陳潔，李京，李奇，李天祺

(1.中國自然資源航空物探遙感中心，北京 100083；2.中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院，北京 100094)

0 引言

海岸帶是指在海陸之間相互作用的地帶，海岸帶地貌復雜，既有海洋水體，又有濕地、灘涂、海岸線以及陸地人文地物，受潮汐影響變化難測，應用傳統(tǒng)的地面測量工作量巨大，且不易尋找明顯的地物特征點，船載測量由于近岸水位的原因不能開展測量工作，因此造成了“人下不去、船上不來”的兩難境地，無法完成陸地與海洋的一體化無縫接圖，所以目前潮間帶地區(qū)地質調查基礎資料匱乏，工作仍處于起步階段。遙感技術具有覆蓋范圍廣、時空尺度多樣、光譜信息豐富、觀測靈活等優(yōu)點，已成為海岸帶地質調查的重要手段。李秀梅等[1]和石國印等[2]利用衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)在渤海海岸帶進行了土地利用類型分類和海岸線提取的研究；李清泉等[3]和梁立等[4]總結歸納了基于遙感影像技術的海岸帶監(jiān)測和海岸線提取方法。上述研究的數(shù)據(jù)源均為衛(wèi)星影像，由于衛(wèi)星軌道與海岸線走向不一致，解譯前需先進行多源多時相數(shù)據(jù)的融合與鑲嵌，由于衛(wèi)星類型與數(shù)據(jù)格式的不同，還需采用不同的模型算法進行大氣校正、幾何糾正與輻射定標等預處理工作，算法的選擇也因人而異，造成了最終解譯底圖的不一致性。

以飛機為載體的航空遙感調查不受這些因素影響，具有衛(wèi)星數(shù)據(jù)無法比擬的優(yōu)勢。飛行平臺上搭載的光學相機、高(多)光譜成像儀、地形激光雷達、水深激光測深雷達和合成孔徑雷達等類型傳感器，涵蓋了多個電磁波譜段，合理利用這些技術手段既可以得到詳實準確的高空間分辨率影像數(shù)據(jù)(多優(yōu)于0.3 m)，分析地質現(xiàn)象的空間分布格局，還可以提供地形地貌、地物分類和統(tǒng)計等方面的定性及定量地理信息，有助于建立島礁、海洋和陸地的地質模型，為研究海陸地質耦合關系提供宏觀的基礎底圖。對于數(shù)字航空攝影與測量技術來說，目前可獲取到地表目標高達厘米級的空間分辨率信息，隨著機載定位定向系統(tǒng)(position and orientation system，POS)技術的日益成熟和發(fā)展，無地面控制的定位精度已完全滿足中比例尺成果圖件生產(chǎn)，但其前提是架設地面基站，這在明顯特征地物少、工作區(qū)呈狹長形的海岸帶地區(qū)可操作性不高。而精密單點定位(precise point position，PPP)技術利用GNSS衛(wèi)星廣播的星歷作為坐標起算數(shù)據(jù)，使用精密衛(wèi)星鐘差來替代用戶觀測到的衛(wèi)星鐘差參數(shù)，使得僅依靠一臺雙頻雙碼接收機即可進行分米級的動態(tài)定位或厘米級的快速靜態(tài)觀測[5]，采用PPP技術的結果在尺度上是緊耦合方式的1/3～1/2，但其精度仍符合1∶10 000比例尺制圖的相關指標要求[6]，這種級別的精度指標已經(jīng)完全可以滿足大范圍、宏觀的地質地貌分析及應用的要求，特別適用于某些工作人員無法進入、地質災害過后的困難地區(qū)及海洋[7]、沙漠、戈壁等特征地物較少的區(qū)域；航線規(guī)劃可根據(jù)海岸線走向進行設計，飛行時間可參考常年的潮汐變化特征，選擇恰當?shù)臅r刻進行作業(yè)飛行，獲取接近真實情況的最高潮、最低潮和平均潮位的影像數(shù)據(jù)。因此，航空遙感與PPP技術結合，使基于無控技術的海岸帶影像構建成為可能。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)主要位于渤海灣西部天津濱海新區(qū)和唐山曹妃甸新區(qū)，該區(qū)是渤海經(jīng)濟發(fā)展的重要區(qū)域，覆蓋面積為6 300 km2。天津濱海新區(qū)位于渤海灣頂端，在山東半島與遼東半島交匯處、海河流域下游、天津市東面，毗鄰渤海，轄區(qū)內海岸線長153 km，陸域面積為2 270 km2，海域面積為3 000 km2。唐山曹妃甸新區(qū)位于渤海中心，唐山南部，毗鄰北京、天津兩大城市。對研究區(qū)進行航空遙感數(shù)據(jù)采集與影像圖制作具有現(xiàn)實意義。

