影响航测精度的关键因素分析与探讨

影响航测精度的关键因素分析与探讨

王敬恩

王敬恩

河北省第三测绘院河北石家庄050031

摘要：航测精度直接影响着成图精度及航空摄影测量的经济效益，但是受诸多因素影响，航测精度往往存在不能满足要求的问题。本文重点对影响航测精度的关键因素进行分析与探讨，望对航测工作者提高航测工作水平有所帮助。

关键词：航测精度；关键因素；控制点

一、航测精度

从信息获取的准确性、实时性、经济性、多样性、可行性等方面，航天航空摄影测量相对于其他测量手段来说，具有无可比拟的优越性。为缩短成图周期，提高生产效率，快速、准确地提供测绘数据提供了技术保障。但由于受仪器、人为、自然以及航空摄影测量后期产品制作等因素影响，在成图精度方面常规的航空摄影测量数字化成图精度并不能完全达到全野外数字化成图的精度要求，直接影响到成图精度及航空摄影测量的经济效益。

当一个测区很大时，首先在空中利用航摄仪获取地面影像，然后进行像控点的布设、测量，外业调绘，内业通过专门的航测软件，在计算机上对数字影像进行像对匹配，建立地面的立体模型，最后通过专用的软件来进行数据采集、编辑成图。航测数字测图的最终目的，一般是直接为地理信息系统（GIS）提供基础资料。航测的精度要求主要有：

（一）位置精度

位置精度是指要素位置的准确程度，是衡量航测数字测图成果质量的重要指标。包括平面位置精度和高程位置精度，一般分别用其中误差来表示。

航测成图图上地物点的点位中误差，主要有以下误差来源：像控点点位中误差，房檐改绘中误差，图纸套合与清绘误差，加密点点位中误差，航摄分解力影响平面位置中误差，内定向中误差，平面定向中误差，测图中切准引起的平面位置中误差，仪器传动中误差，展点中误差等。

航测成图图上地物点的高程中误差，主要有以下误差来源：像控点高程中误差，加密点高程中误差，主距安置误差引起的高程中误差，像对归心引起的高程中误差，仪器定向中误差，测图中切准引起的高程位置中误差等。

（二）属性精度

是指实体的属性值与其真实值相符的程度，它通常取决于数据的类型，且与位置精度有关。它包括要素的分类与代码的正确性，要素属性值的正确性及名称的正确性。

（三）时间精度

主要是指数据的现势性，一般通过数据采集时间、数据更新时间及更新频率来表现。

二、影响航测精度的关键因素分析与探讨

（一）控制点布设误差

根据地形条件、摄影资料以及信息处理的方法不同，通常像控点的布设方案也不同，像控点的选择和布设都需遵循一定的原则。控制点的数量，控制点的分布都会影响精度。例如控制点数量的增加会提高物方坐标系的解精度，但是不是控制点数量越多，精度就越好，而是有限度的，过多的布设控制点，不仅不能更好地改善精度，而且还会增加外业和内业的工作量，而且过多的布设控制点还会受地形条件的限制，随着控制点的数量增加，精度逐渐提高，但是当控制点增加到10以上，精度变化并不明显，反而增大了内外业的工作量。

因此要根据所提交的航摄资料的检查报告确定控制点布点方案。对于基本无落水区域的平原地区，通常采用区域网布点法，根据规范设计区域网布点略图，而对于丘陵地或大面积落水区域应采用全野外布点法，来提高高程精度。控制点的布点方案确定后，方可进行内业概略的选点工作。

在进行野外具体选点时，可主要从下几方面来控制控制点的质量。第一，控制点应尽可能的选在像片五度或六度重叠的区域。第二，控制点应选择在角度一般在30-120°的交角分明的平地，对于个别需要选择在房顶的控制点，应首先考虑平顶房屋。第三，控制点应选在开阔而无干扰的地方。第四，应特别注意所选控制点目标与摄影时的情况有无变化。例如：对于水域旁的点因水淹而引起的移位和变形，田埂是否有变化等。第五，注意判定像片点与实地是否一一对应。第六，控制点选定时，应现场刺点并做好点之记，以方便室内整饰。即判点为主，刺点为辅。第七，对于实地点位清晰，而像片不清晰的点位，一般要选一到两个备用点，同时针对每一个区域网应选择两到三个检查点。

