DMC系統(tǒng)介紹解析

1、目 錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 1航攝新技術(shù)應(yīng)用 2 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 2 DMC特點(diǎn)與技術(shù)優(yōu)勢(shì) 3DM（系統(tǒng)介紹3DM（全數(shù)字航攝儀的主要技術(shù)性能 4采用DMC相機(jī)基本作業(yè)流程 5利用DMC相機(jī)航攝比例尺選取 6可提供的成果類型7與傳統(tǒng)航攝相機(jī)的比較 7選用DMC全數(shù)字航攝儀所具備的優(yōu)勢(shì) 121航攝新技術(shù)應(yīng)用北京國(guó)遙新天地信息科技有限公司是國(guó)內(nèi)唯一同時(shí)擁有LIDAR和DM（兩種設(shè)備的公司。公司于2003年率先在國(guó)內(nèi)引進(jìn)第一臺(tái) DMC全數(shù)字航攝儀

2、，目前已完成多個(gè)不 同比例尺的航攝項(xiàng)目，拍攝航攝數(shù)碼照片 10萬余張，覆蓋范圍近50萬平方公里，具 有豐富的數(shù)碼航攝經(jīng)驗(yàn)。公司目前擁有3臺(tái)DM（全數(shù)字航攝儀和1臺(tái)從加拿大OPTECH 公司引進(jìn)的ALTM3100機(jī)載激光三維測(cè)高系統(tǒng)，其設(shè)備和技術(shù)在數(shù)碼航攝領(lǐng)域處于國(guó) 內(nèi)領(lǐng)先地位。國(guó)遙新天地公司近年來承擔(dān)的主要項(xiàng)目情況如下 ：序號(hào)項(xiàng)目名稱時(shí)間比例尺面積（平方公里）1南京1 : 2000制圖2003年5月120002882南京高淳溧水?dāng)?shù)字航攝2003年7月11200018503鎮(zhèn)江市全數(shù)字航攝2003年12月1600010484鎮(zhèn)江市全數(shù)字航攝2003年12月11200013805鎮(zhèn)江建城區(qū)全數(shù)字航

3、攝2003年12月140003306無錫全數(shù)字航空攝影2004年1月1600013207無錫正射影像圖制作2004年1月120006908常州市武進(jìn)全數(shù)字航攝2004年1月160004009泰州市全數(shù)字航攝2004年1月1600045010泰州市正射影像圖制作2004年5月1100045011靖江市全數(shù)字航攝2004年3月1600067012靖江正射影像圖制作2004年5月1100067013東臺(tái)全數(shù)字航攝2004年3月160009714句容正射影像圖制作2004年2月110000138015丹徒正射影像圖制作2004年3月1200075016鎮(zhèn)江正射影像圖制作2004年3月110003301

4、7蘇州正射影像圖制作2004年4月12000177018蘇州全數(shù)字航攝2004年4月112000177019?？谌珨?shù)字航攝（1）2004年5月1400021020?？谡溆跋裰茍D（2）2004年5月1100020021天津全數(shù)字航攝2004年7月1:250001200022石家莊全數(shù)字航攝2004年7月11200060023荊州1:4000全數(shù)字航攝2004年10月1400036424荊州1:25000全數(shù)字航攝2004年10月125000278025荊州1:1000正射影像圖制作2004年10月1100036426荊州1:4000正射影像圖制作2004年10北勝利油

5、田數(shù)字航攝2004年9月1: 20000150028新疆全數(shù)字航攝2004年10月1: 20000240029上海市全數(shù)字航攝2004年9月1: 12000300030泉州市全數(shù)字航攝2005年1月1: 1200032031常州市武進(jìn)全數(shù)字航攝2005年3月1: 2500026032蘇州工業(yè)園區(qū)全數(shù)字航攝2005年3月1: 600026033安徽省銅陵全數(shù)字航攝2005年3月1: 400027034江蘇省啟東市全數(shù)字航攝2005年3月1: 400015035江蘇省泰興全數(shù)字航攝2005年3月1: 600030036江辦省南通市全數(shù)航攝2005年3月1: 25000900037江蘇省淮安市全數(shù)字

