航空摄影测量技术设计书

1 前 言

1.1主要工作内容

（1）获取增城市市域范围内约1650平方公里真彩数码航片。

（2）沿增从高速、北三环高速和广河高速公路测绘面积约216平方公里1：2000数字线划图（DLG）。

（3）中心城区62平方公里1：2000数字线划图（DLG）修测。 （4）广汕路以北第一期测绘302平方公里1：2000数字线划图（DLG）。 （5）广汕路以北第二期测绘498平方公里1：2000数字线划图（DLG）。 （6）广汕路以南650平方公里数字正射影像图（DOM）生产。

1.2 技术依据

表1 技术依据

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9

标准名称 《全球定位系统城市测量技术规程》 《航空摄影技术设计规范》 《城市测量规范》 《1：500、1：1000、1：2000地形图图式》 《1：500、1：1000、1：2000航测内业规范》 《数字测绘产品检查验收规定和质量评定标准》 地球空间数据交换格式 1：500、1：1000、1：2000 地形图航空摄影测量数字化测图规范 国家测绘局《GPS辅助航空摄影技术规定(试行）》 标准代号 CJJ73-97 GB/T19294-2003 CJJ8-99 GB/T7929-1995 GB7930-87 GB/T18316-2001 GB/T 17798—1999 GB 15967—1995 — - 1 -

10 11 12 13 14 15 16 17 18 国家三、四等水准测量规范 数字测绘产品质量要求第1部分: 数字线划地形图，数字高程模型质量要求 《1：500、1：1000、1：2000航测外业规范》 《测绘产品检查验收规定》 《测绘产品质量评定标准》 《1：500、1：1000、1：2000地形图数字化规范》 《数字地形图系列和基本要求》 《1：500、1：1000、1：2000地形图要素分类与代码》 乙方技术设计书（经甲方批准） GB 12898—91 GB/T17941.1—2000 GB7931-87 CH1002-95 CH1003-95 GB/T17160—1997 GB/T18315—2001 GB/T1804—93 — 1.3 测区概况

增城市地理位置十分优越。位于珠江三角洲东北部。因地处连接香港、深圳、广州三个大都市的中部，被称之为“黄金走廊”。

全市地形北高南低，北部山地面积约占全市面积的8.3%；丘陵主要分布在中部，约占全市面积的35.1%，低丘和台地集中在中南部，约占全市面积的23.2％；南部是广阔而典型的三角洲平原，加上河谷平原，约占全市面积的33.4%。航摄范围以行政境界为基础采用满图幅方式进行外扩设计。

1.4 气候状况

增城市气候温和，土地肥沃，风调雨顺，全年平均气温为22.2度，年降雨量1869mm。 4～9月为雨季，占年降雨量的85％，10～3月为干季，占雨量的15％。受地形影响，降雨量北多南少；北部正果最多年降雨量3049.1mm，南部石滩最少年降雨量只有877mm。夏季常有台风侵入，年平均2次，最多年达7次，也有无台风的年份，风力最大可达11级，对南部地区影响较大。

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图1 增城市航摄范围示意图

1.5 飞行平台、航摄仪及摄影基地

飞行平台：运5 航摄仪：SWDC-4 机场：广州白云机场

1.6 SWDC-4数码航摄仪简介

本次航空摄影测量项目拟采用国产 SWDC-4真彩数码航空摄影仪实施。

1.6.1 SWDC-4数码航空摄影仪

国产 SWDC-4数码航空摄影仪是中国测绘科学研究院与河南理工大学共同研发成功新一代航摄仪。本项目的产品是传统航摄仪的更新换代产品和国外同类产品的替代产

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品，是科技发展的必然产物，产品的开发成功对加速我国的测绘手段现代化具有极大的社会效益和经济效益，为国家信息化进程大量需要的航空相机提供可选择的可靠国产品牌。

图2 SWDC-4 数字航空摄影仪（像幅

11K×8K）

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SWDC-4数码航空摄影仪由4个单面阵数码相机通过固定的几何关系，经过外视场拼接而成，拼接后的CCD面阵大小等效为11k×8k。

