基于DMC的航空摄影测量误差分析和质量控制方法研究

【类型】学位论文

【作者】范业稳 

【关键词】 DMC 航空摄影测量 误差分析 质量控制 空中三角测量 航空摄影技术设计 像片控制测量

【摘要】二十一世纪初出现的数码航空制图系统DMC是航摄仪发展史上的一个重要里程碑。它以直接获取数字航空摄影影像的方式打破了长期以来一直以胶片记录航空影像的垄断局面,真正地将航空摄影测量技术从数字摄影测量时代引入全数字摄影测量时代,并将极大地推动航空摄影测量技术的创新和普遍应用。DMC数码航空制图系统在组成结构、成像幅面和影像记录方式方面与胶片航摄仪完全不同,并且表现出了更高的内部几何稳定性,因此它一面世便受到航摄界的青睐,并在实际工程中得到了广泛的应用。在我国,虽然DMC引入较早,但是以胶片航摄仪获取航空影像的技术标准、规范已相当完整,工程技术流程已非常成熟,质量控制措施也相当齐全,使得DMC在实际应用中还存在着一些技术及质量控制方面的兼容问题,限制着DMC系统的应用和推广。因此,本文根据DMC在应用中存在的问题,对其成像特性、误差存在形式以及全数字摄影测量流程中相关生产环节的技术和质量要求进行了全面、深入的分析和研究,进而对DMC的应用提出相应的质量控制措施。具体的研究工作及创新之处主要体现在：1)详尽地分析了DMC的组成结构,成像CCD的误差特性及检校情况,系统地研究了DMC相机全色四镜头的安装方式、成像及虚拟影像融合原理,并针对DMC虚拟影像的成像原理,深入研究了由此产生的误差特性,发现了DMC虚拟影像中存在拼接误差,这种拼接误差与测区内地形高差和航摄高度的比值呈反比,并最终影响DMC影像高程方面的立体量测精度,这种拼接误差需要通过航空摄影分区时保持分区内的地形高差在一定幅度内来减少。2)在分析航空摄影技术要求和成果质量要求的基础上,研究了现有航空摄影成果质量控制环境中各种航摄质量的影响因素,指出了测区内的地形起伏是影响航空摄影质量的关键要素。3)根据DMC虚拟影像拼接误差和航空摄影技术设计质量均受测区地形起伏幅度影响的研究结果,详细分析了现有航空摄影技术设计的实现方式,辅助航摄技术设计软件的设计特点,指出了现有技术设计模式中存在的缺点,提出了以数字高程模型数据辅助航空摄影分区和技术设计来提高航空摄影质量的方法,并据此设计和实现了基于数据高程模型数据辅助航空摄影规划、计划、摄区分区、航空摄影技术设计及对航空摄影成果质量自动检查的航空摄影规划管理系统。4)基于全数字航空摄影测量技术流程,探讨了航空摄影成果质量、航空摄影辅助成果质量和外业像片控制成果质量的控制方式,提出了一种顾及质量与效率的像片控制点优化设计方法,以达到减少像片控制测量工作量,提高摄影测量质量与效率的目的。5)DMC航摄仪的面世,标志着航空摄影测量从数字摄影测量到全数字摄影测量的真正转变。本文针对这一转变,以RC30航摄仪为参考,从航空摄影、像片控制测量、空中三角测量三个方面详细地对比分析了DMC的生产效率,分析了影响作业效率高低的因素,为进一步提高航空摄影测量生产效率提供了理论依据。

【学位名称】博士

【学位授予单位】武汉大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】龚健雅

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