地質背景方面，天津濱海新區(qū)屬華北地層大區(qū)的華北平原分區(qū)，位于斷陷坳陷盆地，新生代堆積物沉積厚，前新生代地層與區(qū)域地層發(fā)育情況基本相同。該區(qū)域構造處在華北斷坳二級構造單元中，位于黃驊坳陷三級構造單元的北部，自北東至南西分別涉及寧河凸起、北塘凹陷、板橋凹陷和歧口凹陷4個四級構造單元，接近黃驊坳陷的沉降中心[8]。唐山曹妃甸新區(qū)是因灤河北移而形成的條狀沙島海灘，位于古灤河三角洲前緣，距大陸海岸線約20 km。灘外側為古灤河沖積扇陡坎，甸頭前緣500～600 m處水深達到20～30 m，構成渤海灣內天然的深水港址；灘內側為海水淹沒的古灤河沖積扇體，上部覆蓋海相沉積，與陸地之間均為寬闊的淺灘，地形比較平坦，海水高潮時顯露面積為4 km2，低潮時顯露面積為20 km2，海底地面標高在-0.5～0.7 m之間，北淺南深逐漸變大[9]。由此可見，該研究區(qū)內的第四紀地質地貌特征較為發(fā)育[10]，通過航空攝影得到的高空間分辨率影像數(shù)據(jù)，可為下一階段的地質調查打下良好的基礎，具有較高的研究價值。

2 技術流程

緊耦合機載POS系統(tǒng)，擺脫了傳統(tǒng)松散型機載POS對地面基站距離和飛行期間飛行平臺姿態(tài)的限制，可直接利用其獲取的機載POS數(shù)據(jù)，通過檢校場消除系統(tǒng)誤差后，得到的6個外方位元素進行空中三角測量和數(shù)字高程模型(digital elevation model，DEM)與數(shù)字正射影像(digital orthophoto map，DOM)的成果制作，無需進行地面控制點的測量，極大地縮短了作業(yè)周期，節(jié)約了人力和物力支出，該方式稱之為直接地理定位定向技術。在本研究中采用的緊耦合機載POS技術不僅可利用地面基站進行聯(lián)合差分運算，還可利用快速星歷文件進行精密的單點定位成果輸出，其精度在高差不大的地區(qū)，仍可滿足中小比例尺技術規(guī)范要求，而海岸帶地區(qū)的平坦地勢為PPP技術的優(yōu)勢發(fā)揮提供了良好的解算背景。具體技術流程如圖1所示。

圖1 基于機載POS技術的DEM和DOM成果制作流程Fig.1 Flowchart of DEM and DOM achievement production based on airborne POS technology

2.1 航空攝影

本次飛行采用的傳感器為DMC數(shù)字航空攝影儀，并配備了AEROcontrol IID型慣性測量單元，可同步獲取機載POS數(shù)據(jù)。2016年6月2日—11月2日共執(zhí)行了10個架次的飛行任務，累計完成39條測線，獲取了3 325張數(shù)字影像，其中包括檢校場航線2條，飛行高度為3 000 m，同時完成了機載POS數(shù)據(jù)的獲取。最終實際獲取天津濱海新區(qū)和唐山曹妃甸新區(qū)8 332 km2的真彩色航空遙感影像數(shù)據(jù)，地面分辨率優(yōu)于0.3 m。