SWDC -4航摄仪主要技术指标如下：

? 光圈3.5-32 ? 焦距50mm

? 快门1-1/800s，连续曝光最小时间间隔3.0s ? 像素尺寸9μ ? 畸变小于2μ

? ISO50-400,没有像移补偿 ? 数码相机伴侣

容量40G×4,可存储850张照片 ? 航向视场角74° ? 旁向视场角91°

1.4.2 SWDC-4数码航摄系统主要软件

（1）航摄飞行软件PNS，该软件包括设计软件包和控制软件包，主要用于航线设计、曝光点设计、几何数据处理与获取等，并将必要数据输入到ARM9处理器中用于航摄飞行自动控制（航摄定点曝光、旋偏角K自动修正、飞行航迹图实时显示等）；

（2）单面阵影像畸变差纠正软件DRS，该软件包主要对原始数字影像进行零级处理，通过处理消除影像的畸变差和主点偏移量；

（3）匀色软件CCS，该软件包主要对数字图像进行图像处理，通过处理，消除成像条件（天气条件、光照条件、硬件条件等）对数字影像的各类影响；

（4）航摄漏洞检查软件EBCS，该软件包主要用于对航摄飞行影像数据进行航摄空白区漏洞检查，通过检查，在测区及时决定是否进行航摄补拍；

（5）虚拟影像生成软件VICS，该软件主要用于对影像的拼接并生成虚拟影像，主要包括纠正为水平影像、影像子像元相关、速成小空三、虚拟影像生成等步骤；

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山地 高山地 1：2000 1：2000 0.4 0.4 0.6 0.9 0.7 0.7 1.0 1.5 1.1 1.1 1.6 2.4 注：1. 基本定向点残差为加密点中误差的0.75倍； 2. 多余控制点不符值为加密点中误差的1.25倍； 3. 区域网间公共点较差为加密点中误差的2.0倍。

（3）加密点中误差以全区或者单个区域为单位按下面的公式进行估算： mq=? mg=?[??]n[dd]2n

式中：mq----控制点中误差，m; mg----公共点中误差，m; △----多余野外控制点不符值，m;

d----相邻航线或者相邻区域网之间公共点较差，m; n----评定精度的点数。

3.3.4数字摄影测量工作站（JX-4C）数字产品制作

数字产品制作采用JX-4C全数字摄影测量系统（DPS），该系统是结合生产单位的作业经验，开发的一套半自动化的微机数字摄影测量工作站。该工作站主要用于各种比例尺的数字高程模型“DEM”、数字正射影像“DOM”、数字线划图“DLG”生产，是一套实用性强，人机交互功能好，有很强的产品质量控制的数字摄影测量工作站。

本次数字产品制作（DEM、DLG和DOM制作）主要包括定向建模、DLG制作、DEM和DOM的创建与镶嵌等步骤。

（1）立体模型的建立和限差要求

定向建模主要是利用空三加密的结果，采用全自动空三数据导入方式，在JX4-C数字摄影测量工作站上采用批处理的方法完成各个立体模型的建立。模型建立过程中的各项限差要求如下：相对定向各点的残余上下视差的限差为0.008mm，绝对定向平面坐标误差（DXG、DYG），平地、丘陵地一般为0.0002

×M图 m，（M图为成图比例尺的分母），最大不得大于0.0003×M图 m；山地、高山地一般为0.0003×M图 m，最大不得大于0.0004×M图 m。高程定向误差（DZG），平地、丘陵地全野外布点不得大于0.2m，其余不得超过加密点高程中误差的0.75倍。

（2）数字线划图（DLG）的制作

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建立满足精度要求的立体模型以后，在JX4-C数字摄影测量工作站上主要通过跟踪矢量化立体模型的方式生成数字线划图，图层的分类和编码严格按照国标进行分类和编码。

1）成图方法：严格执行两个像对一幅图测制，并不超过图幅边界测图，每幅图都使用通过本图幅中心线的像对进行测制。采用JX4内部格式室内判读测图，喷出白纸线划图，外业调绘，再用CASS软件编辑、注记和整饰成图。

2）地形图要素分类和图式：地形图要素分类与代码依据《1：500、1：1000、1：2000地形图要素分类与代码》（GB/T1804—93）的要求分层绘制。图式采用《1：500、1：1000、1：2000地形图图式》（GB/T7929-1995）

3）基本比例尺1：2000。

4）成图软件：南方CASS7.0成图软件。 5）地形图的分幅

线划地形图分幅、编号：统一采用50cm×50cm正方形分幅，其图幅理论面积及边长见表5

表5 线划地形图图廓参数 图上图廓对角线比例尺 图廓线实际长、宽 长度 1：2000 500m×500m 70.71cm 图幅理论面积 1.0km2 图幅编号：采用图廓西南角坐标10公里数（小数后一位）编号，X坐标在前，Y坐标在后，中间以半短线连接。并以图内显著名称作该图图名。

