GBT 39610-2020 傾斜數(shù)字航空攝影技術(shù)規(guī)程

傾斜數(shù)字航空攝影技術(shù)規(guī)程2020-12-14發(fā)布2020-12-14實施國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會I 2規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14縮略語 25基本要求 25.1傾斜數(shù)字航攝儀性能要求 25.2傾斜數(shù)字航攝儀檢定 25.3機載IMU/GNSS系統(tǒng) 26航攝計劃與設(shè)計 26.1航攝計劃 26.2航攝設(shè)計 37航攝實施 47.1飛行質(zhì)量要求 47.2影像質(zhì)量要求 57.3IMU/GNSS 57.4補攝 58成果質(zhì)量檢查 58.1檢查項目 58.2檢查方法 58.3質(zhì)量檢查報告 59成果整理 69.1影像編號 6 69.3影像數(shù)據(jù)存儲與外包裝 69.4文檔資料整理 710成果驗收 710.1驗收程序 710.2驗收文檔 710.3驗收報告 711資料移交 8附錄A(資料性附錄)航攝常用計算公式 9附錄B(資料性附錄)航攝飛行記錄 附錄C(資料性附錄)相機位置關(guān)系示意圖 附錄D(資料性附錄)航攝資料移交書 Ⅲ本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)由中華人民共和國自然資源部提出。本標(biāo)準(zhǔn)由全國地理信息標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC230)歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：江蘇省測繪研究所、中測新圖(北京)遙感技術(shù)有限責(zé)任公司、上海航遙信息技術(shù)有限公司、南京師范大學(xué)、南京泛在地理信息產(chǎn)業(yè)研究院有限公司、北京市煤氣熱力工程設(shè)計院有限公司。1傾斜數(shù)字航空攝影技術(shù)規(guī)程本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了采用傾斜數(shù)字航攝儀進行航空攝影的基本要求、航攝計劃與設(shè)計、航攝實施、成果質(zhì)本標(biāo)準(zhǔn)適用于采用傾斜數(shù)字航攝儀生產(chǎn)基礎(chǔ)測繪產(chǎn)品和實景三維數(shù)字產(chǎn)品等的航空攝影工作。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T18316—2008數(shù)字測繪成果質(zhì)量檢查與驗收GB/T27919—2011IMU/GPS輔助航空攝影技術(shù)規(guī)范GB/T27920.1—2011數(shù)字航空攝影規(guī)范第1部分：框幅式數(shù)字航空攝影CH/T1029.2—2013航空攝影成果質(zhì)量檢驗技術(shù)規(guī)程第2部分：框幅式數(shù)字航空攝影CH/T8021數(shù)字航攝儀檢定規(guī)程3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。傾斜數(shù)字航攝儀obliquedigitalaerialcamera由一個垂直相機和多個傾斜相機組成，對地面進行多個視角攝影的數(shù)字航攝設(shè)備與器械。傾斜數(shù)字航空攝影obliquedigitalaerialphotography利用傾斜數(shù)字航攝儀開展的攝影工作或活動。傾斜相機主光軸與垂直相機主光軸的夾角。垂直影像verticalphotograph垂直相機拍攝到的圖像。傾斜相機拍攝到的圖像。航空攝影時，航空攝影機主光軸與鉛垂線的夾角或地面攝影時，攝影機主光軸相對于水平面的夾角。2影像旋角swingangle;yaw在像片平面內(nèi)，所選定的像片坐標(biāo)軸繞主光軸旋轉(zhuǎn)的角度。航線彎曲度stripdeformation一條攝影航線內(nèi)各張像片主點至首末兩張像片主點連線的最大偏離度。4縮略語下列縮略語適用于本文件。