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

ICS07.040A46中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)月球與行星近景攝影測量相機(jī)地形測量能力地面驗證試驗規(guī)范v-2019-10-18發(fā)布2020-05-01實施國家市場監(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)由中國科學(xué)院提出。本標(biāo)準(zhǔn)由全國空間科學(xué)及其應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC312)歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：中國科學(xué)院國家天文臺、中國科學(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量相機(jī)地形測量能力地面驗證試驗規(guī)范本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了開展月球與行星近景攝影測量相機(jī)地形測量能力地面驗證試驗的試驗內(nèi)容、試驗要求、試驗方法和試驗評定。本標(biāo)準(zhǔn)適用于月球與行星探測任務(wù)中在月球與行星表面開展探測任務(wù)，由兩臺及以上相機(jī)構(gòu)成的近景攝影測量系統(tǒng)地形測量能力地面驗證試驗普適性（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攝影測量與遙感術(shù)語3術(shù)語和定義GB/T14950—2009界定的以及下列術(shù)語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)語和定義。3.1攝影測量利用攝影影像信息測定目標(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近景攝影測量利用對物距不大于300m的目標(biāo)物獲取的立體像對進(jìn)行的攝影測量。[GB/T14950—2009,定義2.9]3.3地面科學(xué)驗證試驗在地面環(huán)境下評估行星探測任務(wù)有效載荷探測能力的過程。注：近景攝影測量相機(jī)地面科學(xué)驗證試驗的主要目的是評估此類相機(jī)完成探測區(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：包括三個位置參數(shù)和三個姿態(tài)參數(shù)。注2：改寫GB/T14950—2009,定義5.13。3.7相對定向元素確定立體像對兩像片之間相對位置的獨立幾何元素。[GB/T14950—2009,定義5.103]3.8相機(jī)畸變參數(shù)確定相機(jī)拍攝所得像點到無畸變影像理想位置像點之間的校正參數(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量相機(jī)地面科學(xué)驗證試驗遵循（至少滿足）以下基本要求：a)所選的試驗對象應(yīng)與正樣相機(jī)技術(shù)狀態(tài)一致；b)試驗對象應(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、相對定向元素、圖像外方位元素等參數(shù)的測量；c)實驗室環(huán)境應(yīng)光照明亮，必要時增加輔助光源進(jìn)行照明；d)野外試驗環(huán)境能見度范圍應(yīng)不少于300m,宜與行星表面的探測環(huán)境相似，減少環(huán)境差異帶來的影響；e)試驗場地內(nèi)應(yīng)布設(shè)用于控制與檢查的標(biāo)志點，標(biāo)志點的空間分布應(yīng)均勻，數(shù)量應(yīng)滿足誤差分析要求；f)試驗采用的坐標(biāo)測量儀器應(yīng)在標(biāo)定有效期內(nèi)，儀器測量精度應(yīng)滿足地面科學(xué)驗證試驗的要求；g)試驗對象獲取的試驗圖像應(yīng)具有代表性；h)地面科學(xué)驗證試驗應(yīng)包含試驗過程記錄和誤差分析，并形成試驗報告。5試驗內(nèi)容試驗內(nèi)容包括（但不限于）以下內(nèi)容：a)內(nèi)方位元素誤差分析。評價相機(jī)拍攝圖像的像主點的像平面坐標(biāo)（x0,狔0)和相機(jī)主距值fk參數(shù)的測量誤差。b)相機(jī)畸變參數(shù)誤差分析。評價利用相機(jī)畸變參數(shù)對所攝取圖像進(jìn)行畸變校正的誤差。GB／T38242—2019c)相對定向元素誤差分析。評價相機(jī)拍攝圖像的相對定向元素測量誤差。d)外方位元素誤差分析。評價相機(jī)拍攝圖像的外方位元素測量誤差。e)評估行星近景攝影測量相機(jī)地形重構(gòu)誤差。注：建議試驗內(nèi)容e)在野外環(huán)境下開展。6試驗方法直接利用測量數(shù)據(jù)，即在實驗室或野外試驗環(huán)境下獲取圖像數(shù)據(jù)，以及同步觀測控制點與檢查點數(shù)據(jù)，對第5章中試驗內(nèi)容進(jìn)行評估與誤差分析。主要試驗流程見圖1。圖1驗證試驗流程圖行星近景攝影測量相機(jī)地面科學(xué)驗證試驗具體操作步驟如下：a)試驗場地搭建：將試驗相機(jī)及其相關(guān)輔助設(shè)備、控制點與檢查點、坐標(biāo)測量儀器等按要求進(jìn)行b)相機(jī)試驗圖像獲?。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：目視判讀時圖像目標(biāo)邊緣可辨、對比度好、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)控制點與檢查點坐標(biāo)測量：利用坐標(biāo)測量儀器，測量控制點與檢查點的坐標(biāo)值。d)試驗數(shù)據(jù)處理：確定控制點與檢查點在相機(jī)原始圖像上的像元位置，采用攝影測量方法計算控制點與檢查點坐標(biāo)。野外試驗數(shù)據(jù)處理還應(yīng)包括利用多組立體像對采用攝影測量法重構(gòu)試驗區(qū)地形數(shù)據(jù)，即制作試驗區(qū)DEM和DOM,并從DEM和DOM上量取控制點與檢查點的坐標(biāo)值。e)評估與誤差分析：統(tǒng)計分析控制點與檢查點坐標(biāo)的計算值（或量取值）與測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試驗評定試驗評定要求包括以下內(nèi)容：a)內(nèi)方位元素與相機(jī)畸變參數(shù)對圖像的校正偏差一般宜小于0.3像素；GB／T38242—2019b)相對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)在距離近景攝影測量系統(tǒng)15m半徑范