【正文】 —國家測繪局發(fā)布20實施20發(fā)布全球定位系統(tǒng)（GPS）輔助航空攝影技術(shù)規(guī)定Specifications for GPSSupported Aerial Photography(征求意見稿)（本稿完成日期：）CH —CH中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ICSI —目 次前 言 I1 范圍 12 規(guī)范性引用文件 13 術(shù)語和定義 14 工序流程 25 航攝系統(tǒng) 36 航攝設(shè)計 57 航攝飛行 78 地面控制網(wǎng)觀測 109 水準(zhǔn)聯(lián)測 1310 地面控制網(wǎng)數(shù)據(jù)處理 1411 機(jī)載GPS數(shù)據(jù)處理 1512 精度驗證 1613 成果整理及匯交 18附　錄　A （規(guī)范性附錄） GPS觀測數(shù)據(jù)文件名命名規(guī)則 22附　錄　B （資料性附錄） 地標(biāo)點布標(biāo)形狀參照示意圖 23附　錄　C （規(guī)范性附錄） 點之記 24附　錄　D （規(guī)范性附錄） GPS野外觀測手簿 26附　錄　E （規(guī)范性附錄） 機(jī)載GPS天線偏心分量測定結(jié)果 31附　錄　F （規(guī)范性附錄） GPS輔助航攝飛行數(shù)據(jù)預(yù)處理結(jié)果分析表 32附　錄　G （規(guī)范性附錄） 航攝飛行GPS記錄單 33附　錄　H （規(guī)范性附錄） XX攝區(qū)測站信息表 34附　錄　I （規(guī)范性附錄） 像片控制點布設(shè) 35附　錄　J （規(guī)范性附錄） GPS數(shù)據(jù)處理檢查手簿 36I前 言本規(guī)定是為滿足我國現(xiàn)階段和今后一定時期內(nèi)所采用和將采用的GPS航空攝影測量技術(shù)而制定的。本規(guī)定內(nèi)容涉及GPS輔助航空攝影時的各種要求，GPS數(shù)據(jù)的采集、檢核、計算、保存以及成果資料的提交。本規(guī)定的附錄A－J為規(guī)范性附錄。本規(guī)定參考國家測繪局測繪標(biāo)準(zhǔn)化研究所和武漢大學(xué)共同起草的《GPS輔助航空攝影規(guī)范》（報批稿）并結(jié)合近年來的生產(chǎn)實踐制定完成。本規(guī)定由國家測繪局提出。本規(guī)定由國家測繪局歸口。本規(guī)定由國家基礎(chǔ)地理信息中心負(fù)責(zé)起草。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：袁修孝、廖安平、朱武、武軍酈、王瑞幺。I1　 范圍本規(guī)定為航空攝影測量中采用全球定位系統(tǒng)（GPS）輔助航空攝影技術(shù)時對航攝系統(tǒng)，航攝設(shè)計，航攝飛行，GPS數(shù)據(jù)采集、GPS攝站坐標(biāo)計算及保存，聯(lián)合平差所需控制點的布設(shè)、精度檢核以及成果資料提交等提出了要求。本規(guī)定適用于航空攝影測量中采用全球定位系統(tǒng)（GPS）輔助航空攝影技術(shù)獲取航攝像片和GPS數(shù)據(jù)的作業(yè)。2　 規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過本規(guī)定的引用而成為本規(guī)定的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本規(guī)定。然而，鼓勵根據(jù)本規(guī)定達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本均適用于本規(guī)定。 