等跨水域摄影尤为有利。大连地区就是利用这一优势，对全域海岛进行50cm航空摄影，制作1：10000比例尺线划图和影像图。并对主要岛屿进行20cm航空摄影，制作1：2000比例尺线划图和影像图。在2010年普湾新区1：500图制作过程中，成功进行了7cm跨越大面积海湾航空摄影。
5结论
通过大连地区大面积、多比例尺实际生产和应用来看，ADS80航空摄影由于其线阵扫描设计和POS系统的集成，使得在后期处理方面，如像控点测量、空三加密等方面远远优于传统模拟航空摄影。尤其是在山地、丘陵地以及滨海和跨河流等地形复杂区域，其优势更为明显，是当前一种比较先进的数码航空摄影技术。
参考文献：
1 张祖勋，张剑清 数字摄影测量学 武汉 武汉大学出版社 2000
2 宣家斌 航空与航天摄影技术 北京 测绘出版社 1992
3 赵磊等ADS40数字航空摄影与传统航空摄影之比较 武汉 城市勘测2009.2
作者简介：
第二作者：孙颖1970，女，辽宁省大连市人，高级工程师，主要从事测绘生产及技术管理
关键词：ADS数字航空摄影 大比例尺地形图 无像控空三加密 航片落水
中图分类号：V1 文献标识码：A 文章编号：
Abstract:In this paper,through the actual production cases of ADS digital aerital photography in dalian.Anslysis of the application of ADS digital aerital photography in aerital triangulation without picture control points 、aerital photograph center fall into water and making large scale map in coastal and hilly region.
Key Words：ADS Digital Aerital Photography; Large Scale Map;Aerital Triangulation Without Picture Control Points ; Aerital Photograph Center Fall Into Water
1 前言
隨着技术的进步，摄影测量学也由传统模拟、解析逐步过渡到数字摄影测量。在最初的数字摄影测量中，其数字影像一般是数字化影像，即将传统的模拟航片的胶片影像数字化而来。随着当前航摄仪技术的发展，一些公司陆续推出了航空数字摄影系统。所谓航空数字摄影系统，就是在摄影期间完全屏弃了传统的曝光、冲洗、扫描等过程，而是由电子元器件直接记录、存储地面信息，获取数字航空影像，直接提供给数字摄影测量、遥感图像处理系统作进一处理使用的航空摄影系统。
当前，国内应用航空数字摄影系统可分为框幅式（面阵CCD）和推扫式（线阵CCD）两种。前者以美国的DMC、奥地利的UCD及中国的SWDC为代表；后者以瑞士Leica公司生产的ADS相机为代表。
大连地区于2006年12月首次利用ADS40数字航空摄影相机进行1500平方公里20cm海域航空摄影测量，用于制作线划图和影像图；在2008年-2009年先后利用ADS40和ADS80相机进行1400平方公里6cm、4000平方公里20cm（成图面积约2500平方公里）、13000平方公里50cm航空摄影，分别制作1：500、1：2000、1：10000地形图和影像图；2010年又利ADS80相机分别进行1500平方公里40cm和1100平方公里6cm航空摄影，分别制作1：10000影像图和1：500地形图。根据目前ADS相机在大连地区的实际应用情况，分析ADS相机在生产作业中的一些特点。
2ADS80数字航空摄影特点
ADS数字航空摄影系统是瑞士徕卡公司与德国航天中心（DLR）共同研发的一整套基于线阵扫描的数码航空摄影系统。该系统涵盖摄影相机、导航系统、后期空三加密软件、影像制作软件、立体测图软件等一些列软硬件产品。国内最早引入和大面积使用的的产品为ADS40相机，该产品2001年发布。2008年相机已经升级为ADS80。
2.1 ADS80相机基本参数
相机焦距：62.77mm
像元大小: 6.5 m x 6.5 m
线阵像元数：12000
立体视角F27° N02° B14°
2.2 ADS80相机成像特点
ADS80相机采用线阵CCD推扫式数字成像技术，一次飞行过程中，通过一个的通道（channel）的不同视角（view）可以获取不同角度、不同波段的带状影像，供后期使用。
一次飞行可以获取全色、彩色、近红外三种影像，彩色影像分R、G、B三种单波段影像，方便后期使用。
所成影像视角分别前视F27°（Pan全色）、半前视F14°（NIR近红外）、下视N2°（R、G、B单波段，用于合成彩色；pan全色波段用于测图）、后视B14°（Pan全色）。