（二）GPS测量误差

信号容易反射是发生GPS测量误差的重要原因。信号反射主要体现在两个方面，第一，在接线机天线附近有很多斜面、垂直面、水平面，这些是使得GPS信号发生反射的重要原因。第二，天线有时会被安排在有障碍的地点，比如沙滩、水塘以及山坡等地，这些障碍物都会使得GPS信号发生严重反射，因此在进行GPS定位时，要采取合理的措施避开这些障碍物。

GPS网平差应对起算点进行内部复核性检核，选用精度高的起算点，舍去精度低的已知点，利用外部已知点进行检核，提高二维约束平差的整体精度。GPS网的基线边长尽量保持均匀，不宜长短差距过大保证网的精度均匀。施测长边GPS控制网，应尽量选用双频GPS接收机，可以有效削弱电离层折射影响，同时能有效探测和修复整周跳变。高精度高程测量同高精度的平面测量一样，是GPS测量应用的重要领域。高程起算点应均匀分布于GPS网中，特别是网的边缘要有足够的高程起算点控制，

（三）内业加密误差

影响加密成果精度的因素有多种内业加密时对像控点点位的判定准确程度；内业加密人员利用框标对像控点的切准情况；内业加密点的选取、在不同像片上的判位等。内业加密时，加密人员对像控点点位的判定准确程度和利用框标对像控点的切准程度对加密成果的影响。加密人员对像控点的点位判断误差和框标的切准误差给加密成果带来一定误差。不过，本相误差难以避免，但可以降低。该项误差大小和加密人员的经验、影像的判读能力、立体感有关；如果加密人员对影像的判读能力强，立体感好，经验丰富，带给加密成果的误差就小些，否则，带给加密成果的误差就大。

（四）定向建模误差

核线影像的倍率在数据采集中相当重要。一般对于像片比例尺与成图比例尺之间的倍率来定；当倍率小于3倍时，核线影像采用1．3倍，大于3倍时，核线影像采用1．5倍。主要是为了作业人员能够更好的观测立体。绝对定向定向点的平面和高程也是采用成果导人，但是必须根据个人的观测情况再做一次绝对定向来消除人为形成的误差。在作业中，可挑选有经验、立体观测好的作业员进行单模型绝对定向，定向的作业员越少越好。目的是使单个模型之间的同名点的平面位置及高程同处于一个平面位置和高度，减少定向带来的误差。

（五）成像误差

以DMC的影像质量为例。DMC的影像是由四张相片拼接而成，尽管我们最后得到的原始影像是拼接后且经过匀光、匀色处理的一幅大幅面CCD影像，但是也会因地物、天气等条件的不同而使影像出现不同的质量问题。

由于地物的原因使得拼接后影像的匀光、匀色效果不好，四张影像的过渡区域有明显的色彩、色调不统一，特别是在有大面积水域的时候，这种时候就需要挑出这种影像，进行后期处理。

由于CCD采用的彩色还原能力较好的原色滤镜，每一种滤镜都是4个一组，覆盖在像素上。RGB原色分色法滤镜每组包括1个红（R）、2个绿（G）和1个蓝（B）。其中绿色素多一点，是因为人类眼睛对绿色的敏感性和对其他颜色不一样。最后在记录图像时，每个像素的真实色彩就是它与周围像素相混合的平均值。因此DMC的影像普遍偏绿，虽然颜色锐利但是对于有些地物则有失真实，在后期的处理中要适当的减少绿色分量的比例。

DMC影像的色彩饱和度比较大，在制作正摄影像图时，要对影像做适当调整，否则不利于反映地物的真实信息。

结束语

通过上述分析，我们人为，对于航测每个作业环节都应认真准备，作业前认真学习规范和设计，作业中严格遵照规范作业和设计，用航空摄影测量成航测的图是可以满足规范精度要求。

参考文献

[1]沈方雄,刘祥发,刘幼华,陈汉文.影响航测高程精度的关键因素分析与探讨[J].人民长江,2014年16期.

[2]孔建利,喻新华.控制点布设对航测精度影响的探讨[J].城市建设理论研究（电子版）,2013年29期.