6）地形图的精度 （1）平面位置精度

依据《数字地形图系列和基本要求》（GB/T18315—2001），地物点对最近野外控制点的图上点位中误差不得大于表6 规定。特殊困难地区地物点对最近野外控制点的图上点位中误差按地形类别放宽0.5倍。

表6 mm 地形图比例尺 平地、丘陵地 山地，高山地 1：2000 （2）高程精度

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0.6 0.8

依据《数字地形图系列和基本要求》（GB/T18315—2001），高程注记点、等高线对最近野外控制点的高程中误差不得大于表7规定。特殊困难地区高程中误差可按地形类别放宽0.5倍。

表7 m 平地 丘陵地 山地 高山地 注记点 1:2000 等高线 0.5 0.7 0.5 0.7 1.2 1.5 1.5 2.0 3）基本等高距、高程注记点密度

依据《数字地形图系列和基本要求》（GB/T18315—2001），基本等高距依据地形类别划分，按表8规定执行。一幅图内一般只采用一种基本等高距。

表8 m 图比例尺 平地 丘陵地 山地 高山地 1：2000 1.0 1.0 2.0（2.5） 2.0（2.5） 高程注记点密度为图上每100cm2内8～20个。建筑区和不便于绘等高线的地方，可不绘等高线。

7）居民地的表示

（1）外围轮廓及街道应准确绘出，内部可做较大综合。房屋的轮廓以墙基外角为准，地下室不作专门表示。

（2）菜地、果园、旱地等农用地中以木、油毡纸、草等为材料建造的简单房，住人的应表示，对轮廓小的拐角可适当综合取舍。

（3）街道、公路、广场、空地上的花圃、花坛轮廓线以实线表示；以内部道路边线为轮廓线的花圃、花坛边线以虚线表示，符号配置按《1：500、1：1000、1：2000地形图图式》（GB/T7929-1995）135、137、139页图例执行。城镇内道路边的汽车候车亭实测范围用实线表示，内配《1：500、1：1000、1：2000地形图图式》（GB/T7929-1995）52页6.5.6.d符号，没有候车亭的公共汽车站可不表示。

（4）杆上变压器符号应注意表示输入高压线符号及输出低压线符号的配置。 （5）街道边的邮筒，街道名称牌，小于1米的小型广告牌不表示。交通红绿灯不表示，其支撑电杆应实测。

（6）横跨街道、公路的路标、宣传栏、广告牌用《1：500、1：1000、1：2000地

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形图图式》（GB/T7929-1995）30页5.4.5符号按其方向表示，当广告牌、路标、宣传栏等为双面设计时，优先选取朝向北、向西方向表示。

（7）街道中间、花圃中间单柱支撑的宣传栏、广告牌仿照《1：500、1：1000、1：2000地形图图式》（GB/T7929-1995）30页5.4.5符号表示。

（8）单柱支撑表示道路、单位通道情况的标志牌用《1：500、1：1000、1：2000地形图图式》（GB/T7929-1995）52页6.5.6c符号表示。

（9）桥梁、广场、街道、公路上的路灯用《1：500、1：1000、1：2000地形图图式》（GB/T7929-1995）32页5.5.2.1符号表示，简陋的路灯不表示。

（10）街道名称、河流名称、道路名称、管线类别等注记的字向和字序应按图式119页注记规则执行。

（11）地形图编辑时，各种注记的字体大小、字型、方向要认真按《1：500、1：1000、1：2000地形图图式》（GB/T7929-1995）规定执行。

（12）地形图上高程注记应分布均匀，一般每方格应不少于10个高程注记点（含房屋、地物的高程点），在街道交叉口中心线、道路路面、桥面、广场、地下检修井口、较大空地等位置适当加注高程，1：2000注记到分米。

（13）围墙、栅栏、栏杆、篱笆和铁丝网等围护物，均应实测，在墙基上面筑栏杆的按围墙表示。

8）地形图的测绘内容及取舍按《城市测量规范》（CJJ8-99）4.6的要求执行。 （3）数字正射影像（DOM）的制作

数字高程模型生成以后，主要通过数字微分纠正的方法生成数字正射影像，之后再通过正射影像的镶嵌完成一幅正射影像的制作。严格采取一张像片一幅图的方法制作，物方像元大小0.2m（像方0.1mm），图幅尺寸50cm×50cm，一幅图图像大小约为75M，应在生成与地面套合较好的TIN的基础上制作正射影像，离开地表面的高架地物/凹下去地物须加测地物特征线来保证高架地物/凹下去地物的影像与矢量图的套合，并使用匀光匀色软件经过色彩均衡处理后交付用户使用，图幅接边差不大于1mm。

