推掃式數(shù)字航攝儀在礦山測(cè)量中的應(yīng)用.pdf

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1、第5期礦山測(cè)量No．52013年10月MINESURVEYING0ct．2O13doi：10．3969／j．issn．1001—358X．2013．05．01[曼推掃式數(shù)字航攝儀在礦山測(cè)量中的應(yīng)用李軍民(西安煤航信息產(chǎn)業(yè)有限公司航攝工程院，陜西西安710054)摘要：隨著礦產(chǎn)資源的不斷開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，航測(cè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)在礦山管理、生產(chǎn)中起到越來(lái)越重要的作用。高精度、高效率、現(xiàn)實(shí)性的航測(cè)產(chǎn)品更是為礦區(qū)開(kāi)發(fā)、安全生產(chǎn)提供了保證。文中以推掃式數(shù)字航攝儀ADS80在山西平朔礦區(qū)的應(yīng)用為例，從ADS80的原理、特點(diǎn)、航線設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)后處理、精度分析等方面作了闡述與研究，并就其在礦山測(cè)量領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用進(jìn)行了展望

2、。關(guān)鍵詞：數(shù)字航攝儀；礦山測(cè)量；ADS80中圖分類(lèi)號(hào)：P231文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1001—358X(2013)05—0001一o3推掃式數(shù)字航攝儀是當(dāng)今較為先進(jìn)的攝影測(cè)量成本；縮短數(shù)據(jù)處理時(shí)間，將更多時(shí)間用于后期影像系統(tǒng)之一，該系統(tǒng)極大地減輕了攝影測(cè)量的外業(yè)工結(jié)果分析，這為后期建立數(shù)字礦山提供了及時(shí)的數(shù)作量，縮短了生產(chǎn)周期，提高了作業(yè)效率。采用具有據(jù)更新保證。高精度的數(shù)字航攝儀對(duì)礦區(qū)進(jìn)行空中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)(2)高質(zhì)量的數(shù)據(jù)成果監(jiān)測(cè)影像進(jìn)行處理，提取礦區(qū)礦產(chǎn)分布圖、對(duì)礦區(qū)地徠卡ADS80是目前世界上唯一提供子像元級(jí)別質(zhì)沉降監(jiān)測(cè)信息等，可為建立數(shù)字化礦山信息現(xiàn)勢(shì)精度數(shù)據(jù)的寬幅數(shù)字航空攝

3、影系統(tǒng)，子像元級(jí)別的性平臺(tái)建立基礎(chǔ)。本文以山西平朔礦區(qū)為例，介紹精度數(shù)據(jù)從藍(lán)色波段到紅外波段，它獨(dú)特的光學(xué)設(shè)了ADS80線陣相機(jī)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用。計(jì)在數(shù)據(jù)獲取方面具有全色、彩色和彩紅外數(shù)據(jù)保持完全相同投影角度特點(diǎn)，甚至在小于5am地面分l推掃式數(shù)字航攝儀ADS80辨率的情況下無(wú)需小波融合處理，即使在較差的飛1．1ADS80的作用行條件下，也能保證最優(yōu)化的幾何穩(wěn)定性J。CCDADS80載數(shù)字航空攝影測(cè)量系統(tǒng)是目前較為先傳感器選用專(zhuān)業(yè)像方焦闌(遠(yuǎn)心)鏡頭，保證了影像進(jìn)的推掃式機(jī)載數(shù)字航空攝影測(cè)量系統(tǒng)，該系統(tǒng)集無(wú)失真(變形)、色彩的真實(shí)可靠；層疊光束分離技術(shù)成了高精度慣性導(dǎo)航定向系統(tǒng)(IM

