(高清版)GB∕T 38242-2019 月球與行星近景攝影測(cè)量相機(jī)地形測(cè)量能力地面驗(yàn)證試驗(yàn)規(guī)范

ICS07.040A46中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)月球與行星近景攝影測(cè)量相機(jī)地形測(cè)量能力地面驗(yàn)證試驗(yàn)規(guī)范v-2019-10-18發(fā)布2020-05-01實(shí)施國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局ⅠGB／T38242—2019本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)科學(xué)院提出。本標(biāo)準(zhǔn)由全國(guó)空間科學(xué)及其應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC312)歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)、中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所。1GB／T38242—2019月球與行星近景攝影測(cè)量相機(jī)地形測(cè)量能力地面驗(yàn)證試驗(yàn)規(guī)范本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了開(kāi)展月球與行星近景攝影測(cè)量相機(jī)地形測(cè)量能力地面驗(yàn)證試驗(yàn)的試驗(yàn)內(nèi)容、試驗(yàn)要求、試驗(yàn)方法和試驗(yàn)評(píng)定。本標(biāo)準(zhǔn)適用于月球與行星探測(cè)任務(wù)中在月球與行星表面開(kāi)展探測(cè)任務(wù)，由兩臺(tái)及以上相機(jī)構(gòu)成的近景攝影測(cè)量系統(tǒng)地形測(cè)量能力地面驗(yàn)證試驗(yàn)普適性（一般性）的規(guī)范和原則。2規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)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/T14950—2009攝影測(cè)量與遙感術(shù)語(yǔ)3術(shù)語(yǔ)和定義GB/T14950—2009界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。為了便于使用，以下重復(fù)列出了GB/T14950—2009中的一些術(shù)語(yǔ)和定義。3.1攝影測(cè)量利用攝影影像信息測(cè)定目標(biāo)物的形狀、大小、空間位置、性質(zhì)和相互關(guān)系的科學(xué)技術(shù)。[GB/T14950—2009,定義2.1]3.2近景攝影測(cè)量利用對(duì)物距不大于300m的目標(biāo)物獲取的立體像對(duì)進(jìn)行的攝影測(cè)量。[GB/T14950—2009,定義2.9]3.3地面科學(xué)驗(yàn)證試驗(yàn)在地面環(huán)境下評(píng)估行星探測(cè)任務(wù)有效載荷探測(cè)能力的過(guò)程。注：近景攝影測(cè)量相機(jī)地面科學(xué)驗(yàn)證試驗(yàn)的主要目的是評(píng)估此類相機(jī)完成探測(cè)區(qū)地形重構(gòu)的能力。3.4正樣相機(jī)技術(shù)狀態(tài)確定可用于上天飛行的相機(jī)。注：也稱飛行件相機(jī)。3.5圖像內(nèi)方位元素確定攝影光束在像方幾何關(guān)系的基本參數(shù)。即像主點(diǎn)的像平面坐標(biāo)（x0,狔0)和相機(jī)主距值fk。2GB／T38242—2019注2：改寫(xiě)GB/T14950—2009,定義5.12。3.6圖像外方位元素確定攝影光束在物方幾何關(guān)系的基本參數(shù)。注1：包括三個(gè)位置參數(shù)和三個(gè)姿態(tài)參數(shù)。注2：改寫(xiě)GB/T14950—2009,定義5.13。3.7相對(duì)定向元素確定立體像對(duì)兩像片之間相對(duì)位置的獨(dú)立幾何元素。[GB/T14950—2009,定義5.103]3.8相機(jī)畸變參數(shù)確定相機(jī)拍攝所得像點(diǎn)到無(wú)畸變影像理想位置像點(diǎn)之間的校正參數(shù)。3.9數(shù)字高程模型以規(guī)則網(wǎng)格點(diǎn)的高程值表達(dá)地面起伏的數(shù)據(jù)集。[GB/T14950—2009,定義6.29]數(shù)字正射影像圖經(jīng)過(guò)正射投影改正的影像數(shù)據(jù)集。