GB 7930 1:500、1:1000、1:2000地形圖航空攝影測量內(nèi)業(yè)規(guī)范 GB 7931 1:500、1:1000、1:2000地形圖航空攝影測量外業(yè)規(guī)范 GB 6962 1:500、1:1000、1:2000 比例尺地形圖航空攝影規(guī)范 GB/T 12340 1:25000、1:50000、1:100000地形圖航空攝影測量內(nèi)業(yè)規(guī)范 GB/T 12341 1:25000、1:50000、1:100000地形圖航空攝影測量外業(yè)規(guī)范 GB/T 15661 1:5000、1:10000、1:25000、1:50000、1:100000 地形圖航空攝影規(guī)范 GB/T 13990 1:5000、1:10000 地形圖航空攝影測量內(nèi)業(yè)規(guī)范 GB/T 13977 1:5000、1:10000 地形圖航空攝影測量外業(yè)規(guī)范 GB/T 18314 全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范 GB/T 19294 航空攝影技術(shù)設(shè)計規(guī)范 CH 8016全球定位系統(tǒng)(GPS)測量型接收機(jī)檢定規(guī)程 CH 1002 測繪產(chǎn)品檢查驗收規(guī)定 CH 1003 測繪產(chǎn)品質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn) GB/T 14950 攝影測量與遙感術(shù)語 國家基礎(chǔ)航空攝影產(chǎn)品檢查驗收和質(zhì)量評定實施細(xì)則（試用稿），國家測繪局，2001年 國家基礎(chǔ)航空攝影補(bǔ)充技術(shù)規(guī)定，國家測繪局，2003年3　 術(shù)語和定義　 全球定位系統(tǒng)（GPS）輔助航空攝影技術(shù)航空攝影過程中，將機(jī)載GPS接收機(jī)與航攝儀可靠連接并協(xié)同工作，在獲取航攝像片的同時對GPS衛(wèi)星星座進(jìn)行連續(xù)觀測，經(jīng)采用基于載波相位的GPS動態(tài)定位技術(shù)后處理獲取航攝儀曝光時刻攝站的三維坐標(biāo)，并對其質(zhì)量進(jìn)行評定的技術(shù)稱為全球定位系統(tǒng)（GPS）輔助航空攝影技術(shù)，簡稱GPS輔助航空攝影技術(shù)。采用GPS輔助航空攝影技術(shù)旨在滿足現(xiàn)行航空攝影測量作業(yè)規(guī)范精度要求的前提下，盡可能地減少攝影測量加密所需的地面控制點，甚至完全免除野外實地測量像片控制點的工作，從而縮短航測成圖周期、降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率?！?偏心分量機(jī)載GPS天線相位中心與航攝儀物鏡前節(jié)點間的偏移在理想像空間坐標(biāo)系中的3個分量（u, v, w）（參見附錄E）?！?GPS攝站坐標(biāo)航攝儀曝光時刻，機(jī)載GPS天線相位中心在用戶選定坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)。　 加密分區(qū)GPS輔助空中三角測量內(nèi)業(yè)計算時，一個平差區(qū)域網(wǎng)所包含的范圍?！?精度檢測樣區(qū)為檢測GPS輔助航空攝影測量精度，在航攝區(qū)域內(nèi)所選定的一個加密分區(qū)?！?地面基站在航攝區(qū)域內(nèi)臨時設(shè)立在地面上與機(jī)載GPS接收機(jī)同步并連續(xù)采集GPS觀測數(shù)據(jù)，同時具有用戶選定坐標(biāo)系精確坐標(biāo)的固定GPS觀測站?！?地標(biāo)點為便于攝影測量加密像點坐標(biāo)量測，在加密分區(qū)的四角、首末測圖航線與控制航線的重疊區(qū)域中心處人工布設(shè)的航攝標(biāo)志或選取明顯地物作為平高控制點，統(tǒng)稱為地標(biāo)點?！?檢測點在精度檢測樣區(qū)內(nèi)選取的明顯地物點或地標(biāo)點，以用于驗證GPS輔助航空攝影測量的精度。4　 工序流程GPS輔助航空攝影主要工序如下： 攝區(qū)實地踏勘； 地面控制和空中攝影技術(shù)設(shè)計； 航攝系統(tǒng)安裝、測試； 機(jī)載GPS天線偏心分量測定； 地面基站和地標(biāo)點的布設(shè)和測量； 帶GPS的航空攝影； 檢測點的野外測量； 攝影處理； 地面基站、地標(biāo)點、檢測點坐標(biāo)計算； GPS攝站坐標(biāo)計算，坐標(biāo)轉(zhuǎn)換及高程擬合； 精度檢測樣區(qū)的攝影測量加密和精度評定； 整理上交所有的數(shù)據(jù)和文檔資料。