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4 质量保障体系

4.1 测绘管理制度

1．为了提高测绘生产质量管理水平，确保测绘产品质量，本单位从承接测绘任务、组织准备、技术设计、生产作业直至产品交付使用全过程实施的质量管理。

2．本单位经常进行质量教育，开展群众性的质量管理活动，不断增强干部职工的质量意识，所有上岗人员均为测绘专业技术人员，并进行了岗前培训。

3．单位有健全的质量管理规章制度。设有专门的质量管理或质量检查机构；并有专门的质量管理人员对生产的每个环节进行质量监督和检查。

4．本单位实行测绘质量责任制，项目负责人是第一责任人，质量主管是主要责任人。

4.2 生产组织准备的质量管理

1．测绘任务的实施，坚持先设计后生产，不允许边设计边生产 ，禁止没有设计进行生产。

2．测绘任务实施前，组织有关人员的进行技术培训，学习技术设计书及有关的技术标准、操作规程。

3．测绘任务实施前，必须对需用的仪器、设备、工具进行检验和校正；在生产中应用的计算机软件及需用的各种物资，应能保证满足产品质量的要求，不合格的不准投入使用。

4.3 生产作业过程的质量管理

1．单位制定有完整可行的工序管理流程表，加强工序管理的各项基础工作，有效控制影响产品质量的各种因素。

2．生产作业中的工序产品必须达到规定的质量要求，经作业人员自查、互检，如实填写质量记录，达到合格标准，方可转入下工序。下工序有权退回不符合质量要求的上工序产品，上工序应及时进行修正、处理。退回及修正的过程，都必须如实填写质量记录。

3．对检查发现的不合格品，必须及时进行跟踪处理，作出质量记录，采取纠正措

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施。不合格品经返工修正后，重新进行质量检查。

4．过程检查、最终检查和质量评定，按《测绘产品检查验收规定》和《测绘产品质量评定标准 》执行。

4.4 工期安排

2007年10月 航空摄影，获取增城市市域范围内约1650平方公里真彩数码航片。 2007年11月——2008年1月测绘沿增从高速、北三环高速和广河高速公路面积约216平方公里1：2000数字线划图（DLG）。

2008年2月对中心城区62平方公里1：2000数字线划图（DLG）进行修测。 2008年3月——2008年5月测绘广汕路以北302平方公里1：2000数字线划图（DLG）。

2008年6月——2008年9月测绘广汕路以北498平方公里1：2000数字线划图（DLG）。

2008年10——2008年11月测绘广汕路以南650平方公里数字正射影像图（DOM） 2008年12月检查验收。

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5 成果提供

（1）增城市市域范围内约1650平方公里真彩数码航片。

（2）沿增从高速、北三环高速和广河高速公路216平方公里1：2000数字线划图（DLG）（dwg格式）。

（3）中心城区62平方公里1：2000数字线划图（DLG）修测（dwg格式）。 （4）广汕路以北第一期302平方公里1：2000数字线划图（DLG）（dwg格式）。 （5）广汕路以北第二期498平方公里1：2000数字线划图（DLG）（dwg格式）。 （6）广汕路以南650平方公里数字正射影像图（DOM）。 （7）数字航摄仪技术参数； （8）摄区完成情况图； （9）数码航空摄影技术设计书； （10）航空摄影飞行记录；

（11）机载GPS接收天线偏心分量测定表； （12）航摄飞行DGPS记录单； （13）基准站GPS点之记、观测手簿； （14）刺点GPS点之记、观测手簿；

（15）GPS辅助航空摄影地面测量技术总结报告； （16）机载GPS数据处理报告（事后相位差分技术解算）； （17）机载GPS记录数据； （18）摄站EVENT MARK信息表； （19）基准站GPS观测数据及坐标成果； （20）摄站坐标成果； （21）其他相关数据或成果。

