【文章內容簡介】 04G4NH07G4NH0096。同時使用滿足布設要求的寧波CORS系統(tǒng)的永久性地面站NIHA。 航飛控制點選擇⑶ 航飛控制點觀測要求點位選取原則：采取差分GPS靜態(tài)聯(lián)測的方法。高度角15176。以上的天空不能有成片遮擋，距離所測線路距離不大于40km；截止高度角：15176。；數(shù)據采樣率：1s；PDOP：≤6；觀測時段要求：航飛前半小時至航飛后半小時；⑷ 航測技術參數(shù)航測參數(shù)設計從高效、經濟的原則出發(fā)，在綜合分析線路走廊范圍內地形、地勢、高差等情況，根據項目機載激光雷達設備的性能、特點，充分利用設備優(yōu)勢獲取高精度數(shù)據，項目航測參數(shù)如下表：飛行速度50公里/小時飛行高度相對地面高度300米激光發(fā)射頻率24萬赫茲激光掃描角度60度相機像素6000萬相機焦距60毫米數(shù)據覆蓋寬度200米激光點密度80點/平方米影像地面分辨率10厘米 數(shù)據采集數(shù)據采集飛行由直升機飛行員控制沿電力線走向以設定的飛行速度和高度飛行。航飛過程中的激光掃描和像片曝光由先進的計算機航攝控制系統(tǒng)（Applanix POS/AV）自動控制進行，航攝人員監(jiān)視著航攝儀器工作狀況，實時監(jiān)控數(shù)據質量，保持與飛行員的溝通，以保證采集到高質量的激光和影像數(shù)據。⑴ 航飛前準備① 機載GPS接收天線應避免來自飛機無線電信號源的串擾，穩(wěn)固安裝在飛機頂部外表中軸線附近；② 飛機停機位應避免GPS信號接收失鎖，四周視野開闊；③ 地面GPS參考站應在航測飛行前完成電源、存儲系統(tǒng)等檢查，做好觀測準備，進入觀測狀態(tài)；④ 參考站開機時間應早于機載GPS接收機開機時間，關機時間應晚于機載GPS接收機關機時間，以保證機載GPS接收機與地面GPS參考站接收機工作時間重疊。⑵ 航飛過程中① 待飛機上所有發(fā)動機啟動后，方可打開機載激光雷達系統(tǒng)的電源開關，以確保設備安全；② 飛機起飛前必須完成以下各項檢查：a 檢查IMU設備初始化是否正常；b 檢查系統(tǒng)中存儲設備容量能否滿足滿架次飛行存儲要求；c 檢查航攝系統(tǒng)中各項參數(shù)設置是否正確。③ 為了避免IMU誤差積累，進入攝區(qū)航線時，宜采用左轉彎和右轉彎交替方式飛行，直線飛行時間不得大于30分鐘；④ 航攝飛行過程中應實時觀察工作情況，根據實際情況及時處理出現(xiàn)的問題：a GPS信號狀況b 回波接收狀況c 影像質量狀況d 實時天氣狀況⑤ 飛機降落至飛機停機位停穩(wěn)后，須等候至少5分鐘，確保IMU及GPS數(shù)據記錄完整，待航攝系統(tǒng)設備電源關掉后，方可關閉飛機發(fā)動機。⑶ 航測飛行質量控制① 原始數(shù)據質量檢查應符合以下要求：a 激光掃描數(shù)據檢查，應查看文件數(shù)量、大小是否正常和完整；b 影像數(shù)據檢查，應檢查影像數(shù)量，確定是否漏片，曝光是否正常，云影、清晰度、色彩是否滿足要求；c POS數(shù)據檢查，應檢查數(shù)據文件數(shù)量、大小是否正常和完整；d 地面GPS參考站數(shù)據檢查，應檢查記錄數(shù)據數(shù)量、大小是否正常和完整。② 出現(xiàn)以下情況應進行補飛或重飛a 由于POS系統(tǒng)局部數(shù)據缺失記錄或精度不夠，激光或影像質量存在局部缺陷，應進行補飛；b 因 POS數(shù)據質量問題造成整條航線數(shù)據無法使用時，或整條航線的激光或影像數(shù)據缺失或存在質量缺陷，必須進行重飛。 數(shù)據預處理 激光點云預處理數(shù)據預處理是指將原始的激光數(shù)據進行定位、定向、校準和坐標轉換的過程，同時確定數(shù)碼影像的外方位元素。⑴ 激光點云數(shù)據定位定位前，將IMU和機載GPS數(shù)據進行分離，將分離出來后的GPS數(shù)據進行定位解算。本項目采用雙差分定位方法，在已知精確坐標的點上架設地面基站，測定具有空間相關性的誤差或其對測量定位結果的影響，利用精密星歷和鐘差文件進行改正解算，獲取高精度結果。⑵ 激光點云數(shù)據定向在進行數(shù)據定位之后，根據計算獲得的GPS天線處坐標信息計算激光掃描儀處的坐標信息。