工序流程示意圖如下：圖1 GPS輔助航空攝影工序流程圖5　 航攝系統(tǒng)航攝系統(tǒng)由航攝儀、機(jī)載GPS接收機(jī)、機(jī)載GPS天線等組成?！?航攝儀 符合GB/T 15661和“國家基礎(chǔ)航空攝影補(bǔ)充技術(shù)規(guī)定”中要求的航攝儀技術(shù)指標(biāo)； 用于GPS輔助航空攝影技術(shù)的航攝儀必須帶有曝光信號傳感器，并易與機(jī)載GPS接收機(jī)連接，且能穩(wěn)定地輸出航攝儀快門最大開啟時刻的曝光脈沖信號，脈沖延時不得大于5ms； 改裝后的航攝儀必須經(jīng)檢測和認(rèn)可，并具備完整的檢測報告。報告內(nèi)容應(yīng)包括曝光信號傳感器的加裝方法、曝光脈沖信號輸出質(zhì)量、曝光脈沖信號輸出時刻與最大實際曝光中心時刻的最大時間差等；　 機(jī)載GPS接收機(jī)　 安裝要求機(jī)載GPS接收機(jī)通過專用數(shù)據(jù)線纜與航攝儀相連，宜采用獨立直流電源（自帶）供電。　 基本性能要求 必須是高精度航空型動態(tài)測量用GPS接收機(jī)，適合高空作業(yè)； 具有C/A碼偽距、P碼碼相位和雙頻載波相位測量能力； 配置高動態(tài)雙頻GPS天線，其尺寸較小但附帶前置放大器，必須是航空產(chǎn)品； 帶有信號時標(biāo)輸入器（Event Marker）及其接口電纜，能夠?qū)⒑綌z儀快門開啟脈沖（即曝光時刻）通過接口準(zhǔn)確寫入GPS數(shù)據(jù)流中； 在飛機(jī)飛行速度高達(dá)300m/s時，仍能很好地動態(tài)作業(yè)； 支持1s（或更高）數(shù)據(jù)采樣； 可連續(xù)存儲觀測數(shù)據(jù)10h（以1s數(shù)據(jù)采樣率計算）； 應(yīng)配備充足的蓄電池以保證在一個滿架次航攝作業(yè)中直流供電不間斷?！?機(jī)載GPS天線　 基本性能 具有雙頻接收能力及相應(yīng)的前置放大器； 具有半球狀天線方向圖，其方向截止角不大于1176。； 具有精確定義和穩(wěn)定的相位中心； 可在飛行高度達(dá)15000m時正常工作?！?安裝要求 應(yīng)穩(wěn)固地水平安裝在飛機(jī)頂部外表中軸線附近； 盡量靠近飛機(jī)重心和航攝儀主點位置； GPS天線安置在機(jī)艙頂部或尾翼上，保證衛(wèi)星搜索空間； 當(dāng)飛機(jī)轉(zhuǎn)彎時，機(jī)翼有可能對天線造成的遮擋為最??； GPS天線的安裝、鉆孔保證不破壞飛機(jī)的氣動特性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度； 嚴(yán)防來自飛機(jī)無線電信號源的串?dāng)_； 安裝位置便于偏心分量的測量?！?系統(tǒng)連接機(jī)載GPS接收機(jī)與航攝儀脈沖輸出口連接，確定航攝儀脈沖輸出口電壓與GPS接收機(jī)端口容許值相當(dāng)。機(jī)載GPS接收機(jī)的擺放位置便于操作和查看工作狀態(tài)。機(jī)載GPS天線、機(jī)載GPS接收機(jī)、航攝儀連接構(gòu)成的航攝系統(tǒng)應(yīng)能正常工作，設(shè)備與設(shè)備之間不應(yīng)出現(xiàn)干擾現(xiàn)象。當(dāng)首次進(jìn)行系統(tǒng)連接、系統(tǒng)長時間停止使用、更換新的航攝儀時，系統(tǒng)連接后應(yīng)進(jìn)行以下試驗，各項要求滿足后，方可用于航攝作業(yè)。a) 機(jī)載GPS天線與GPS接收機(jī)連接后，須作GPS靜態(tài)測量試驗，檢驗機(jī)載GPS接收機(jī)工作是否正常；b) 靜態(tài)測量后，應(yīng)連接航攝儀，進(jìn)行帶GPS航攝模擬試驗，檢查航攝儀快門開啟脈沖是否正確寫入GPS數(shù)據(jù)流中；c) 在滿足b）條要求基礎(chǔ)上，進(jìn)行帶GPS航攝飛行試驗，檢驗系統(tǒng)各環(huán)節(jié)工作是否正確無誤?！?系統(tǒng)檢定 GPS接收機(jī)的檢定按CH 8016規(guī)定執(zhí)行，具有合格的檢定證書； 航攝儀的檢定按GB/T 15661規(guī)定執(zhí)行，具有合格的檢定報告?！?