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农村土地承包经营确权发证之航片VS卫星图片

2014-06-18 16:06:14来源:原创 编辑:浏览:

航片

我们将低空域领域获取到的照片统称之为航片,即为飞行拍摄的影像,这类影像严格意义上分为两种硬件结构:

小型无人机+全画幅相机的工作模式

大型通航飞机+大尺寸航空摄影相机的工作模式

其前者机动性强,获取照片迅速,成本较低,但是拍摄大面积工作区时又无法满足性能、技术指标的要求。后者成本较高,获取照片更为迅速,且更适用于大面积工作区的数据采集,唯一缺点就是技术门槛过高以及成本大幅度高于小型无人机获取采集。

但是无论经由哪一种方式获取航空影像,在获得照片后都要进行漫长的内业、外业后期处理工作。

就后期处理工作而言,目前有两种处理方式,一种为国标所认可的航空摄影测量办法(包含无人机摄影测量技术),一种为高效的“图片”处理版本,后者只能够被称为航拍照片,因为没有经过国标技术标准的处理,所以精度层面无从谈起,为何要在图片二字上用引号,如果说以国标方式处理的航测影像叫做测绘成果的话,后者只能被称为具有一定参考意义的航拍图片。

在国标的处理航拍影像要求中,获取到的航拍影像必须为立体片,也就是需要获取同一区域前视角与后视角的影像,并要经过构建DEM、内定向、相对定向、绝对定向,空三加密,等一系列的技术手段完成技术处理,最终得到正射影像。那么这样流程的影像如何保证其精准呢?

拍摄到的数据由于镜头的变形、拍摄姿态的不稳定,首先要对所有照片进行内定向也就是绝对定向还原成像照片比对摄影姿态时的中心坐标,四角坐标,这个坐标仅针对于照片而言,不涉及坐标系的问题,将每一张照片精准还原拍摄姿态后,结合亚米级甚至更高精度的GPS全站仪对测区进行与坐标系、投影方式挂钩的外业控制点采集以及高程控制点采集,完成这一步后,以少量的地面控制点为依据,进行空中三角测量网的密度加密,以求用较为精准的模型,进行电算没有控制点的区域,为基础控制点增加密度,通常被叫做空三加密。在完成这一步后就需要进行相对定向,通俗来说就是用立体片构建DEM数字高程成果,最终以DEM模型用于数据地表模型基准,对绝对定向后的航片完成正射数字摄影测量结果。

而这样一个繁杂的过程同时涉及到了内业、外业的工作,是一个标准的数字航空摄影测量成果。同时我们也可以看出,数据的精度是因为有了高精度的外业调绘,然后为空三加密带来了优质的作业基础,这样就能进行高质量的相对定向,从而得到结果。

而另一种方式是直接省略外业调绘、相对定向过程,控制点的来源取自国家西安80坐标系或54坐标系,更有甚者直接以谷歌地球这样不严肃的商业数据进行控制点获取,而谷歌上上坐标是如何得到的呢?因为谷歌不可能前往世界各地去采集当地的实地控制点,所以他的数据坐标来源,是类似于航测空三加密的方式,依托卫星本身的RPC模型实施地面电算的结果。以此而来的数据精度是无从说起的。

下图为谷歌本身不同两幅数据的接缝处,可以看出接缝处的误差,同时谷歌数据为了满足视觉上的准确性,往往需要忽略数据RPC模型计算后的地理精度,这样就造成了更大的误差,再者谷歌地球本身承载的是全球的数据,我们都知道一步错步步错这个道理,下图为两份卫星影像的拼接错误。以此错误,为满足视觉要求,向全球范围影像将此错误延展,那么这个错误会越来越大。

在处理时长的问题上,也与产品的成熟度及搭载设备的完成度高低有直接的关系,通航飞机航测除飞机外,航测摄影设备与卫星无异,均为大幅面多光谱传感器,此技术条件成熟,且设备费用最便宜的高达几百万,所以相关配套及人员数量要求反倒没有对计算机硬件要求高。无人机方面则因飞机拍摄照片零散,一个50平方公里的区域,因为像素低,单次成像范围小,会出现几千张照片,结合到参差不齐的飞行控制系统,在不严谨的情况下会比大型飞机带来更大的误差,而且面积几千张目标区域的照片量,完全需要进行人海战术的数据处理,所有流程在半自动化的处理过程中,处理效率会较低。通常小面积的区域,人手合理的情况下处理时长需要最快半个月,且没有外业工作的参与。如以国标方式进行,那么时间则会更长。

所以综合以上航测在市场上存在的两种数据处理的特征,来对航片数据进行一个综合评定。

WorldView-2

卫星类型: 对地观测

所属国家: 美国

分辨率: 0.5米

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