GPS天線偏心分量實測獲得；IMU偏心分量和IMU與激光掃描儀相對位置取設備廠商提供的值。將聯(lián)合定位信息加入TerraSolid軟件系統(tǒng)進行處理，獲得激光掃描儀的航跡文件，確定每一個激光點的坐標值，對整個點云文件進行定向。 激光點云數(shù)據檢校為了改正激光雷達三個姿態(tài)角的誤差，需要根據特定的地物和航飛的Lidar數(shù)據對其進行檢校，確保數(shù)據質量。檢校的參數(shù)主要有四個：翻滾角（Roll）、俯仰角（Pitch）、航偏角（Heading）和俯仰傾斜誤差（Pitch Error Slope）等。本項目的檢校場選址在沈海高速寧海北收費站及附近區(qū)域，得到合適的檢校參數(shù)應用于整個測區(qū)。① 翻滾角（roll）校正翻滾角對點云數(shù)據的影響如下圖： 翻滾角對點云數(shù)據的影響為修正Roll值，取在對向飛行的兩條航線，測量點云樣本橫斷面兩端兩條航線上的高差（d1，d2）和兩點間的距離（swathwidth）。按照下面公式計算測滾角的改正值（△r）：△r=d/swathwidth式中：△r表示測滾角改正值；d=（d1+d2）/2。應用檢校參數(shù)，反復調整直到兩條對飛航線的點云數(shù)據在掃描方向上的橫斷面重疊。 ② 俯仰角（pitch）校正俯仰角對點云數(shù)據的影響如下圖： 俯仰角對點云數(shù)據的影響為修正Pitch值，取在對向飛行的兩條航線，按照下面公式計算俯仰角的改正值（△p）：△p=d/2/AGLpitch=∑△p式中：△p 表示俯仰角改正值；AGL為航高；d為兩條航線間的差異。應用檢校參數(shù)，反復調整直到兩條對飛航線的點云數(shù)據在尖頂房處重合。③ 航偏角（heading）校正航偏角對點云數(shù)據的影響如下圖： 航偏角對點云數(shù)據的影響為修正heading值，取平行飛行的兩條航線，按下面公式進行計算：△h=d/2/distanceheading=∑△h式中：distance為重疊區(qū)域中心到航線地底點的距離；d=(d1+d2)/2，為兩條航線間的差異。應用檢校參數(shù)，反復調整直到平行飛行的兩條航線在尖頂房處重合。④ PES檢校PES，即俯仰傾斜誤差（Pitch Error Slope），它對點云數(shù)據的影響如下圖： PES角對點云數(shù)據的影響為修正PES值，取在對向飛行兩條航線的重疊區(qū)邊緣，垂直于航線方向的尖頂房脊線，計算Pitch Error Slope（PES）的公式如下：△PES=d/2/AGL/ScanAnglePES=∑△PES式中：AGL為航高；ScanAngle為掃描角；d為兩條航線間的差異。先調整heading，再調整Roll和Pitch，當△r、△p、△h和△PES都消除時，Lidar檢校完成。 影像外方位元素解算相機與激光掃描儀、POS系統(tǒng)的相對位置參數(shù)由廠商給出，聯(lián)合定位信息可以獲得激光掃描儀的航跡文件，再根據記錄的曝光點信息和影像編號，得到每幅影像的曝光時間，確定每一幅原始影像曝光時的外方位元素。 高程改正由于獲得激光點云數(shù)據和航片均為WGS84坐標系下的坐標參數(shù)，因此需將高程系統(tǒng)轉換到正常高。擬采用的轉換方法是采用寧波市已有的似大地水準面改正方法。將似大地水準面文件導入到TerraSolid中，對所有高程值進行改正。 數(shù)據后處理數(shù)據后處理是指將與預處理完的在同一個層內的激光點云數(shù)據進行地物提取分類，根據地表離散激光高程點構建TIN格網制作DEM的過程，同時可以根據航片的外方位元素結合DEM制作正射影像。Terrasolid提供強大的軟件平臺用于數(shù)據處理。 激光點云分類將經過大地水準面改正后的點云文件進行自動分類和人工分類，以提取地表、建筑物、植被和電力線、高壓鐵塔等其他需要的地物類別點。分類的基本流程如下：⑴ 激光點云數(shù)據分塊：由于數(shù)據量較大，需要將點云分割為大小相當?shù)膸讐K。分塊利用Terraphoto進行，每塊分割為1300萬個點，100200Mb大小的點云數(shù)據。⑵ 激光點云分類：針對各個分塊，根據工作需要