2.2 地面測量

2.2.1 基站布設

根據(jù)《IMU/GPS輔助航空攝影技術規(guī)范》中基站選址原則，結合研究區(qū)內實際情況，選擇附近無電波干擾、無水面和強反射地物、無電磁波強輻射源、無高壓輸電線和無微波無線電信號傳送通道的開闊處為基站觀測點，經(jīng)現(xiàn)場踏勘，基準站選定于天津市東麗區(qū)恒大名都小區(qū)東北角小區(qū)花園內，點名為TJJZ。該站點附近交通、通訊條件良好，便于聯(lián)絡和數(shù)據(jù)傳輸。

2.2.2 檢校場布設

檢校場位于曹妃甸新區(qū)濱海鎮(zhèn)，選擇2條相鄰航線，每條航線11張曝光點，在每條航線的第3、6、9張航片的六度重疊區(qū)域布設、選刺檢校點，檢校場共布設、聯(lián)測6個檢校點，另在檢校場內布設、聯(lián)測2個同精度檢查點，在每個控制點位上實施GPS靜態(tài)定位測量，觀測時做詳細的控制點點之記。檢校場實際點位如圖2所示。

圖2 檢校場地面控制點分布示意圖Fig.2 Ground control points distribution of calibration field

2.2.3 精度驗證區(qū)測量

精度驗證區(qū)選在航攝區(qū)精度最弱的區(qū)域，即距離基站最遠的區(qū)域，共均勻布設24個精度驗證區(qū)控制點。按照GB/T 13977—2012中規(guī)定的像片控制測量技術要求，在每個驗證區(qū)控制點位上采用RTK測量方法，拍攝現(xiàn)場照片，做詳細的地面控制點點之記，以標明點位名稱、所在地和點位略圖等信息，控制點采用統(tǒng)一編號。精度驗證區(qū)實際點位分布如圖3所示。

圖3 精度驗證區(qū)地面控制點分布示意圖Fig.3 Ground control points distribution of accuracy verification area

2.3 數(shù)據(jù)處理

2.3.1 數(shù)字影像生成

采用DMC配套軟件對DMC數(shù)字影像進行數(shù)據(jù)下載、影像預處理、影像調色、幾何糾正和輻射校正，最終輸出真彩色數(shù)字影像。

2.3.2 機載POS數(shù)據(jù)處理

(1)POS數(shù)據(jù)預處理。下載地面基站同步觀測數(shù)據(jù)、機載POS數(shù)據(jù)。利用慣導廠商提供的軟件對數(shù)據(jù)進行預處理，得到每個曝光點的機載慣導和GNSS初始觀測值。根據(jù)航攝飛行記錄，將曝光點的實際編號與設計編號一一對應。

(2)載波相位差分計算。利用基站同步觀測數(shù)據(jù)、機載觀測數(shù)據(jù)、精密星歷進行載波相位差分解算，得到每一個采樣間隔的機載GNSS天線相位中心的坐標成果。

(3)POS數(shù)據(jù)后處理。利用所得到的天線相位中心坐標觀測值和慣導數(shù)據(jù)觀測值，引入飛行前所量測的偏心分量值，進行POS數(shù)據(jù)后處理，得到包括檢校場在內的每個曝光點的未檢校的外方位元素值。

(4)檢校場計算。采用傳統(tǒng)的空中三角測量方法，引入檢校場的6個地面平高控制點，得到檢校場每個曝光點的外方位元素成果，該套數(shù)據(jù)可視為真值。與POS數(shù)據(jù)后處理得到的檢校場外方位元素進行比較分析，采用嚴密數(shù)學檢校方法，得到檢校參數(shù)，即偏心角值。