6、航攝2005年4月1: 600060038蘇州市全數(shù)字航攝2005年5月1: 600075039新疆克拉瑪依油田全數(shù)字航攝2005年6月1: 1000063840桐鄉(xiāng)市全數(shù)字航攝2005年7月1: 2500070041如皋市全數(shù)字航攝2005年10月1 : 4000/ 1 : 6000160/140042泉州市全數(shù)字航攝（II期）2005年10月1: 16000800043昆山市全數(shù)字航攝2005年12月1: 10000103844常州市全數(shù)字航攝2005年12月1: 6000190545上海市全數(shù)字航攝2005年12月1: 2000074152 DMC特點(diǎn)與技術(shù)優(yōu)勢(shì)2.1 DMC系統(tǒng)介紹數(shù)字

7、航攝相機(jī)（DMC系統(tǒng)是一個(gè)專門用于航空攝影測(cè)量的高分辨率和高精度數(shù)字?jǐn)z影系統(tǒng)，它的設(shè)計(jì)思想基于取代傳統(tǒng)的膠片式航攝相機(jī)，從美國(guó)Z/I公司引進(jìn),其設(shè)備、軟件組成如下：設(shè)備名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量產(chǎn)地/品牌全數(shù)字航空攝影儀Digital Mapp ing Camera1美國(guó)/ Z/I公司高精度定位測(cè)量系統(tǒng)（機(jī)載 DGP8-IMU）In ertial Measureme ntUn it1加拿大/Applanix公司航攝飛行導(dǎo)航管理系統(tǒng)Imagestati on Miss onPla nning1美國(guó)/ Z/I公司航攝任務(wù)計(jì)劃管理軟件Airbor ne Sen sorMan ageme nt ystem(AS

8、MS)1美國(guó)/ Z/I公司DMC地面后處理系統(tǒng)Groun d-based postProcess ing system1美國(guó)/ Z/I公司DMC圖像數(shù)據(jù)復(fù)原系統(tǒng)Groun d-based miss on data receiveal system1美國(guó)/ Z/I公司DMC圖像轉(zhuǎn)換應(yīng)用軟件Turn key past-process ingAppsicati on1美國(guó)/ Z/I公司作為航空攝影儀，其經(jīng)歷了如下發(fā)展過程:1918年：手持式航攝相機(jī)1922 年：RMK C1 1956 年：RMK2001年: DMC1989 年: RMK TOP2.2 DMC全數(shù)字航攝儀的主要技術(shù)性能（1）基于面陣C

9、CD勺設(shè)計(jì)Z/I公司研制DMC的目標(biāo)是取代傳統(tǒng)的膠片式光學(xué)航攝相機(jī)， 為了達(dá)到膠片分辯 率的水平，DMC系統(tǒng)必須同時(shí)適合大比例尺和小比例尺測(cè)圖要求，這一新的相機(jī)系 統(tǒng)用較長(zhǎng)的曝光時(shí)間來適應(yīng)各種不同的照相條件。為達(dá)到這個(gè)要求，DMC的設(shè)計(jì)采用了面陣CCD器件。面陣的CCD器件，具有較高的光學(xué)品質(zhì)和光敏度，它的像元尺 寸是12卩mK 12卩m并且提供高線性的動(dòng)態(tài)范圍，該CCD具有四個(gè)角并行輸出信號(hào)的能力，因而具有較高的信噪比，并能夠完成每?jī)擅敕N一幅圖像的重復(fù)輸出。ccD言號(hào)在12bit情況下能夠?qū)诎?、彩色通道同時(shí)進(jìn)行輸出，而且圖像數(shù)據(jù)在 X、丫方向具 有嚴(yán)格的幾何精度。（2）精密的光學(xué)鏡頭DMC

