ADS40在高速公路大比例尺地形圖測繪工程中的應用
——以新（鄭）少（林寺）高速公路為例

駐馬店市公路管理局 劉成寬

中公交通咨詢河南有限公司 曹永遠

ADS40在高速公路大比例尺地形圖測繪工程中的應用
——以新（鄭）少（林寺）高速公路為例

駐馬店市公路管理局 劉成寬

中公交通咨詢河南有限公司 曹永遠

ADS40（三線陣推掃式數字航攝像機）是當前最先進的攝影測量系統之一。該系統采用了三線陣CCD（電荷耦合原件）傳感器技術，綜合使用了GPS接收機和慣性測量裝置（IMU），可以提供全色、真彩色、近紅外數字影像等多種類型的影像數據，因此被廣泛應用于公路工程建設中。本文，筆者以新（鄭）少（林寺）高速公路為例，對ADS40在該工程中的應用進行了簡單介紹。

一、ADS40系統應用實例

⒈外業部分。

（1）ADS40航空攝影。此次航攝測區位于河南中部重丘陵地帶，呈帶狀分布，地形條件復雜，沖溝密布，植被豐富，攝區航線為東西航向，測區飛行長度約50 km。決定利用與ADS40航攝儀相配套的FPES設計軟件進行航線設計，測區共設計4條飛行航線。根據飛行要求和天氣狀況，飛行1個架次完成航攝任務，地面分辨率0.10 m。此次航攝采用與地面基準站配合的作業方式，基準站架設在測區中部,選取1個已知D級GPS控制點，采用1臺天寶5700雙頻GPS接收機架設在GPS控制點上?；鶞庶c位距離測區邊緣不超過30 km，并位于基站站址開闊處，附近無電波干擾。同時，觀測條件和技術參數還應滿足各項技術規程。

（2）像控點布設及測量。測區像控點沿首尾航線端和中心布設，測區50 km共布設9個像控點。像控點均在室內，并按照規范要求和像片條件進行初選，像控點的位置均選在在各相鄰航線的影像上清晰可見的明顯地物點上，9個像控點均進行實地選點、刺點。像控點WGS-84坐標的聯測采用HNCORS系統測設。

⒉內業部分。

（1）空中三角測量部分。ADS40內業解算采用Gpro+Orima軟件。航飛結束后，記錄同步基站GPS觀測數據、機載GPS和IMU數據及航攝時間并進行解算，以獲得投影中心精確的空間位置和姿態數據。將測區劃為一個加密單元，采用IMU/DGPS輔助空中三角測量技術，通過地面基站對數據進行差分處理，空中三角測量數據處理精度及各種限差均滿足技術要求。將外業聯測的像控點作為檢測點，空中三角測量完成檢核后，輸出L1級影像、Odf（影像定向）文件、SUP（頭）文件、Cam（相機）文件、ads（影像頭）文件，包括程序要讀入的影像名稱）。

（2）測圖部分。經過航飛單位的空中三角測量解算之后的ADS40一級影像數據，利用適普Virtuozo ADS軟件進行數據處理，包括定向和測圖兩大部分。定向部分包括建立工程、設置產品坐標系統、設置平面轉換7參數、設置高程異常改正模型、裁切模型等步驟；測圖部分包括分發給作業員分幅模型、直接調入測圖軟件模塊測圖等步驟。

（3）平面坐標和高程轉換。由于ADS40系統航攝數據的空中三角測量是在WGS-84坐標系統下進行平差計算，要滿足工程實際應用要求，需要做平面坐標系統轉換和高程系統轉換。平面坐標系統轉換是利用測區已搜集到的D級點2套成果（WGS84坐標和獨立坐標系各1套），采用布爾莎7參數模型，進行平面坐標系統間的轉換；高程系統轉換是對測區分布均勻的D級GPS控制點進行水準擬合，即選取一定數量的D級GPS點（測區選定8個D級GPS點）按二次曲面擬合公式進行轉換。

二、精度檢測

1.平面檢測精度。隨機在作業區范圍內選定2段5 km內業采集的數據符號圖作為平面檢測樣圖，儀器選用全站儀，并架設在已知圖根控制點上。每公里圖幅均勻范圍內，選取35個內業采集數據目標點為樣本點進行統計。平面檢測統計精度見表1。

表1 平面檢測統計精度

2.高程檢測精度。隨機在作業區選定2段5 m內業采集的數據符號圖作為高程檢測樣圖。選用GPS Trimble5800儀器進行檢測。在圖幅均勻范圍內，選取30個內業采集數據目標點為樣本點進行統計；目標點選取在硬化路面、易判繪的地面和非鋪狀地面上。高程檢測精度見表2。

表2 高程檢測精度

3.檢測結果。通過野外檢測、內業計算分析、比較，ADS40數字航空攝影測量系統生產的大比例尺地形圖產品數據質量較好,平面和內業測設高程成果符合城市大比例尺測繪地形圖精度要求，達到技術規范指標。

三、結論

1.在地形復雜困難地區采用ADS40進行大比例尺的地形圖測繪，顯著減少了外業像片控制點，且達到同類精度標準。

2.利用前視、底視、后視，合理組合模型、查漏補缺，從而使內業測量的地物較為全面，大大減少了外業補測的工作量。

3.在各工序滿足條件的前提下，航測內業測設平面和高程能夠滿足精度要求，減少了外業測設點的任務量。

4.ADS40數據通用性較強，與國內外通用軟件兼容。