[GB/T14950—2009,定義6.26]4基本要求行星近景攝影測(cè)量相機(jī)地面科學(xué)驗(yàn)證試驗(yàn)遵循（至少滿足）以下基本要求：a)所選的試驗(yàn)對(duì)象應(yīng)與正樣相機(jī)技術(shù)狀態(tài)一致；b)試驗(yàn)對(duì)象應(yīng)提前完成定標(biāo)數(shù)據(jù)、相機(jī)畸變參數(shù)、圖像內(nèi)方位元素、相對(duì)定向元素、圖像外方位元素等參數(shù)的測(cè)量；c)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境應(yīng)光照明亮，必要時(shí)增加輔助光源進(jìn)行照明；d)野外試驗(yàn)環(huán)境能見(jiàn)度范圍應(yīng)不少于300m,宜與行星表面的探測(cè)環(huán)境相似，減少環(huán)境差異帶來(lái)的影響；e)試驗(yàn)場(chǎng)地內(nèi)應(yīng)布設(shè)用于控制與檢查的標(biāo)志點(diǎn)，標(biāo)志點(diǎn)的空間分布應(yīng)均勻，數(shù)量應(yīng)滿足誤差分析要求；f)試驗(yàn)采用的坐標(biāo)測(cè)量?jī)x器應(yīng)在標(biāo)定有效期內(nèi)，儀器測(cè)量精度應(yīng)滿足地面科學(xué)驗(yàn)證試驗(yàn)的要求；g)試驗(yàn)對(duì)象獲取的試驗(yàn)圖像應(yīng)具有代表性；h)地面科學(xué)驗(yàn)證試驗(yàn)應(yīng)包含試驗(yàn)過(guò)程記錄和誤差分析，并形成試驗(yàn)報(bào)告。5試驗(yàn)內(nèi)容試驗(yàn)內(nèi)容包括（但不限于）以下內(nèi)容：a)內(nèi)方位元素誤差分析。評(píng)價(jià)相機(jī)拍攝圖像的像主點(diǎn)的像平面坐標(biāo)（x0,狔0)和相機(jī)主距值fk參數(shù)的測(cè)量誤差。b)相機(jī)畸變參數(shù)誤差分析。評(píng)價(jià)利用相機(jī)畸變參數(shù)對(duì)所攝取圖像進(jìn)行畸變校正的誤差。GB／T38242—2019c)相對(duì)定向元素誤差分析。評(píng)價(jià)相機(jī)拍攝圖像的相對(duì)定向元素測(cè)量誤差。d)外方位元素誤差分析。評(píng)價(jià)相機(jī)拍攝圖像的外方位元素測(cè)量誤差。e)評(píng)估行星近景攝影測(cè)量相機(jī)地形重構(gòu)誤差。注：建議試驗(yàn)內(nèi)容e)在野外環(huán)境下開(kāi)展。6試驗(yàn)方法直接利用測(cè)量數(shù)據(jù)，即在實(shí)驗(yàn)室或野外試驗(yàn)環(huán)境下獲取圖像數(shù)據(jù)，以及同步觀測(cè)控制點(diǎn)與檢查點(diǎn)數(shù)據(jù)，對(duì)第5章中試驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行評(píng)估與誤差分析。主要試驗(yàn)流程見(jiàn)圖1。圖1驗(yàn)證試驗(yàn)流程圖行星近景攝影測(cè)量相機(jī)地面科學(xué)驗(yàn)證試驗(yàn)具體操作步驟如下：a)試驗(yàn)場(chǎng)地搭建：將試驗(yàn)相機(jī)及其相關(guān)輔助設(shè)備、控制點(diǎn)與檢查點(diǎn)、坐標(biāo)測(cè)量?jī)x器等按要求進(jìn)行b)相機(jī)試驗(yàn)圖像獲?。汉侠碓O(shè)置相機(jī)工作參數(shù)，按照相機(jī)在軌工作主要流程，獲取質(zhì)量合格的圖像數(shù)據(jù)。注：目視判讀時(shí)圖像目標(biāo)邊緣可辨、對(duì)比度好、色調(diào)均勻、飽和像元少，不影響圖像信息的判讀，視為圖像數(shù)據(jù)質(zhì)量合格。c)控制點(diǎn)與檢查點(diǎn)坐標(biāo)測(cè)量：利用坐標(biāo)測(cè)量?jī)x器，測(cè)量控制點(diǎn)與檢查點(diǎn)的坐標(biāo)值。d)試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理：確定控制點(diǎn)與檢查點(diǎn)在相機(jī)原始圖像上的像元位置，采用攝影測(cè)量方法計(jì)算控制點(diǎn)與檢查點(diǎn)坐標(biāo)。野外試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理還應(yīng)包括利用多組立體像對(duì)采用攝影測(cè)量法重構(gòu)試驗(yàn)區(qū)地形數(shù)據(jù)，即制作試驗(yàn)區(qū)DEM和DOM,并從DEM和DOM上量取控制點(diǎn)與檢查點(diǎn)的坐標(biāo)值。e)評(píng)估與誤差分析：統(tǒng)計(jì)分析控制點(diǎn)與檢查點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算值（或量取值）與測(cè)量值之間偏差的最大值、最小值、平均值、標(biāo)準(zhǔn)差等信息，進(jìn)行誤差分析。7試驗(yàn)評(píng)定試驗(yàn)評(píng)定要求包括以下內(nèi)容：a)內(nèi)方位元素與相機(jī)畸變參數(shù)對(duì)圖像的校正偏差一般宜小于0.3像素；GB／T38242—2019b)相對(duì)定向元素誤差引起的相機(jī)光軸指向偏差一般宜小于0.3像素；c)外方位元素誤差引起的相機(jī)光軸指向偏差一般宜小于0.5像素；d)數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)接邊偏差一般宜小于2像素；e)數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)接邊偏差一般宜小于2像素；f)在距離近景攝影測(cè)量系統(tǒng)15m半徑范