10、為解決面陣CCD器件的尺寸限制，采取了將 8臺(tái)獨(dú)立的CCD相機(jī)集成到 一起的方式。Z/I公司與卡爾蔡司公司合作，為DMC設(shè)計(jì)生產(chǎn)了獨(dú)特的光學(xué)鏡頭，畸 變小，光圈較大（f/4），分辯率高以及同質(zhì)的視場(chǎng)響應(yīng)等特點(diǎn)。由于分開的相機(jī)使用各自的鏡頭，這種設(shè)計(jì)使得多個(gè)較小的相機(jī)拍攝的帶有重疊 的圖像的光學(xué)特性要高于大孔徑的單個(gè)鏡頭。（3）采用FMC（時(shí)間延遲曝光）像移補(bǔ)償裝置DMC采用全電子數(shù)字相機(jī)FMC工作原理，使其中的CCD面陣傳感器的電路能 夠按時(shí)間延遲方式工作。這種技術(shù)類似于膠片相機(jī)的機(jī)械式FMC，但不會(huì)發(fā)生機(jī)械移動(dòng)部分限制和失靈，因而更適合于較高的速高比（ V/H），因而大大擴(kuò)展了 DMC低 空

11、和高速照相性能。（4）數(shù)據(jù)在線存儲(chǔ)當(dāng)相機(jī)工作在全彩色12bit狀況下，DMC相機(jī)系統(tǒng)每?jī)擅腌姷玫揭环?260M原始 RAW格式圖像，控制電路由三個(gè)基于PC完整的PCI總線并線操作，使相機(jī)模塊得到 的圖像數(shù)據(jù)，通過高速并行PCI總線送到圖像采集卡，最后通過數(shù)據(jù)各自獨(dú)立的光纖 從CPU傳送到RDIA系統(tǒng)。該系統(tǒng)帶有3個(gè)容量為280G的移動(dòng)硬盤，能提供帶有三 個(gè)并行的光纖通道的總?cè)萘繛?40G的存儲(chǔ)能力。在12bit分辨率，四頻段彩色模型狀 態(tài)下，DMC 一次飛行能拍攝并存儲(chǔ)2000張以上照片，這相當(dāng)于傳統(tǒng)相機(jī)3桶120米 膠卷。并且，可移動(dòng)硬盤在飛行中可以更換，這又可進(jìn)一步提高圖像存儲(chǔ)的空間。2.

12、3采用DMCf機(jī)基本作業(yè)流程（1）利用飛行管理軟件（Misson Planning ）制定有效的飛行計(jì)劃。首先按照甲方任務(wù)需求和航攝分區(qū)設(shè)計(jì)方案，依據(jù)相關(guān)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，利用軟 件完成航攝飛行詳細(xì)設(shè)計(jì)。該軟件安裝在圖像工作站上，對(duì)一個(gè)選定的區(qū)域，按照設(shè) 定的參數(shù)，能夠自動(dòng)計(jì)算生成最佳飛行路線，并給出每條航線每張照片的中心點(diǎn)坐標(biāo)。 該軟件用于形成有效的飛行計(jì)劃，同時(shí)還根據(jù)實(shí)際飛行狀況，評(píng)定飛行質(zhì)量，生成最 終的拍攝情況報(bào)告和位置指示信息。（2）利用飛行管理軟件進(jìn)行航攝飛行過程中的自動(dòng)控制管理。航攝任務(wù)設(shè)計(jì)完畢后，利用軟件將設(shè)計(jì)方案從工作站傳送到飛機(jī)上的飛行管理系 統(tǒng)中，用于實(shí)際飛行操作管理依據(jù)。