4、U)和全球衛(wèi)星定使同一束光線在進(jìn)入CCD陣列之前完成光束分離位系統(tǒng)(GPS)，1次飛行除可以同時(shí)獲取前視、下視和過(guò)濾，確保不同CCD陣列獲取的是相同區(qū)域不同和后視的具有100％三度重疊、連續(xù)無(wú)縫的全色影像光譜波段的影像，使進(jìn)入鏡頭物理光能損耗降到最外，還能獲取二度重疊的彩色影像、彩紅外影像，并低；推掃式三線陣影像獲取技術(shù)，可以在同一地點(diǎn)同具有相同的影像分辨率和較好的光譜特性?。配合時(shí)獲取三個(gè)不同角度的影像，并可在后期數(shù)據(jù)處理大地水準(zhǔn)面精化數(shù)據(jù)，其成果可直接用于測(cè)繪生產(chǎn)，時(shí)避開(kāi)因地面或水體反光在影像上形成的反光點(diǎn)或極大減少了內(nèi)、外業(yè)生產(chǎn)工作量，可使數(shù)據(jù)成果做到反光條帶，也可避開(kāi)航攝飛機(jī)自

5、身的陰影，保證了影實(shí)時(shí)更新。像的質(zhì)量。1．2ADS80的優(yōu)點(diǎn)2ADS80在礦區(qū)中的應(yīng)用(1)高效的數(shù)據(jù)處理效率ADS80航攝儀從飛行計(jì)劃的制定到后期的數(shù)據(jù)2．1任務(wù)概括成果輸出，具有高效的數(shù)據(jù)處理流程，全新徠卡XPro測(cè)區(qū)位于山西省西北部，東經(jīng)111。53至113。的功能加快了數(shù)據(jù)處理速度；實(shí)現(xiàn)了快速質(zhì)量控制34，北緯39。05至40。17的內(nèi)外長(zhǎng)城之間，西北毗鄰預(yù)覽；快速L1級(jí)數(shù)據(jù)處理；簡(jiǎn)單的空三處理流程；影內(nèi)蒙古自治區(qū)，南扼忻州市雁門(mén)關(guān)隘，北距古城大同像顯示過(guò)程中直接進(jìn)行輻射糾正。另外，慣性定位129km，南距山西省會(huì)太原市200km，東距首都北京及定向系統(tǒng)大大減少了外業(yè)工作量；同

6、時(shí)減少生產(chǎn)502km。測(cè)區(qū)設(shè)計(jì)航飛面積為1376km，航線總長(zhǎng)1第5期礦山測(cè)量2013年10月1234．450km，設(shè)計(jì)航高30671TI，平面坐標(biāo)系統(tǒng)采用IPAS和Xpro進(jìn)行影像后處理。其中IPAS軟件對(duì)機(jī)1954年北京坐標(biāo)系，高程基準(zhǔn)采用1956年黃海高程載GPS／IMU數(shù)據(jù)進(jìn)行融合差分處理，得到位置、姿基準(zhǔn)。態(tài)數(shù)據(jù)和融合后的傳感器定位數(shù)據(jù)。Xpro處理軟件2．2航線設(shè)計(jì)主要包括前期原始影像的下載解壓、影像預(yù)處理、同本次航攝要求地面分辨率為0．2m，設(shè)計(jì)絕對(duì)航名點(diǎn)匹配、ORIMA平差解算等到后期成果影像的輸高3067m，根據(jù)飛機(jī)速度及測(cè)區(qū)面積情況，不需要分出，見(jiàn)表1、表3。后處理

7、流程如圖2所示。區(qū)攝影，航向方向南北鋪設(shè)，根據(jù)攝區(qū)地形情況，航線設(shè)計(jì)如圖1所示。圖1航線設(shè)計(jì)圖2．3數(shù)據(jù)后處理本測(cè)區(qū)獲取的1：2000比例尺原始影像圖，利用圖2ADS80后處理流程圖表1無(wú)約束平差連接點(diǎn)坐標(biāo)精度統(tǒng)計(jì)表(單位：像素)2．4精度分析對(duì)試驗(yàn)結(jié)果分析如下：本次航飛任務(wù)使用的ADS80相機(jī)，配備的高精(1)七參數(shù)平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換與擬合高程異常進(jìn)行度的IMU與GPS，為每條掃描線提供較準(zhǔn)確的外方高程轉(zhuǎn)換均取得了較高的精度。位初值，本次任務(wù)使用P