1.1项目背景
基础测绘是为经济建设、社会发展、公共应急等提供测绘地理信息保障服务的基础性、先行性、公益性事业,其服务范围涉及与空间位置有关的诸多领域。为贯彻落实....
目前,XXX市经济建设及社会发展正处于高速发展期...
1.2 项目来源
该项目由XXX市公共资源交易中心组织招标(项目编号:HN-ZY(公)888),经竞标,由xxxxxxxx承担该项目相关工作。为更好组织生产及技术指导,在项目总体技术设计书基础上编写该专业技术设计书。
2.1摄区范围
摄区位于XXX省XX区,总面积XXX平方千米。摄区范围见图2-1
图2-1摄区范围示意图
(样例图片)
2.2摄区自然地理概况
XX区处于海拔XXX~XXX米之间。全区地势最高点是XXX峰,海拔高程XXX米;地势最低点为XXX出境处,海拔高程XXX米。全区主要地貌类型为丘陵、盆地(坝子)、河谷阶地等。其中:丘陵面积XXX平方千米,山地面积XXX平方千米,盆地(坝子)面积XXX平方千米。
摄区位于XXX区XX镇、XX镇,项目总面积XXX平方千米。属于亚热带气候区,冷暖气流交替强烈,季风高原气候明显,夏无酷暑,冬无严寒,年平均降水量XXX~XXX毫米,年平均温度在15℃至16℃之间,气候宜人,四季不分明,温差小。
2.3摄区航摄困难类别
由摄区概况不难看出,本次航摄区域内主要以山地与丘陵为主,地形高差特别显著。按照国家基础航空摄影地区困难类别划分,本摄区困难等级均属于Ⅴ类。
2.4 摄区资料收集
2.4.1地形资料收集利用
拟利用1:1万地形图数据作为本摄区的技术设计的地形依据,并结合网络共享资料对摄区进行地形分析及航高设计。
2.4.2地图资料收集利用
拟利用民政部门发布的行政界线,XXX局提供摄区范围线作为航线设计范围的依据。
2.4.3摄区总体规划
无论从摄区面积、地形地貌、气候条件、空域管制等各个角度分析摄区实际情况,本摄区航摄任务都极为艰巨。为保质保量完成航摄工作,我公司专门投入一个机组保证项目顺利完成。
机组主要配置:无人机航摄系统:无人机飞行平台(含机载飞控系统)、小型数码相机系统、地面监控系统、数据后处理系统以及地面运输与保障系统等五部分组成。
1、GB/T6962-2005《1:500、1:1000、1:2000 地形图航空摄影规范》;
2、CH/Z_3001-2010无人机航摄安全作业基本要求
3、CH/Z_3002-2010无人机航摄系统技术要求
4、CH/Z_3003-2010低空数字航空摄影测量内业规范
5、CH/Z_3004-2010低空数字航空摄影测量外业规范
6、CHZ 3001-2010 无人机航摄安全作业基本要求
7、CHZ 3005-2010 低空数字航空摄影规范
8、GB/T19294-2003《航空摄影技术设计规范》
9、MH/T1006-1996《航空摄影仪检测规范》,中国民用航空总局;
10、GB7931-2008《1:500、1:1000、1:2000 比例尺地形图航空摄影外业规范》;
11、GB7930-2008《1:500、1:1000、1:2000 比例尺地形图航空摄影内业规范》;
12、GB/T23236-2009《数字航空摄影测量 空中三角测量规范》;
13、GB/T18314-2001《全球定位系统(GPS)测量规范》
14、《xxxxxxxx项目实施方案》
15、《xxxxxxxx项目技术设计书》
4.1航摄设备
4.1.1飞行器
本摄区拟采用无人机航摄系统拍摄,包括无人机飞行平台(含机载飞控系统)、小型数码相机系统、地面监控系统、数据后处理系统以及地面运输与保障系统等五部分组成。
表4-1 飞行系统的技术参数
气动外形
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拉进式双发常规布局
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翼展
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X米
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机长
|
X米
|
机高
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X米
|
机翼面积
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X平方米
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最大任务载荷
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X公斤
|
载荷仓容积
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X*X*Xmm3
|
空重
|
X公斤
|
最大起飞重量
|
X公斤
|
电池
|
XmA
|
螺旋桨
|
X*X
|
最大空速
|
X公里/小时
|
巡航空速
|
X公里/小时
|
最大飞行高度
|
海拔X米
|
最大过载
|
XG
|
最大海平面爬升速率
|
X米/秒
|
最大航时
|
X分钟
|
航程
|