偏心分量的測定安裝機(jī)載GPS天線和航攝儀后，應(yīng)采用地面測量方法測定機(jī)載GPS天線偏心分量，測量精度應(yīng)優(yōu)于177。1cm。6　 航攝設(shè)計GPS輔助航空攝影的航攝設(shè)計工作按照GB 696GB/T 1566GB/T 19294和“國家基礎(chǔ)航空攝影補(bǔ)充技術(shù)規(guī)定”中有關(guān)規(guī)定執(zhí)行?！?航攝方案選擇及設(shè)計　 航攝方案選擇根據(jù)地形圖成圖精度要求，GPS輔助航空攝影技術(shù)根據(jù)成圖比例尺和地形類別等因素，參照表1選擇有地面控制或無地面控制的GPS輔助航空攝影方案。表1 GPS輔助航空攝影方案成圖比例尺地形類型航攝方案1:100000－1:50000平地、丘陵、山地、高山地?zé)o地面控制的GPS輔助航空攝影1:50000山地、高山地1:50000特殊困難地區(qū)（大面積的森林、沙漠、戈壁、沼澤、沿海灘涂等）1:50000平地、丘陵有地面控制的GPS輔助航空攝影1:50000－1:1000平地、丘陵、山地、高山地　 設(shè)計要求選擇航攝方案進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)設(shè)計，設(shè)計內(nèi)容包括：航攝分區(qū)劃分、航線敷設(shè)、加密分區(qū)劃分、控制航線敷設(shè)、地面控制網(wǎng)設(shè)計等?！?航線敷設(shè)航線敷設(shè)與航攝分區(qū)劃分參照GB 696GB/T 1566GB/T 19294和“國家基礎(chǔ)航空攝影補(bǔ)充技術(shù)規(guī)定”中的相應(yīng)規(guī)定執(zhí)行，但當(dāng)航線沿圖幅中心線敷設(shè)時，平行于航攝飛行方向的測區(qū)邊緣應(yīng)各外延一條航線?！?加密分區(qū)劃分加密分區(qū)的劃分應(yīng)按GB/T 13977中區(qū)域網(wǎng)劃分的相應(yīng)規(guī)定執(zhí)行，但航攝分區(qū)界線應(yīng)與加密分區(qū)界線相一致或者一個航攝分區(qū)包含多個完整的加密分區(qū)。加密分區(qū)的大小一般可設(shè)計為8～10條航線，～3倍。[袁修孝列表]　 控制航線敷設(shè)加密分區(qū)兩端盡可能加攝控制航線，控制航線應(yīng)保證覆蓋加密分區(qū)四角控制點，具體參見附錄K。控制航線敷設(shè)原則： 控制航線的攝影比例尺較測圖航線的攝影比例尺小15％－25％；像片航向重疊度為80%，應(yīng)保證隔號像片能構(gòu)成正常重疊的立體像對； 位于測區(qū)周邊的控制航線其像主點應(yīng)落在測區(qū)邊界線之外，兩端各超出測區(qū)邊界線4條基線； 位于測區(qū)內(nèi)部的控制航線其像主點應(yīng)落在所跨的圖廓線兩側(cè)測圖航線的半條基線范圍內(nèi)； 控制航線間交叉和銜接處，要保證有不少于4條基線的相互重疊； 控制航線的平均平面一般選取控制航線所覆蓋區(qū)域的平均高程面；當(dāng)控制航線只涉及一個航攝分區(qū)時，可近似選取航攝分區(qū)平均高程平面為其平均平面；當(dāng)控制航線涉及多個航攝分區(qū)時，可綜合選取，并保證控制航線的航攝比例尺在上述規(guī)定的范圍內(nèi)； 控制航線按加密分區(qū)進(jìn)行敷設(shè)，在一個加密分區(qū)內(nèi)控制航線必須是一條完整的航線。為便利航攝飛行，相鄰加密分區(qū)的控制航線可以貫通攝影。　 地面控制網(wǎng)根據(jù)GPS輔助航空攝影測量方案的不同，需進(jìn)行地面控制網(wǎng)的設(shè)計。采用帶地面控制的GPS輔助航空攝影方法時，GPS輔助航空攝影應(yīng)考慮地面基站、地標(biāo)點、檢測點的布設(shè)和施測；采用無地面控制的GPS輔助航空攝影方法時，GPS輔助航空攝影應(yīng)考慮地面基站、檢測點的布設(shè)和施測?！?基站布設(shè)GPS基站的主要作用是在航攝期間連續(xù)采集GPS數(shù)據(jù)，與機(jī)載GPS同步觀測。選取合適的基站，通過事后載波相