DEM:數(shù)字高程模型(DigitalElevationModel)DSM:數(shù)字表面模型(DigitalSurfaceModel)GNSS:全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GlobalNavigationSatelliteSystem)IMU:慣性測量單元(InertialMeasurementUnit)PPK:動態(tài)后處理技術(shù)(PostProcessingKinematic)RTK:實時動態(tài)測量(RealTimeKinematic)5基本要求5.1傾斜數(shù)字航攝儀性能要求傾斜數(shù)字航攝儀的基本性能應(yīng)滿足以下要求：a)各相機的內(nèi)方位元素和相機畸變參數(shù)可精確測定；b)各相機的像素不低于2000萬；c)帶有曝光信號反饋裝置，能穩(wěn)定輸出和記錄曝光脈沖；d)多個相機組成的航攝儀各相機之間的相對位置和姿態(tài)關(guān)系剛性穩(wěn)定；e)各相機曝光時間差不大于120ms;f)傾斜影像的中心點的地面分辨率不宜低于垂直影像的中心點地面分辨率。5.2傾斜數(shù)字航攝儀檢定傾斜數(shù)字航攝儀的檢定項目和檢定方法應(yīng)執(zhí)行CH/T8021,出現(xiàn)下列情況之一應(yīng)進行檢定：a)未檢定或已超過檢定有效期；b)經(jīng)過大修或主要部件進行拆卸更換后；c)在使用或運輸過程中產(chǎn)生劇烈震動后；d)其他可能對傾斜數(shù)字航攝儀穩(wěn)定性產(chǎn)生影響的情況。機載IMU/GNSS系統(tǒng)應(yīng)滿足GB/T27919—2011的規(guī)定。大范圍航攝時，IMU的數(shù)據(jù)記錄頻率不宜小于200Hz。無人機航攝可配置PPK,小范圍作業(yè)也可使用RTK。6航攝計劃與設(shè)計6.1航攝計劃航攝計劃應(yīng)根據(jù)任務(wù)需要制定，應(yīng)包括以下內(nèi)容：3a)攝區(qū)范圍與地物地貌特征；b)飛行平臺類型、技術(shù)參數(shù)；c)垂直影像地面分辨率；d)航線敷設(shè)方法、垂直影像的航向和旁向重疊度；e)執(zhí)行航攝任務(wù)的季節(jié)、氣候和時間；f)航攝儀類型、技術(shù)參數(shù)和航攝附屬儀器參數(shù)；g)航攝成果的類型、名稱和數(shù)量等。6.2航攝設(shè)計6.2.1設(shè)計用基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的選擇設(shè)計用基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)應(yīng)選擇攝區(qū)最新制作的地形圖、影像圖、DEM和DSM,地形圖、影像圖比例尺不低于1:10000,DEM和DSM比例尺不低于1:50000。6.2.2航攝分區(qū)的劃分劃分航攝分區(qū)應(yīng)遵循以下原則：a)航攝區(qū)域劃分一般應(yīng)按GB/T27920.1—2011執(zhí)行；b)在滿足分辨率與重疊度要求的前提下，航攝分區(qū)的跨度應(yīng)盡量大。6.2.3分區(qū)基準(zhǔn)面高度的確定依據(jù)分區(qū)地形起伏、飛行安全條件等確定分區(qū)基準(zhǔn)面高度，一般應(yīng)選取分區(qū)內(nèi)低點平均高程為基準(zhǔn)面高度。攝區(qū)、分區(qū)航線覆蓋的要求如下：a)攝區(qū)的航向覆蓋應(yīng)超出攝區(qū)邊界線一定的基線數(shù)，旁向覆蓋應(yīng)超出攝區(qū)邊界線一定的航線數(shù)。航攝常用計算公式參見附錄A的公式(A.2)和公式(A.3)。b)分區(qū)覆蓋的要求與攝區(qū)覆蓋的要求相同。6.2.5航線敷設(shè)方法6.2.5.1航線敷設(shè)應(yīng)遵循以下原則：a)航線按攝區(qū)范圍特征直線敷設(shè)；b)曝光點的分布依地形起伏、建筑物高低采用DEM或DSM設(shè)計；c)攝影區(qū)域含有水域時，航線應(yīng)盡量避免垂直影像像主點落水。6.2.5.2航攝成果用于三維建模時，航線敷設(shè)還應(yīng)遵循以下原則：a)對建筑物低矮、稀疏區(qū)域可根據(jù)大部分建筑物分布、朝向以及地形敷設(shè)；b)對建筑物高大、密集區(qū)域宜縱橫交叉敷設(shè)或加大航向旁向重疊度。航攝季節(jié)和航攝時間的選擇應(yīng)遵循以下原則：a)航攝應(yīng)選擇攝區(qū)內(nèi)氣象條件有利的季節(jié)，應(yīng)盡量避免或減少積雪、洪水、揚沙等對攝影的不利影響，確保航攝影像能夠真實地顯現(xiàn)地表細部特征；b)航攝時間一般應(yīng)根據(jù)表2規(guī)定的攝區(qū)太陽高度角或陰影倍數(shù)確定；4c)陡峭山區(qū)和高層建筑物密集區(qū)宜在當(dāng)?shù)卣缜昂蟾?h內(nèi)攝影。