(5)高精度外方位元素解算及輸出。利用上一步驟得到的偏心角值對該架次的所有曝光點進行系統(tǒng)檢校改正，得到更高精度的外方位元素，并將成果轉換為所需坐標系。在飛行高度相同、作業(yè)時間跨度不大的情況下，可利用該偏心角值對測區(qū)其他架次飛行數(shù)據(jù)依次處理，以得到整個測區(qū)所有曝光點的外方位元素成果。

2.4 DEM和DOM制作

利用經(jīng)過了系統(tǒng)檢校后的高精度外方位元素成果直接恢復立體，即基于直接地理定位定向技術進行研究區(qū)的DEM和DOM數(shù)據(jù)制作，并開展成果評價與精度驗證以確保成果質量，在衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)解譯的基礎上利用該航空遙感數(shù)據(jù)開展更精細化的地質調查工作。

2.4.1 準備工作

需要準備的資料包括影像數(shù)據(jù)、地面點刺點片、控制點成果和儀器設備參數(shù)等。在航空攝影測量軟件中導入上述數(shù)據(jù)后，首先，利用數(shù)字航攝的儀器參數(shù)進行自動影像內定向與相對定向；然后，量測像控點并進行絕對定向；最后，運用光束法加密出模型匹配點(加密點)的坐標。

2.4.2 精度設定

該步驟是根據(jù)成果圖件的比例尺來設定攝影測量解算的約束值，一般分為內定向和相對定向2部分，內定向的目的是將拍攝的影像糾正到像片坐標系，數(shù)字影像由許多像元組成，成像時的相對位置穩(wěn)定，因此不需要內定向環(huán)節(jié)。相對定向時，模型連接點殘余上下視差中誤差不大于1/3個像元，連接點上下視差最大殘差不大于2/3個像元[11]。

2.4.3 DEM制作

利用數(shù)字航空遙感影像和經(jīng)檢校過的外方位元素數(shù)據(jù)，通過空中三角測量技術解求每個模型定向點成果。利用空三加密成果，在數(shù)字攝影測量工作站上采集DEM數(shù)據(jù)，編輯輸出進行正射校正的高程數(shù)據(jù)。DEM數(shù)據(jù)經(jīng)分幅、裁剪和整理，生產(chǎn)出以圖幅為存儲單元的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)格式采用標準tiff格式。DEM數(shù)據(jù)覆蓋整個研究區(qū)范圍，接邊范圍數(shù)據(jù)要有一定的重疊。DEM數(shù)據(jù)制作按《基礎地理信息數(shù)字成果1∶5 000、1∶10 000、1∶25 000、1∶50 000、1∶100 000數(shù)字高程模型》(CH/T 9009.2—2010)等標準中的相關要求執(zhí)行[12]。

2.4.4 DOM制作

利用生成的DEM數(shù)據(jù)和空三測量數(shù)據(jù)在專業(yè)軟件支持下對原始影像進行正射校正，再進行影像的鑲嵌和裁剪，相鄰DOM數(shù)據(jù)鑲嵌處的接邊限差不大于2個像元。圖幅間DOM數(shù)據(jù)要求紋理接邊，影像顏色保持一致。DOM數(shù)據(jù)應連續(xù)完整，地物清晰，色調均勻，反差適中，無重影、模糊或紋理斷裂等現(xiàn)象。DOM元數(shù)據(jù)按圖幅進行錄入，數(shù)據(jù)格式為非壓縮的tiff格式，并以圖幅編號命名。DOM數(shù)據(jù)制作按《基礎地理信息數(shù)字成果1∶5 000、1∶10 000、1∶25 000、1∶50 000，1∶100 000 數(shù)字正射影像圖》(CH/T 9009.3—2010)等標準中相關要求執(zhí)行[13]。

3 質量評價與精度分析

3.1 飛行質量

3.1.1 航線彎曲度

航攝時由于不穩(wěn)定氣流的影響，飛行軌跡并不是一條直線，將實際曝光點的點位連接起來可得到一條彎曲的折線。如圖4所示，L為連接首末兩端影像像主點的直線長度，m;l為偏離直線L最遠的像主點與該直線的距離，m。航線的彎曲度C為航線彎曲的最大矢量與航線長度比值的百分數(shù)，即