13、系統(tǒng)依照方案自動(dòng)生成飛行航線參數(shù)、影像中心 點(diǎn)坐標(biāo)、像片號(hào)等相關(guān)信息，在航攝飛行過程中系統(tǒng)自動(dòng)獲取這些數(shù)據(jù)而不需人工干 預(yù)。飛行期間，DMC所有設(shè)備的工作都由飛行管理軟件進(jìn)行自動(dòng)控制和監(jiān)視。在管理 圖像數(shù)據(jù)獲取的同時(shí)，還監(jiān)視管理輔助的接收儀器（如GPS IMU等）。（3）DM（數(shù)據(jù)后處理對(duì)于DM（系統(tǒng)獲取的圖像數(shù)據(jù)，在地面處理基地完成輻射處理和幾何處理。 首先, 進(jìn)入到DMC后處理軟件并按照參數(shù)選定待處理圖像，然后對(duì)來自MDF移動(dòng)硬盤的原始 raw格式的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行輻射較正和幾何較正，然后自動(dòng)鑲嵌成一張完整的中心投影 像片。所有的圖像產(chǎn)品由TerraShare產(chǎn)品管理系統(tǒng)統(tǒng)一存檔管理或提交用戶

14、使用。2.4 利用DMC相機(jī)航攝比例尺選取DMC全數(shù)字航攝是一門新的技術(shù)，暫時(shí)沒有具有針對(duì)性的規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)可以依 據(jù)。因而在技術(shù)設(shè)計(jì)中以完全響應(yīng)標(biāo)書要求為前提，滿足或高于現(xiàn)有規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)?；谀z片的航攝比例尺一般是成圖比例尺的 3-4倍。而DM（J目機(jī)系統(tǒng)由于具有 較高的像元分辨率和輻射分辨率，因此國(guó)外實(shí)際作業(yè)中一般采用 6-8倍，我們?cè)谠O(shè) 計(jì)中，選擇航攝比例/成圖比例6。攝影比例尺改變后，對(duì)應(yīng)地面分辯率對(duì)比如下表：航攝比例尺像元尺寸地面分辯率備注RMK TOP1:800021卩16.8cmDMC1:1200012卩14.4cm14.4cm16.8cmRMK TOP1:2000021卩42cmD

15、MC1:3000012卩36cm36cm42cmRMK TOP1:3200021卩67.2DMC1:5000012卩60cm60cm67.2cmRMK TOP1:2500021卩52.5cmDMC1:4000012卩48cm48cm52.5cmRMK TOP1:3500021卩73.5cmDMC1:5000012卩60cm60cm8000像素。當(dāng)相機(jī)工作在全彩色 12bit情況下，DMC每2秒鐘得到1幅260M RAW格式原始圖像，一次飛行能拍攝并存儲(chǔ) 2000張以上的照片。在低空高速飛行時(shí)一樣能獲得十分清晰的圖像。這一新的相機(jī)系統(tǒng)能用較長(zhǎng)的曝 光時(shí)間來適應(yīng)各種不同的照相條件，使照相時(shí)間窗口擴(kuò)大了3倍以上。使用DM(全數(shù)字相機(jī)，獲得影像數(shù)據(jù)，無需沖洗、掃描，航攝飛行當(dāng)天就能拿到 數(shù)據(jù)產(chǎn)品，通過軟件完成飛行質(zhì)量檢查，來決定是否需要及時(shí)補(bǔ)飛。大幅度提高數(shù)據(jù)應(yīng)用的時(shí)效性，并為用戶節(jié)約大量的后期成圖的成本。一方面，DM(采用機(jī)載GPS和IMU技術(shù)，隨機(jī)獲取每張相片的外方位元素，經(jīng)等 視差曲線編輯，可自動(dòng)生成 DEM和正射影像，無需地面控制點(diǎn)或只需加少量控制點(diǎn)， 因而大大縮短作業(yè)周期，節(jié)省了外業(yè)控制費(fèi)用。另一方面，其獲取的為全數(shù)字影像數(shù)據(jù)，無需再?zèng)_洗、掃描，增強(qiáng)數(shù)據(jù)應(yīng)用