許春美

【摘? ?要】ADS系列數(shù)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(xiàn)較大范圍的覆蓋，影響內(nèi)部精度也比較高，還可以通過下載精密星歷數(shù)據(jù)來實現(xiàn)精準定位。本文通過對ADS數(shù)據(jù)內(nèi)業(yè)制圖技術(shù)進行研究，最終完成了ADS影像鐵路工程制圖，經(jīng)外業(yè)控制點檢測能夠滿足1：2000的制圖精度要求，并且數(shù)據(jù)具有較強的實用性，值得推廣應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】ADS攝像;長條帶;立體測圖

引言

ADS系列數(shù)字航攝測量系統(tǒng)是目前世界上唯一提供子像元級別精度數(shù)據(jù)的具有較寬幅面的數(shù)字攝影測量系統(tǒng)，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(tǒng)具有攝像距離長的優(yōu)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(guān)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(shù)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(shù)字航攝儀在我國占據(jù)了市場的重要份額，成為該領(lǐng)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?qū)γ恳粋€掃面線所對應(yīng)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(yōu)勢。此外，ADS80所應(yīng)用的重要技術(shù)有：攝影地面分辨率確定技術(shù)、攝影前以及攝影中地面的配合技術(shù)、大地水準面凈化技術(shù)以及影像數(shù)據(jù)處理技術(shù)、精度分析技術(shù)等。ADS數(shù)字系列在眾多領(lǐng)域被得到廣泛應(yīng)用，例如鐵路、測繪、水利等等，使用ADS航測系統(tǒng)進行測量，不僅大大降低了工作人員的野外作業(yè)，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(shù)學(xué)系列在我國諸多領(lǐng)域廣受歡迎。

2.ADS影像內(nèi)業(yè)制圖技術(shù)流程

ADS影像內(nèi)業(yè)制圖技術(shù)流程如圖1所示，整個制圖技術(shù)流程主要涉及到Xpro軟件、PixelGrid軟件以及Jx4軟件的應(yīng)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(shè)備的Xpro軟件對原始影像進行下載和轉(zhuǎn)換，在此轉(zhuǎn)換過程中可以下載星歷數(shù)據(jù)，以此增加定位精度。L0影像轉(zhuǎn)換為L1影像需要進行初步空三，教育利用Xpro設(shè)置飛行航線，并建立工程文件，設(shè)置合理的匹配規(guī)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(xiàn)立體環(huán)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(huán)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(shè)置、影像轉(zhuǎn)換及種子點匹配、自動相對定向、量測地面控制點、區(qū)域網(wǎng)平差、輸出加密結(jié)果幾個步驟。（1）工程設(shè)置方面，對ADS進行加密工程設(shè)置，其關(guān)鍵是對航線和坐標系的正確設(shè)置?？梢岳肞ixelGrid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(guān)的航線設(shè)置，渝昆鐵路線坐標系為國家2000坐標系35帶，同時在設(shè)置時PixelGrid注意需要加上帶號;（2）影像轉(zhuǎn)換及種子點匹配，將影像格式進行影像轉(zhuǎn)換，為后期的空三做好相關(guān)準備工作。并完成種子點預(yù)先匹配，由于ADS80航測系統(tǒng)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(xiàn);（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(nèi)連接點的匹配;（4）量測地面控制點，PixelGrid可以對控制點進行預(yù)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(jié)約了時間，十分方便快捷;（5）區(qū)域網(wǎng)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(chuàng)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(shù)據(jù)，包括影像數(shù)據(jù)、空三數(shù)據(jù)、條帶數(shù)據(jù)等以及空三加密過程中用到的參數(shù)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(qū)域網(wǎng)平差解算是在該項目方案中執(zhí)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(jié)果，由于Jx4對于條帶影像無法進行處理，因此，首先將通過區(qū)域平差的影像進行裁剪，使之成為傳統(tǒng)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(shù)據(jù)處理

4.1坐標系的轉(zhuǎn)換

首先，空三準備階段，需要將地面控制點坐標轉(zhuǎn)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(shè)置投影帶號和中央經(jīng)線，以此實現(xiàn)測圖定向;最后，測圖成果需要進行換帶處理和坐標轉(zhuǎn)換，處理后能夠滿足鐵路航測制圖的相關(guān)要求。

4.2控制點的設(shè)置與內(nèi)業(yè)加密

首先，對于地面控制點的設(shè)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(shè)置，具體做法是在鐵路沿線兩側(cè)十公里范圍內(nèi)，每兩個條帶間設(shè)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(qū)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(nèi)業(yè)加密造成判斷失誤，從而嚴重影響內(nèi)業(yè)加密的精度。

5.結(jié)語

綜上所述，采用ADS80航測攝像系統(tǒng)存在影像原始格式不開放、傳統(tǒng)空三方法不適合等諸多技術(shù)難點，通過制定完整的制圖流程，并經(jīng)過外業(yè)控制點檢測，實現(xiàn)了1：2000制圖精度的制圖任務(wù)，該數(shù)據(jù)具有一定的實用價值，可以在相關(guān)領(lǐng)域進行推廣以及應(yīng)用。

參考文獻

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