航向获取三个角度100%重叠的连续影像。
最大基高比0.78，确保立体测图高程精度。
飞行过程相机携带POS系统，可以直接解算外方位元素中的三个线元素和三个角元素。
3大连地区地形特点
大连位于辽东半岛南端，三面环海，以低山、丘陵为主。大连地区的地形具有以下三个特点：
⑴ 地形以山地、丘陵为主，落差大
大连地区以低山、丘陵地为主，其区区域最高山步云山1131米，而沿海区域高程多为10米左右低地。因此对成1：500、1：2000大比例尺图而言，大连区域落差比较大，为大比例尺航空摄影带来不小难度。
⑵海岸线复杂，水域面积较大
大连地区为半岛地形，海湾比较多，陆地与水域交错分布，陆域区域形状极度不规则，使用传统航片，像片落水情况严重。
⑶海滨区域，岛礁分布比较密集
大连作为一个滨海城市，海岸线长度1280余公里，周边海域密集分布710个岛礁。这些岛礁大小、形状不一，常规航测手段几乎无法对这些岛礁进行全面测量。
4 ADS80航空摄影在大连的应用优势
基于大连地区特殊的地理位置和地形特点，在常规航测法进行大比例尺成图中，其在摄区划分、像控点测量、空三加密等工作量大大高于其他区域。
2006年11月，大连地区首次运用ADS40方式进行海域航空摄影，在实际生产中发现这种线阵扫描的航空摄影方式的优势在大连地区尤为突出。
首先减少了丘陵地区进行大比例尺航空摄影摄区划分的数量。在模拟航空摄影时制作进行1：500图，航摄比例尺为1：3000，一般相机镜头为150mm，则相对航高为450米；而ADS80飞行7cm航空摄影，其相对航高676米，依据现行航摄规范，摄区平均航高高差前者为75米，后者为113米，两者相差近40米，这在丘陵地区能大大减少航摄分区量。如2004、2005年大连地区进行1200平方公里1：3000比例尺模拟航空摄影，共分25个摄区；而2008年在类似地形区域飞行1400平方公里，仅划分了9个摄区，即可满足规范要求。大大加快了航空摄影进度，同时对加密区划分、像控点测量等后续工作带来极大的方便。
能大大减少外业像控工作量。大连为半岛形滨海地区，由于受海岸线影响，在航飞过程中航片大面积落水不可避免，因此采用常规模拟航片时，外业像控测量工作量极大。而ADS80航空摄影由于在飞行过程中带有POS系统，在后期处理中能解算出影像的外方位元素，因此仅需要少量控制点，甚至不需要像控点即可进行空三加密。如2005你年大连地区进行城主城区300平方公里1：3000比例尺模拟航空摄影，用于制作1：500线划图，当时像控点测量数量为1136个。同样区域2008年利用ADS40进行7cm航空摄影，用于修测该区域的1：500图，像控点测量个数为133个。同年利用ADS40和ADS80进行约4000平方公里20cm航空摄影，用于制作1：2000图。仅需要测量195个像控点和检查点，其中像控点51个，检查点144个。2010年大连普湾新区利用ADS80相机进行约1200平方公里7cm航空摄影，用于制作1：500线划图，整个区域利用无像控无基站技术进行的空三加密，整个测区仅做120个检查点。最终成图经省测绘质检部门检验，完全符合规范要求。
空三加密不受测区地形限制。传统模拟航片在空三加密时需要在航片标准点位有加密点，因此其加密在地面无标志物区域受到极大影响，如航片落水、以及在森林、沙漠地区及冰雪地区，空三加密都很困难。大连地区常规航片进行空三加密面临的主要问题为航片落水和森林区域无法进行人工或自动匹配同名点，而距离陆地小面积岛屿无法进行航测法成图。从ADS80成像原理知道，其在成像过程中，每条扫描线均有相应的外方位元素，而由于其在摄影过程中配置有POS系统，因此其空三加密中不需要象传统航片那样完全依赖像控点，同时其匹配的同名点也不需要象传统航片那样对点位位置和数量有严格的限制。因此ADS80航片在空三加密过程中不受航片落水等影响，因此对这种航空摄影对滨海、滨湖、沿河等跨水域摄影尤为有利。大连地区就是利用这一优势，对全域海岛进行50cm航空摄影，制作1：10000比例尺线划图和影像图。并对主要岛屿进行20cm航空摄影，制作1：2000比例尺线划图和影像图。在2010年普湾新区1：500图制作过程中，成功进行了7cm跨越大面积海湾航空摄影。
5结论
通过大连地区大面积、多比例尺实际生产和应用来看，ADS80航空摄影由于其线阵扫描设计和POS系统的集成，使得在后期处理方面，如像控点测量、空三加密等方面远远优于传统模拟航空摄影。尤其是在山地、丘陵地以及滨海和跨河流等地形复杂区域，其优势更为明显，是当前一种比较先进的数码航空摄影技术。
参考文献：
1 张祖勋，张剑清 数字摄影测量学 武汉 武汉大学出版社 2000
2 宣家斌 航空与航天摄影技术 北京 测绘出版社 1992
3 赵磊等ADS40数字航空摄影与传统航空摄影之比较 武汉 城市勘测2009.2
作者简介：
第二作者：孙颖1970，女，辽宁省大连市人，高级工程师，主要从事测绘生产及技术管理