表2攝區(qū)太陽高度角和陰影倍數(shù)地形類別太陽高度角陰影倍數(shù)(倍)平地山地，大、中城市6.2.7影像重疊度要求影像重疊度要求如下：a)垂直影像：航向重疊度一般不低于60%;旁向重疊度一般應(yīng)設(shè)計為40%～80%,最低不低于30%。在陡峭山區(qū)、高層建筑密集區(qū)，航向重疊度設(shè)計為70%～80%。b)傾斜影像：當(dāng)滿足垂直影像重疊度后，傾斜影像的航向、旁向重疊度可不再重新設(shè)計。7航攝實施7.1飛行質(zhì)量要求7.1.1垂直影像傾角垂直影像傾角一般應(yīng)不大于6°,最大應(yīng)不大于10°。7.1.2垂直影像旋角垂直影像旋角應(yīng)滿足以下條件：a)垂直影像旋角一般應(yīng)不大于25°,在確保影像航向和旁向重疊度滿足要求的前提下最大應(yīng)不大b)航攝成果用于生產(chǎn)基礎(chǔ)測繪產(chǎn)品時，垂直影像旋角應(yīng)滿足GB/T27920.1—2011要求。航線彎曲度應(yīng)不大于1%,當(dāng)航線長度小于5000m時，航線彎曲度最大不大于3%。同一航線上相鄰影像的航高差應(yīng)不大于30m,最大航高與最小航高之差應(yīng)不大于50m,實際航高與設(shè)計航高之差應(yīng)不大于50m。攝區(qū)、分區(qū)覆蓋應(yīng)符合6.2.4。7.1.6飛行記錄資料的填寫每次飛行結(jié)束，應(yīng)由攝影員填寫航攝飛行記錄表，航攝飛行記錄表格式參見附錄B。57.2影像質(zhì)量要求影像質(zhì)量要求如下：a)影像應(yīng)清晰，層次豐富，反差適中，色調(diào)柔和，應(yīng)能辨認出與地面分辨率相適應(yīng)的細小地物影像，能夠建立清晰的立體模型。b)影像上不應(yīng)有云、云影、煙、大面積反光、污點等缺陷。雖然存在少量缺陷，但不影響立體模型的連接和測繪時，則認為可以用于測制線劃圖。c)確保因飛機地速的影響，在曝光瞬間造成的像點位移一般不應(yīng)大于1個像素，最大不應(yīng)大于IMU/GNSS數(shù)據(jù)處理要求如下：a)垂直影像IMU/GNSS數(shù)據(jù)處理依照GB/T27919—2011的第7章IMU/GPS數(shù)據(jù)處理部分執(zhí)行；b)傾斜影像IMU/GNSS數(shù)據(jù)根據(jù)垂直影像的IMU/GNSS數(shù)據(jù)和傾斜相機與垂直相機之間的相對位置和姿態(tài)關(guān)系解算獲得。7.4.1下列情況應(yīng)進行補攝：a)航攝影像出現(xiàn)相對漏洞或絕對漏洞；b)高山地、建筑物密集區(qū)同一視角傾斜相機連續(xù)漏片數(shù)大于2張。7.4.2補攝時應(yīng)遵循以下原則：a)應(yīng)采用前一次航攝飛行的同型號傾斜數(shù)字航攝儀補攝；b)漏洞補攝應(yīng)按原設(shè)計要求進行；c)補攝航線的兩端應(yīng)至少超出漏洞之外一條基線。8成果質(zhì)量檢查8.1檢查項目8.2檢查方法航攝實施單位應(yīng)對成果質(zhì)量進行全面檢查。影像重疊度、影像傾角、航高保持的檢查方法應(yīng)符合GB/T27920.1—2011中6.2的要求。航攝設(shè)計、影像旋角、航線彎曲度、攝區(qū)分區(qū)覆蓋完整性、影像質(zhì)量、附件質(zhì)量的檢查方法應(yīng)符合CH/T1029.2—2013中6.2、6.3、6.5的要求。IMU/GNSS成果質(zhì)量檢查應(yīng)符合GB/T27919—2011中第8章的要求。8.3質(zhì)量檢查報告檢查報告、檢驗報告的內(nèi)容、格式應(yīng)符合GB/T18316—2008的要求。6GB/T39610—20209成果整理9.1影像編號影像編號規(guī)則如下：a)影像編號由16位阿拉伯?dāng)?shù)字構(gòu)成，采用以航線為單位的流水編號，影像編號自左至右第1位~第5位為攝區(qū)代號，第6位～第7位為分區(qū)號，第8位～第10位為航線號，第11位～第12位為相機號，第13位～第16位為影像流水號，具體見圖2;↓山XX圖2影像編號b)應(yīng)以飛行方向為編號的增長方向；c)同一航線內(nèi)的影像編號不準(zhǔn)許重復(fù)；d)當(dāng)有補飛航線時，補飛航線的影像流水號在原流水號基礎(chǔ)上加5000。