C=l/L×100%。

(1)

圖4 航線彎曲度示意圖Fig.4 Schematic of flightline curvature

當彎曲度太大時會產(chǎn)生航線的旁向漏洞，增加航測內業(yè)困難，影響航測加密精度。規(guī)范規(guī)定航線彎曲度一般不大于1%，當航線長度小于5 000 m時，航線彎曲度最大不大于3%。

本研究采用的DMC航空攝影儀具有自動化程度較高的飛行管理系統(tǒng)，能夠實時監(jiān)控飛行偏移距離，飛行平臺上也集成了高精度的GPS導航系統(tǒng)，具有自動駕駛功能。在實際作業(yè)時，通過航攝員與飛行員的實時監(jiān)測與溝通，確保了所有架次的飛行軌跡均按既定設計飛行，最大偏移距離控制在50 m以內，航線彎曲度均小于1%。

3.1.2 航向、旁向重疊度

像片重疊部分是用來進行立體觀測和像片連接的，在航向方向必須要有三度重疊，即同一地物需在連續(xù)的3張影像上出現(xiàn)，以便于立體模型的連接和公共定向點的選擇。而旁向重疊度是在2個航帶模型進行連接時應用的。

采用機載POS輔助的全數(shù)字質檢方法[14]，即通過對機載POS數(shù)據(jù)的解算得到實際飛行的航行軌跡和曝光點位置信息，再輸入相機像幅、像元尺寸、焦距和飛行高度等參數(shù)，得到每張像片相對于測區(qū)平均高程的地面覆蓋范圍，把該文件導入到以DEM為底圖的工程中，即可以直觀地顯示出顧及了地面起伏的實際覆蓋范圍，通過人工目視選取最小的重疊區(qū)域進行量測，如果其滿足規(guī)范要求，則其他的地方肯定可以滿足。經(jīng)質檢本次作業(yè)航向重疊度最大為68%，最小為58%，旁向重疊介于25%～30%之間，均符合有關規(guī)范要求。

3.1.3 旋偏角

飛行管理系統(tǒng)和自動陀螺平臺相互交聯(lián)，能根據(jù)飛機的航向和航跡自動控制旋偏角。該項質檢根據(jù)POS解算的Heading角與設計航向角的差值進行評價。經(jīng)質檢，本次作業(yè)旋偏角最大為12°，且連續(xù)不超過3片。其余均控制在5°以內，均符合有關規(guī)范要求。

3.1.4 航高

通過對測線相鄰影像航高保持情況抽查的方法，檢驗得出同一條航線相鄰2張像片高差最大值均小于20 m，最大航高與最小航高之差均小于40 m，均滿足規(guī)范要求。

3.1.5 覆蓋范圍

研究區(qū)航空遙感飛行范圍覆蓋情況是絕大部分航線超出圖廓線至少2條基線長，個別航線超出3～4條基線長；旁向覆蓋超出圖廓線的范圍為像幅的25%以上，均滿足規(guī)范要求。

3.2 影像質量

對影像的檢查主要通過對生成的瀏覽小影像進行分析，經(jīng)目視檢查，影像色彩豐富、顏色飽和、反差適中，不同架次相同地物的顏色基調一致，能夠清晰辨認出與攝影分辨率相對應的地物影像細節(jié)，正確地辨認出航空遙感像片上的各種地物類別，精確地反映出被攝物體的輪廓。最終得到的平均地面空間分辨率為0.3 m，有碎云和云影的像片數(shù)目不超過總數(shù)的0.6%。

3.3 POS精度分析

3.3.1 線元素觀測值的精度評估

以X坐標為例，POS系統(tǒng)X方向定位中誤差表達式為

(2)

