ADS40在高速公路大比例尺地形图测绘工程中的应用
——以新（郑）少（林寺）高速公路为例

驻马店市公路管理局 刘成宽

中公交通咨询河南有限公司 曹永远

ADS40在高速公路大比例尺地形图测绘工程中的应用
——以新（郑）少（林寺）高速公路为例

驻马店市公路管理局 刘成宽

中公交通咨询河南有限公司 曹永远

ADS40（三线阵推扫式数字航摄像机）是当前最先进的摄影测量系统之一。该系统采用了三线阵CCD（电荷耦合原件）传感器技术，综合使用了GPS接收机和惯性测量装置（IMU），可以提供全色、真彩色、近红外数字影像等多种类型的影像数据，因此被广泛应用于公路工程建设中。本文，笔者以新（郑）少（林寺）高速公路为例，对ADS40在该工程中的应用进行了简单介绍。

一、ADS40系统应用实例

⒈外业部分。

（1）ADS40航空摄影。此次航摄测区位于河南中部重丘陵地带，呈带状分布，地形条件复杂，冲沟密布，植被丰富，摄区航线为东西航向，测区飞行长度约50 km。决定利用与ADS40航摄仪相配套的FPES设计软件进行航线设计，测区共设计4条飞行航线。根据飞行要求和天气状况，飞行1个架次完成航摄任务，地面分辨率0.10 m。此次航摄采用与地面基准站配合的作业方式，基准站架设在测区中部,选取1个已知D级GPS控制点，采用1台天宝5700双频GPS接收机架设在GPS控制点上。基准点位距离测区边缘不超过30 km，并位于基站站址开阔处，附近无电波干扰。同时，观测条件和技术参数还应满足各项技术规程。

（2）像控点布设及测量。测区像控点沿首尾航线端和中心布设，测区50 km共布设9个像控点。像控点均在室内，并按照规范要求和像片条件进行初选，像控点的位置均选在在各相邻航线的影像上清晰可见的明显地物点上，9个像控点均进行实地选点、刺点。像控点WGS-84坐标的联测采用HNCORS系统测设。

⒉内业部分。

（1）空中三角测量部分。ADS40内业解算采用Gpro+Orima软件。航飞结束后，记录同步基站GPS观测数据、机载GPS和IMU数据及航摄时间并进行解算，以获得投影中心精确的空间位置和姿态数据。将测区划为一个加密单元，采用IMU/DGPS辅助空中三角测量技术，通过地面基站对数据进行差分处理，空中三角测量数据处理精度及各种限差均满足技术要求。将外业联测的像控点作为检测点，空中三角测量完成检核后，输出L1级影像、Odf（影像定向）文件、SUP（头）文件、Cam（相机）文件、ads（影像头）文件，包括程序要读入的影像名称）。

（2）测图部分。经过航飞单位的空中三角测量解算之后的ADS40一级影像数据，利用适普Virtuozo ADS软件进行数据处理，包括定向和测图两大部分。定向部分包括建立工程、设置产品坐标系统、设置平面转换7参数、设置高程异常改正模型、裁切模型等步骤；测图部分包括分发给作业员分幅模型、直接调入测图软件模块测图等步骤。

（3）平面坐标和高程转换。由于ADS40系统航摄数据的空中三角测量是在WGS-84坐标系统下进行平差计算，要满足工程实际应用要求，需要做平面坐标系统转换和高程系统转换。平面坐标系统转换是利用测区已搜集到的D级点2套成果（WGS84坐标和独立坐标系各1套），采用布尔莎7参数模型，进行平面坐标系统间的转换；高程系统转换是对测区分布均匀的D级GPS控制点进行水准拟合，即选取一定数量的D级GPS点（测区选定8个D级GPS点）按二次曲面拟合公式进行转换。

二、精度检测

1.平面检测精度。随机在作业区范围内选定2段5 km内业采集的数据符号图作为平面检测样图，仪器选用全站仪，并架设在已知图根控制点上。每公里图幅均匀范围内，选取35个内业采集数据目标点为样本点进行统计。平面检测统计精度见表1。

表1 平面检测统计精度

2.高程检测精度。随机在作业区选定2段5 m内业采集的数据符号图作为高程检测样图。选用GPS Trimble5800仪器进行检测。在图幅均匀范围内，选取30个内业采集数据目标点为样本点进行统计；目标点选取在硬化路面、易判绘的地面和非铺状地面上。高程检测精度见表2。

表2 高程检测精度

3.检测结果。通过野外检测、内业计算分析、比较，ADS40数字航空摄影测量系统生产的大比例尺地形图产品数据质量较好,平面和内业测设高程成果符合城市大比例尺测绘地形图精度要求，达到技术规范指标。

三、结论

1.在地形复杂困难地区采用ADS40进行大比例尺的地形图测绘，显著减少了外业像片控制点，且达到同类精度标准。

2.利用前视、底视、后视，合理组合模型、查漏补缺，从而使内业测量的地物较为全面，大大减少了外业补测的工作量。

3.在各工序满足条件的前提下，航测内业测设平面和高程能够满足精度要求，减少了外业测设点的任务量。

4.ADS40数据通用性较强，与国内外通用软件兼容。