9.2IMU/GNSS數(shù)據(jù)IMU/GNSS數(shù)據(jù)處理應(yīng)按以下要求執(zhí)行：a)IMU/GNSS數(shù)據(jù)中影像名編號與影像編號相一致；b)IMU/GNSS需要標(biāo)明坐標(biāo)系統(tǒng)、轉(zhuǎn)角系統(tǒng)及相應(yīng)單位。9.3影像數(shù)據(jù)存儲與外包裝影像數(shù)據(jù)存儲與外包裝應(yīng)按以下要求執(zhí)行：a)應(yīng)根據(jù)傾斜數(shù)字航攝儀的相機分別建立存儲路徑，對應(yīng)相機獲取的影像存儲在相應(yīng)的路徑下。b)文件應(yīng)為常規(guī)影像格式，文件名稱與影像編號一致。c)一般應(yīng)采用硬盤存儲，硬盤存放于紙質(zhì)或塑料包裝盒內(nèi)。d)總體信息部分具體包含：1)攝區(qū)名稱；2)攝區(qū)代號；3)攝區(qū)面積；4)航攝時間；5)垂直影像地面分辨率；6)傾斜數(shù)字航攝儀類型、編號及主距；7)航線數(shù)、垂直影像數(shù)和傾斜影像數(shù)；8)航攝單位。e)裝載內(nèi)容具體包含：1)盤號(分盤序號/總盤數(shù));2)影像類型和格式；3)航線號；4)影像起止片號；5)備注。79.4文檔資料整理文檔資料按以下要求進行整理：a)文檔資料的整理應(yīng)符合GB/T27920.1—2011中7.1.4的要求；b)影像編號具體對應(yīng)關(guān)系應(yīng)在提交文檔和航攝記錄表中說明；c)文檔資料中需添加相機的安裝示意圖，表示方式參見附錄C的圖C.1;d)文檔資料中需添加各相機的相對位置關(guān)系示意圖，表示方式參見圖C.2。10成果驗收成果驗收程序包括：a)航攝執(zhí)行單位按本規(guī)范和航攝合同的規(guī)定對全部航攝成果資料逐項進行檢查。航攝執(zhí)行單位質(zhì)檢合格后，將全部成果資料整理齊全，提交航攝委托單位驗收。b)航攝委托單位或委托測繪產(chǎn)品質(zhì)檢機構(gòu)依據(jù)本規(guī)范和航攝合同的規(guī)定對全部成果資料進行驗收，雙方協(xié)商處理檢查驗收工作中發(fā)現(xiàn)的問題，航攝委托單位或委托測繪產(chǎn)品質(zhì)檢機構(gòu)最終給出成果資料的質(zhì)量評定結(jié)果。c)成果質(zhì)量驗收合格后，雙方在移交書上簽字，并辦理移交手續(xù)。10.2驗收文檔驗收時應(yīng)提供必備的文檔，包括：a)技術(shù)設(shè)計書；b)飛行記錄；c)航攝儀技術(shù)參數(shù)檢定報告；d)航線與像片結(jié)合圖；e)攝區(qū)范圍；f)完成情況示意圖；g)成果資料移交書；h)質(zhì)量檢查(檢驗)報告。報告的內(nèi)容主要應(yīng)包括：b)驗收依據(jù)，包括航攝合同、引用標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)設(shè)計文件等；d)飛行質(zhì)量，包括航攝儀技術(shù)參數(shù)檢定情況、攝區(qū)分區(qū)情況、航線數(shù)(含補飛)、飛行時間(含補f)IMU/GNSS質(zhì)量檢查報告；g)成果質(zhì)量評價：h)存在的問題及處理意見。8驗收完成后應(yīng)提交航攝資料移交書，格式參見附錄D。主要內(nèi)容包括：a)傾斜數(shù)字航空攝影技術(shù)設(shè)計書；b)傾斜數(shù)字航攝儀檢定報告；c)航攝批文；d)航攝飛行記錄表；e)垂直影像和傾斜影像數(shù)據(jù)；f)垂直瀏覽影像；g)航攝像片中心點坐標(biāo)數(shù)據(jù)；i)攝區(qū)范圍完成情況圖；j)航攝資料移交書；k)航攝資料保密審查報告；m)其他有關(guān)資料。9(資料性附錄)航攝常用計算公式A.1航向和旁向覆蓋應(yīng)超出分區(qū)邊界線一定的基線數(shù)，按式(A.1)計算：P——航向或旁向重疊度。N基=N+2……(A.2)N航=N+1……(A.3)(資料性附錄)航攝飛行記錄航攝飛行記錄表內(nèi)容和格式參見表B.1。表B.1航攝飛行記錄攝區(qū)攝區(qū)名稱攝區(qū)代號航攝分區(qū)垂直影像地面分辨率/m絕對航高攝影方向航線條數(shù)地形地貌飛機飛機型號飛機編號航攝儀航攝儀型號航攝儀編號天氣天氣狀況水平能見度垂直能見度機組飛行員攝影員備注：填表人(資料性附錄)相機位置關(guān)系示意圖C.1以獲取5個視角影像的傾斜數(shù)字航攝儀為例，表