式中：n為參與檢校的像片數(shù)；vXP為觀測誤差。

POS觀測值X、Y和Z3個方向的定位中誤差，均可以利用式(2)進行計算。

3.3.2 角元素觀測值的精度評估

姿態(tài)參數(shù)的觀測誤差按以下步驟進行：

(1)根據(jù)檢校場像片的外方位元素(φ為俯仰角，ω為側滾角，κ為航向角)和系統(tǒng)檢校參數(shù)，POS系統(tǒng)獲取的姿態(tài)參數(shù)“真值”的旋轉矩陣R(φI′,ωI′,κI′)表達式為

R(φI′,ωI′,κI′)=R(φ,ω,κ)·R-1(φε,ωε,κε) ，

(3)

式中φε、ωε、κε分別為外方位元素的修正值。

(3)計算姿態(tài)觀測誤差vI′，以φ為例，即

。

(4)

(4)計算姿態(tài)參數(shù)的中誤差。中誤差δPOS=[δXP，δYP，δZP，δφP，δωP，δκP]T的大小可反映POS系統(tǒng)剔除系統(tǒng)漂移誤差后隨機誤差的分布。POS觀測值的精度可與商用POS的標注精度進行比較。

按照上述步驟，依次對每個架次POS觀測值自身精度進行評定，POS觀測值精度分析顯示所有架次的IMU/GPS數(shù)據(jù)均在限值范圍內(表1)。平面、高程和速度偏差限值分別為0.15 m、0.5 m和0.6 m/s。

表1 機載POS數(shù)據(jù)解算結果Tab.1 Solution results of airborne POS data

3.4 DEM和DOM精度分析

3.4.1 驗證區(qū)空三加密

驗證區(qū)空中三角測量運用經(jīng)典的光束法平差模型解算加密點坐標。將POS數(shù)據(jù)引入空三工程，進行相對定向模型連接點自動匹配，之后進行基于POS數(shù)據(jù)的光束法空三嚴密平差，平差計算后在立體模型下量測外業(yè)檢查點的三維坐標，與驗證區(qū)控制點實測坐標進行比對得到實際精度。

3.4.2 定位精度對比

自由網(wǎng)平差合格后在立體模型下測量外業(yè)實測點的坐標，與驗證區(qū)控制點實測坐標進行比對，得到利用檢校后POS數(shù)據(jù)直接進行空三加密的模型實際精度。規(guī)范要求1∶10 000的DOM平面中誤差≤5 m，1∶10 000的二級DEM高程中誤差≤1.7 m。利用檢校后的POS數(shù)據(jù)直接進行空三加密的模型實際精度計算，如表2所示，其中Dx為北方向的差值，Dy為東方向的差值，Ds為平面差值，Dh為高程方向的差值。在立體模型下采集對應的24個精度驗證區(qū)像控點的三維坐標，與實測坐標對比，其中平面中誤差最大值為3.45 m，最小值為0.18 m，平均值為±1.82 m；高程中誤差最大值為-2.60 m，最小值為0.31 m，平均值為±1.61 m；結果均滿足規(guī)范要求。利用上述影像數(shù)據(jù)、POS數(shù)據(jù)制作的DEM和DOM成果如圖5所示。

表2 基于機載POS的空三模型與實測點定位精度對比Tab.2 Positioning accuracy comparison between aerial triangulationl model based on airborne POS and measured points

