激光航摄数据采集的质量控制与评价

§4.3　激光航摄数据采集的质量控制与评价

激光航摄采集数据是项目生产的数据源头，控制好激光航摄数据的采集质量才能保证后面数据处理生产出符合精度要求的数据产品。如果数据源头没有把握好质量关，将严重影响后面的数据处理，甚至造成整个航摄作业的失败，由此可见其重要性。

为保证采集获取高质量的航摄数据，可以采取以下措施:经常检校设备、降低飞行高度、较小的激光扫描角度(或者尽可能使用邻近扫描中心线的激光数据)、较大的激光点密度、较大的航线重叠度、在PDOP值少于3时才能飞行、地面GPS基站架设控制在航摄采集数据的50km范围内、以及争取能在植物落叶季节和枯水期进行航摄数据采集。

激光航摄生产流程的质量控制主要分为3大块:

(1)控制网联测与航线设计中的质量控制;

(2)数据采集过程中的质量控制;

(3)航测成果的检查。

图4-4为激光航测数据采集生产流程质量控制示意图。

4.3.1　控制网联测与航线设计中的质量控制

在项目作业实施之前进行控制网的量测，测定具有较高精度的平面坐标和高程控制点，用于摆设地面基准站和后期数据处理时使用。原则上应在当地测绘部门购买一定数量的国家三角网和国家水准网已知点，然后通过联测得到控制点坐标。

图4-4　激光航测数据采集生产流程质量控制示意图

购买测区内的控制点，应尽量选择高等级，在同一控制网内的控制点，最好是平面控制点、高程控制点都兼而有之。控制网联测需根据项目精度要求，按照控制测量规范和GPS测量规范实施软件差分GPS，即可以得到较高精度的WGS84坐标系坐标。

通过测区当地测绘部门转换出项目需要的坐标系坐标，根据保存时间的需要埋设控制点，进行控制网联测的时候顺便量测一定数量的检查点，采集的检测点可以用做成果的质控检查和以后的质量报告，这样可以既充分利用有效的资源，又有效地控制成本，缩短工期。控制网作业完成后，需提交地面控制测量精度报告。

但由于从已知点联测需要较大工作量，成本费用较高，可以采取在购买已知点的基础上，通过GPS静态观测方式(在多个测站上进行若干时段同步观测)，从而确定测站之间相对位置的GPS定位量测。

测区航摄飞行设计要从高效、经济的原则出发，综合考虑仪器设备的性能、地形、地势、高差、摄区形状、航高、航向重叠度、旁向重叠度和航行协调等一系列要素。根据项目生产要求确定航测范围，对航测高度(相对高度)、航空摄影比例尺、重叠度(主要是影像重叠度)、激光点间距、相机镜头焦距、相机曝光速度、激光扫描仪扫描角度、激光扫描频率、影像分辨率等有关项目航摄参数分析编写航摄设计书。航摄设计书需通过质量控制部门检查审批。

4.3.2　激光航摄质量控制措施

1.飞行控制措施

整个航飞过程中，飞机转弯坡度一般要控制在15°以内(标准转弯)，避免造成GPS卫星信号失锁，导致航飞数据作废而重飞。如果航路时间大于30min，则在进入测线前必须转个n字形弯，才能开始正式测线航飞。

在沿测线飞行过程中，必须满足如下要求:

(1)不同航线必须采用左转弯和右转弯交替方式，绝对不能绕圈飞行;

(2)偏离航线不得大于25m，航高上下偏离不得大于25m;

(3)航偏角一般不大于6°，最大不大于15°;

(4)像片倾斜角一般不大于2°，最大不大于4°;

(5)航线弯曲度不得大于3%;

(6)飞机速度要求保持在航摄设计时速。

2.飞行前地面测试

按照严格的仪器操作规范，每次起飞前认真做好地面通电测试及其相关准备工作，确保整套航摄系统处于正常状态。

3.航高和航线弯曲度控制

航摄作业人员通过激光雷达测量系统实时监视飞行高度，当实际飞行高度数值与设计飞行高度发生偏差时，应及时与机长沟通给予修正，确保航高满足设计要求。

由于每一条航线都设计有5km的预备航线，确保飞机有充分的时间准确平稳地进入航线。航飞过程中航摄作业人员通过监视器观察航迹偏差漂移情况，当飞机沿航迹左右发生偏差即将超出规定值时，应及时提醒机长进行修正，确保航线弯曲度小于3%。

4.航向和旁向重叠度控制

由于激光雷达测量系统集成了先进的航摄控制系统实现GPS定点曝光，因此确保飞机在设计规定的航线飞行后，航片的航向和旁向重叠度即得到有效保证。

5.影像色彩质量控制

在每天航摄作业时根据具体天气情况使用最佳曝光参数，在航飞过程中要一直监控航片质量，做好航测中飞行速度、高度、影像质量、激光回波的检查记录工作，并根据天气变化情况适时调整曝光参数，以确保同一项目不同架次、同一架次不同时段所拍摄的航片影像校色准确、色彩均匀、相同地物的色彩基本一致。

地面基准站人员要对实时监测的工作状况做出记录。

4.3.3　航空摄影质量评价

航摄飞行结束后需对航摄成果进行检查，包括阴影、云影、航测漏洞、重叠度和航偏角等，填写航摄鉴定表。如果采集的数据无法满足项目要求，需及时安排重新采集。

采集数据经检查确认没有问题后方可填写航摄资料移交书并提交航摄采集成果。航摄作业全部结束后要编写航摄外业总结报告。