X公里
|
电机巡航转速
|
X转左右/分钟
|
电机最高转速
|
X转/分钟
|
起降抗风能力
|
X级以下
|
巡航抗风能力
|
X米/秒
|
通讯距离
|
X公里(无遮挡)
|
起飞方式
|
手抛、弹射、滑跑
|
降落方式
|
滑降、伞降
|
4.1.2导航设备
采用单频GPS导航系统,GPS频率为4HZ。
4.1.3航摄仪
航摄仪类型为XXX,主要参数如下:
航 摄 仪:XXX
焦 距:XXmm
相幅大小:XX*XX像素
物理相幅:XXmm*XXmm
像元大小:XXμm
数码相机XXX型相机,执行航摄任务前进行严格检校相机检校参数包括:主点坐标、主距和畸变差方程参数;
检校场拟选取室外三维检校场,这种检校场是一栋有明显的前后层次并且左右对称的居民楼建筑,选取建筑物作为检校场主要是考虑到建筑物本身有明显的前后层次并且左右对称;能在较大范围内布设标志,可以在数码相机调焦直无穷远处的情况下获取的影像内均匀地充满标志点;另外,建筑物一般比较稳定,不易因外力产生变形,适合作为永久检校场用。该方式在墙体上布置标志点,将数码相机调焦至无穷远处,获取的影像内均匀地充满标志点。标志的材料采用不易腐蚀的铝材,且标志点设计为一定尺寸的黑色圆形标志并在其圆形中心贴有测距用反光片,在该楼立面上布设了间隔为1.5米—2.5米的标志点共计400余个。
相机检校时应在地面对检校场进行多基线多角度摄影,通过摄影测量平差方法得到相机参数最终解,并统计精度报告,检校精度应满足:主点坐标中误差不大于10μm,主距中误差不大于5μm,经过畸变差方程式及测定的系数值拟合后,残余畸变差不应大于0.3像素。
4.2主要技术要求
4.2.1飞行质量
1、覆盖保证
(1)航线按常规方法敷设,平行于摄区边界线的首未航线一般敷设在摄区边界线上或边界线外,确保摄区边界实际覆盖不少于像幅的 30%。在便于施测像片控制点及不影响内业正常加密时,旁向超出摄区边界线不少于像幅的 15%。
(2)航向覆盖超出摄区边界线至少两条基线。
2、像片航向和旁向重叠度参考指标
75%+3%和50%+3%
3、旋偏角
像片倾斜角不大于3°。旋偏角不大于 15°。
4、航高差
同一航线上相邻像片的航高差不应大于 30m,最大不超过 50m;最大航高与最小。航高之差不得大于 50m。摄影分区内实际航高与设计航高之差不得大于 5%。
5、航线弯曲度
航线弯曲度一般不大于 3%。
4.2.2影像质量
(1)为确保成图精度,应特别注重影像质量。
(2)影像质量特别强调影像清晰,反差适中,颜色饱和,色彩鲜明,色调一致。有较丰富的层次、能辨别与地面分辨率相适应的细小地物影像,满足外业全要素精确调绘和室内判读的要求。
4.2.3补摄与重摄
(1)航摄过程中出现的绝对漏洞、相对漏洞及其它严重缺陷必须及时补摄。
(2)漏洞补摄必须按原设计航迹进行。补摄航线的长度应满足用户区域网加密布点的要求。
(3)对于不影响内业加密选点和模型连接的相对漏洞及局部缺陷(如云、云影、斑痕等),可只在漏洞处补摄。补摄航线的长度应超出漏洞外一条基线。
(4)应采用同一主距的数字航摄仪进行补摄。
5.1航摄分区的划分
XXX
局提供的航摄范围XX区范围,根据摄区地形和相关规范要求,作为一个分区来飞。
5.2 分区平均高程确定
由于两个分区相邻,且地形高差不大,平均高程按一个摄区计算,摄区内高点平均高程为XXX
米,内低点平均高程
XXX
米,依据公式
计算摄区平均高程为
XXX
米。
5.3航高确定
按要求,此次摄影获取的影像用于制作成图比例尺为1:2000比例尺的数字产品,要求航空影像的地面分辨率(GSD)应为20cm。数码航空摄影的地面分辨率(GSD)取决于飞行高度,如图5-1所示:
图5-1 航高与地面分辨率关系图
由于使用的相机为XXX,式中:h为飞行高度;f—镜头焦距(35mm);a—像元尺寸(4.5μm);GSD—地面分辨率(0.2m)。按照公式可求得获得相应GSD的相对飞行高度约为1560米。实际航摄航高为相对航高加上地面平均高,各分区航高如表5-1。
表5-1
分区编号
|
相机像元大小(um)
|
相机焦距(mm)
|
地面分辨率(cm)
|
地面平均高(m)
|
航摄高度(m)
|
01
|
4.5
|
35
|
20
|
1340
|
2900
|
5.4航摄工作量设计
根据地面平均高及相对飞行行高,将航摄范围线导入XXX有限公司研发的航线设计软件,设定分辨率、曝光方式等参数,最终确定分区航片为2477张。航线设计软件如图5-2。
图5-2 航线设计软件主界面
5.5航线布设方向
按照东西方向布设航线,如图 5-3 所示。
图5-3航线设计示意图
5.6数据预处理
5.6.1 影像概况检查
影像下载后,首先检查原始影像是否都能正常打开,是否有不能打开或存储时影像损坏的情况;其次检查影像是否有发虚现象,如有,立即查找原因,可从相机快门速度或飞行平台的减震等都方面查找;第三,检查全部影像的曝光情况,查看是否有明显的曝光过度或明显的曝光不足,若有且影响影像的判读,应立即调整光圈设置,组织重飞。
在上述检查均合格后,应进行数据的整理工作,主要包括以下几方面:
① 检查曝光点数与影像数是否一致,若不一致应及时查找原因。
