a3[數字航攝儀]

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A3數字航攝儀產自全球領先的數字測繪系統供應商:以色VisionMap 公司,是目前國際上最先進的步進分幅成像數字航攝儀之一。

簡介

a3[數字航攝儀] a3[數字航攝儀]

A3數字航攝儀產自全球領先的數字測繪系統供應商:以色列VisionMap 公司,是目前國際上最先進的步進分幅成像數字航攝儀之一。2012年3月份,中國科學院遙感套用研究所所首次將其引進國內(也是目前國內唯一一台自有設備)。A3數字航攝儀以“最大的面幅覆蓋範圍和最快的數據獲取能力”為特點,其數據採集效率是同類系統的2-4倍,配合其一體化後處理自動化系統--Lihgtspeed,可以有效提高工作效率,降低運營和處理成本,可以滿足地理測繪行業的特殊需求 。

性能參數

A3航攝儀以“最大的面幅覆蓋範圍和最快的數據獲取效率”為設計理念,設備由存儲器、小型計算機、GPS、電源、控制終端接口、及旋轉雙鏡頭組成。

A3航攝儀採用步進式分幅成像原理,在飛行的同時,鏡頭圍繞一個中心軸作最大可達109°擺角的高速旋轉和採集,最大可獲取約62000*8000(4.96億)像素的超寬幅影像圖,每個CCD每秒可捕捉7.5張數字影像。並可在一次飛行中獲取多種高解析度垂直和斜拍測圖產品,從而保證航攝的數據具有一次飛行多重利用價值 。

成像原理

A3相機的設計具備傳統線陣和面陣成像方式特點,是結合兩者優勢、揚長避短的新一代步進分幅成像方式產品。步進式分幅成像是利用擺掃機構,在垂直於航向的方向多個不同位置成多幅圖像,各位置之間保證一定的重疊率,以便於後期處理時恢復為完整的大解析度圖像。A3航攝儀的鏡頭採用特別的旋轉設計,鏡頭圍繞中心軸可作一個109度旋轉採集,每次擺掃可以獲取64個像幅(單個CCD獲取32個像幅),一次擺掃時間大概是3~4秒。為滿足航測成圖的需求,考慮到航線網、區域網的構成和模型之間的連線等,A3沿航線兩個單像幅重疊度是2%(大約100個像素),垂直航線兩個像幅重疊度是15%。

優勢

超高的數據獲取能力

A3航攝儀以其超強數據獲取能力著稱,相機使用300mm長焦距鏡,使得相機擁有超高的數據獲取能力和影像解析度。以獲取地面解析度為0.3m的數據為例,掃描寬度達到25957米,每小時可獲取正射影像7121平方公里。

超大的像幅

A3採用步進式成像方式,最大可獲取約62000*8000(4.96億)像素的超寬幅影像圖,以獲取地面解析度為0.3m影像為例,A3在覆蓋寬度為25957米,,相對於其他主流設備,A3像幅更寬,數據獲取效率更高。

一次飛行可獲取多種產品

A3系統一次飛行後,再無需額外飛行和數據處理,即可同時獲得多種數據產品:

· 高解析度、高質量的數字影像;

· 無需額外工作量,一次性自動生產高精度的DSM產品;

· 高精度的DEM產品;

· 高精度的DOM產品(最高滿足1:500基本比例尺測圖);

· 超大像幅傾斜攝影測量產品(用於建立立體像對,三維生產等)

高精度的產品

由於A3系統特殊的成像方式(框幅+掃描式),可獲得高度重疊度的影像,同一個點在多達數十幅有影像回響。由於同一空間點可通過數十個多餘觀測(共線方程)獲得解算,精確反演出獲得該點的空間位置,即完成高精度產品生產。

數據的處理

A3航攝儀獲取的影像數據可採用配套地面處理系統Lightspeed進行一體化生產通過獨創的軟體算法,對數據進行全自動化處理。在2-5天的時間裡可處理約5,000平方公里、空間解析度優於15厘米的航攝數據(有外部DEM產品情況下),並可得到一系列的產品:正射影像圖(DOM),數字地表模型(DSM),數字高程模型(DEM),斜攝航空像片和立體像對。

採用Lightspeed進行一體化生產的處理流程為:

1) 從系統存儲單元下載圖像

2) 預處理、製備和處理任務

3) 對三角航測進行自動校準

4) 生成數字表面模型(DTM)

5) 校正輻射測量,生成正射影像(DOM)

A3系統可以高效的一體化生產DSM、DEM和DOM產品是由其工作原理和設備本身性能決定的。A3系統特殊的成像方式(框幅+掃描式),可獲得高度重疊度的影像,同一個點在多達數十幅有影像回響。根據經典攝影測量方法,通過相應的算法,通過光線交匯,精確反演出獲得該點的空間位置,即完成高精度DSM產品生產。在該數據基礎上,通過濾除噪聲點和地表建築植被等獲得高精度DEM產品。基於該DEM產品,生產DOM產品。整個過程中,DSM、DEM和DOM產品所使用數據同源,且前一階段產品經過繼續加工,或作為主要數據源生產新的產品,從而實現了一體化的數據生產。

成果案例

目前,A3航攝儀在以色列國內以及歐洲諸多國家中套用廣泛,如俄羅斯、荷蘭、英國等,其性能及成果質量得到國際同行業的普遍認同。從2012年3月份遙感所首次將A3引入到國內至今,已經成功套用該設備執行了廣東省東莞市松山湖地區、廣州市區和天津市城區等地的航空攝影項目,並最終完成了大比例尺4D(DSM、DEM、DOM、DLG)產品生產,其數據成果通過了國家級質檢部門的鑑定和認可。

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