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6 技术优势

6.1 航摄经验

SWDC-4数码航摄仪是中国测绘科学研究院与河南理工大学共同研制开发的数码航摄仪，我们利用该航摄仪我们先后在山西、内蒙、北京、四川、河南完成了多项数码航空摄影测量任务。其中2006年利用SWDC-2数码航摄仪在河南焦作完成了560平方公里数码航空摄影测量任务，包括1：1000数字线划图和正射影像图生产。该成果经河南省国土厅组织有关专家鉴定，成果优秀。

6.2 技术力量

为完成增城市1：2000基础测绘工作，，我方成立了以曹凯滨为组长的项目组。 项目组组长： 曹凯滨 队长 项目组副组长：刘先林 院士

郭增长 教授

总体策划组：

组长：曹凯滨 队长、高级工程师 成员：谢卫民 副队长、工程师 黄 悦 工程师 李琳琳 工程师 史 经 工程师 刘 锋 工程师 林超扬 工程师 航空摄影组：

组长：刘宗杰 高级工程师 成员：王留召 高级工程师 博士 卢小平 副教授 博士

张建霞 讲师 博士

李天子 讲师 硕士

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空三加密组：

组长：刘昌华 教授 王宏涛 讲师 硕士 徐克科 讲师 硕士 制图组：

组长：王庆林 副教授

成员：计算机测图人员15人以上。 质量控制组：

组长：郭增长 教授 成员：王庆林 副教授

王留召 高级工程师 博士

王宏涛 讲师 硕士

数据成库组：

组长：黄 悦 工程师

成员：李琳琳 工程师 史 经 工程师 骆祖萌 工程师

刘 锋 工程师

何伟豪 工程师 卢德基 工程师 林超扬 工程师 刘 伟 工程师

6.2 SWDC-4数码航摄仪的技术优势

（1）SWDC的角像元比其他数码相机大一倍，在同样成图比例尺条件下，航高可以降低一倍，有利于争取飞行天气，加上数码相机可以调整感光度，在阴天和轻雾天气条件下，经过图像预处理可以获得合格影像。

（2）高程精度高。SWDC－4数码航摄仪基高比大，所以解决了长期因高程精度低

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而影响数字航空摄影仪推广问题。

（3）直接的天然真彩色。SWDC的彩色不是用融合彩色，而是RGB真彩，逼真度好，色彩自然。

（4）可以实现少控制航测。SWDC数码航摄仪采用内置双频GPS接收机，可实现高精度定点曝光，并记录投影中心精确坐标。采用GPS辅助空三技术可以大大减少地面控制点的数量。

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7 项目费用

7.1完成的主要任务及各项费用预算

1．完成1650平方公里真彩数码航空摄影：工程费用为：

1650 × 600 = 99（万元）

2．完成1016平方公里1：2000标准分幅数字线划图生产任务，工程费用为： （1）野外调绘费用：

1016× 500=50.8（万元） （2）线划图生产费用：

1016× 3500=355.6（万元）

3.完成650平方公里彩色正射影像图生产；工程费用为：

650× 630=40.95（万元）

4. 完成中心城区62平方公里1：2000数字线划图（DLG）修测： 62×2500＝15.5（万元）

5．完成数据成库，建立城市规划管理信息系统： 1650×400＝66（万元） 6．税费：

628× 0.06=37.68（万元） 以上费用总计：665.68万元

7.2 按国家收费标准计算

1．1650平方公里真彩色航空摄影：按目前国内真彩色航空摄影的市场价格1000元/平方公里计算，此项费用为：

1650 × 1000 = 165（万元）

2．1016平方公里1：2000分幅数字线划地形图和650平方公里彩色数字正射影像图测绘：按1999年10月国家财政部等颁发的《测绘生产成本费用定额》标准，此两项费用核算如表9:

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表9 工程费用预算表（按国家标准计算） 项目 像片调绘 数字线划地图 彩色数字 正射影像图 测绘面费用定额 积（km2） （元/km） 1650 1016 650 2526.43 5844.79 900.57 2费用 （万元） 416.86 593.83 58.5 备注 1.生产困难类别按Ⅱ类计算 2.比例尺为1：2000，一幅图实际面积为1平方公里 小计：1069.19 3.根据国家测绘收费标准，通过以上计算本次测绘工程总费用(不包括数据成库费用和税费)为：

165 + 1069.19 = 1234.19 （万元）

增城市金站城市建设测量队 北京四维远见信息技术有限公司 河南卓越科技发展有限公司 二○○七年九月

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仅供参考。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/a8e3.html