(a) DEM (b) DOM

圖5 1∶10 000比例尺DEM和DOM成果圖
Fig.51∶10000scaleDEMandDOMresults

4 成果應用

4.1 土地利用類型遙感解譯

利用緊耦合機載POS技術獲取高空間分辨率的航空遙感數(shù)據(jù)，在此基礎上將得到的外方位元素采用直接地理定位定向方式進行高精度DEM和DOM制作，其成果可以針對海岸帶斷裂構造、潮灘、濕地、地表鹽堿化和海岸線等要素開展信息提取和解譯，形成大比例尺遙感地質專題圖、近海水深圖和海陸交互帶地形地貌無縫拼接成果，在此基礎上對區(qū)域環(huán)境進行綜合分析研究，為渤海海岸帶綜合地質調查提供航空物探遙感技術支持和服務，后期為環(huán)渤海經(jīng)濟區(qū)城市群生態(tài)文明建設、重大工程與項目建設、海陸資源統(tǒng)籌規(guī)劃、生態(tài)環(huán)境保護與防治、減災防災等方面的政府決策提供重要的科學依據(jù)，為海洋地質調查提供高精度航空遙感數(shù)據(jù)資料遙感解譯成果[15]。以全國第二次土地利用劃分類型為基礎，采用GF-1和GF-2數(shù)據(jù)并結合本研究獲取的高空間分辨率遙感影像，對區(qū)內典型區(qū)域祥云島的土地利用類型進行了1∶10 000遙感解譯，將土地利用類型劃分為10個一級地類和21個二級地類。土地利用類型解譯成果如圖6所示。

圖6 土地利用類型解譯成果Fig.6 Interpretation result of land utilization types

4.2 海岸線灘涂解譯

在1∶50 000解譯的基礎上，利用本次成果在祥云島地區(qū)進行了1∶10 000土地利用類型、生態(tài)景觀和海岸線灘涂的解譯，并對區(qū)內土地利用類型分布、土地景觀分布以及海岸線灘涂分布進行了統(tǒng)計，為該島的保護和開發(fā)提供了詳細的信息。其中海岸線灘涂解譯成果如圖7所示。

圖7 海岸線灘涂解譯成果Fig.7 Interpretation result of coastline beaches

5 結論與展望

(1)緊耦合機載POS技術的成功應用，改變了長期以來航空遙感對地定位嚴重依賴地面控制的狀況，大幅縮短了航空遙感調查的生產(chǎn)周期，降低了生產(chǎn)成本，解決了無法對西部無人區(qū)、海岸帶、灘涂、濕地和災后地進行野外作業(yè)的技術難題，與常規(guī)成圖作業(yè)方式相比至少可減少40%以上的工作量，縮短一半作業(yè)周期。

(2)直接地理定位技術在海岸帶航空遙感調查中的首次成功應用，使得在無地面控制點、距基站距離過遠甚至飛行過程中衛(wèi)星失鎖的情況下，仍可進行高質量數(shù)據(jù)采集，并制作高精度成果圖件，極大地減少了地面工作量，縮短工作周期，提高工作效率。本研究所飛行覆蓋面積為8 332 km2，僅架設一臺地面基站，與飛行航攝區(qū)域最遠距離達137 km，所得數(shù)據(jù)精度經(jīng)解算仍滿足精度要求，與此同時嘗試了單點定位方式，該方式的解算精度較有基站時下降15%～20%，但仍可滿足1∶10 000比例尺的制圖要求；使用直接地理定位結果進行成果圖件制作，平面精度優(yōu)于2.5 m，高程精度優(yōu)于2 m，說明采用緊耦合技術解算的外方位元素可直接用于DEM和DOM制作而無需布設任何地面控制點，解決了海岸帶、灘涂地區(qū)難以布設控制點的難題；在僅布設四角控制點的情況下，平面和高程精度可迅速提高至優(yōu)于1 m，若研究區(qū)采用常規(guī)方式進行影像圖制作則需要布設480個地面控制點，說明該技術極大程度地減少了地面工作量，提高了工作效率。

(3)緊耦合機載POS技術和直接地理定位方法已經(jīng)成為現(xiàn)有航空遙感不可或缺的輔助手段。本次應用再一次證明了該方法的先進性和可靠性，并進一步積累了工作和科研經(jīng)驗，為后續(xù)該技術在海岸帶無人機測量、水深測量和高光譜探測等方面的應用，打下了良好的基礎。通過本研究初步歸納出一套緊耦合直接地理定向技術的海洋地質調查技術流程和工作方法，能在較短時間內完成從數(shù)據(jù)獲取到成果圖制作的過程，其成果也可適用多搭載平臺和多傳感器的應用，為新興遙感技術在地質調查項目中的應用提供技術支撐和工作思路。