② 检查每条航线的记录值与实际飞行的影像数是否一致。比如第一航线地面站里记录为20张影像,005号为第一张,则检查是否005-024为第一航线。尤其要检查024与025之间的关系。
③ 将影像按照航线数分别装载于文件夹,分航线存储。如:
图5-4 影像整理目录
5.6.2展绘曝光点坐标
查看曝光点坐标与实际飞行情况是否一致。当出现有曝光点坐标明显偏离航线时,应做好记录,检查影像。
5.6.3影像重命名
按照国家基础航摄的要求更改影像名称。例如:093701001001表示摄区代号为0937,摄影分区为01,001航线,第001张。
5.6.4影像重采样
利用Global Mapper软件进行影像重采样,一般将影像采样为800*533,目的是将影像数据量变小,便于检查时操作。
5.6.5影像旋转
按照飞行记录表填写的方式进行影像旋转,特别注意奇数条和偶数条航带的旋转是否相同。
5.6.6质量检查
拟采用航摄质量检查软件——XXX进行。XXX是XXX有限公司开发的数字航摄质量检查软件,适应数字航摄技术发展需要,实现了框幅式(面阵)数字航摄成果质量的快速检查,目的在于确认飞行质量和影像质量。
该软件的检查功能包括:计算航向重叠度、旁向重叠度、旋片角、航线弯曲度、偏航距、航高差、烟云雪雾标记、生成检查结果报表等。成果整理功能包括:整理航线以及飞行方向,生成像片索引图、自动批量打号、批量制作归档样片等。
5.6.7统计表格生成
采用XXX软件检查完摄区所有影像后,即输出检查记录表,作为填写自检报告的参考性文档。检查记录表里标注出超出设计范围的检查结果,即将不合格影像做好相应记录。
图 5-5 检查记录统计表
5.6.8通知补飞与重飞
根据检查记录统计表,现场航摄负责人确定重飞或补飞区域,并组织实施重飞或补飞。
6.1航线设计准确无误
在进行航线设计时,收集与摄区地形、地貌、气象等一切可以利用的资料,较为准确地统计。航摄区域的最高点和最低点高程,航摄设计时,充分考虑摄区最低点分辨率与最高点重叠度,使设计成果满足最低点分辨与最高点重叠度要求。
6.2严格检查
做到每张影像的仔细严格检查,对于旋角过大、重叠度达不到要求的影像坚决执行重飞。同时检查每张影像的云、雾情况,影像被云、雾覆盖坚决执行重飞。
序号
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内容
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格式
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数量
|
1
|
航空摄影真彩色像片
|
.jpg
|
1套
|
2
|
数字航摄仪技术参数
|
.pdf
|
1份
|
3
|
航空摄影技术设计书
|
.word
|
1份
|
4
|
航空摄影飞行记录及pos数据
|
.txt
|
1套
|
5
|
成果质量检查报告
|
.word
|
1份
|
6
|
航空摄影技术总结
|
.word
|
1份
|
7
|
航空摄影资料移交书
|
.word
|
1份
|
|
按需求自行添加
|
|
|
8.1航摄保障
(1)设备保障
本次摄区准备了两架无人机、四台发动机、两台飞控系统、两台航摄仪(已检校)、两台地面监控电脑、两套专业维修维护设备参与作业保证航摄工作的顺利进行。
(2)人员保障
本次航摄我公司安排4名飞行人员完成本次任务。
(3)车辆保障
本次航摄任务我公司两辆车参与工作。
(4)航摄天气保障
作业期间,我公司飞行队积极掌握摄区天气情况,为航摄作业节省时间。
8.2安全应急预案
(1)与XXX局联系
现场飞行队与XXX局保持紧密联系,在遇到紧急情况时向XXX局管理部门通报情况,请求援助。
(2)保证及时通信与重大情况的及时汇报
每名飞行队员备有一部电话,保证通信的畅通。执行每日汇报制度,向我公司汇报项目进展,在遇到重大事件时做到及时汇报。
8.3成果保密保障
指定专人负责现场航摄成果的收集、整理,并选购专业的加密硬盘由专人负责存储、转运等工作,执行严格的影像借出与拷贝制度,现场飞行队伍中不得出现航摄成果的任意拷贝与借阅。在航摄成果汇总后,质量检查组在进行质量检查等工作时严格执行国家测绘局航摄成果的相关保密规定。
9.1进度安排
工作内容
|
进度安排
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0.2米分辨率航空摄影
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XXX年X月X号
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影像预处理
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XXX年X月X号
|
影像质量检查
|
XXX年X月X号
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9.2人员安排
XXX 项目负责人 高级工程师
XXX 航空摄影 工程师
XXX 航空摄影 工程师
XXX 质量检查 高级工程师
XXX 数据处理 助理工程师
XXX 数据处理 助理工程师
附件1 XXX区1:2000航飞航线设计示意图