航攝機(jī)檢定主點(diǎn)坐標(biāo)的使用問題

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1、航攝機(jī)檢定主點(diǎn)坐標(biāo)的使用問題遙感信息應(yīng)用技了K航攝機(jī)檢定主點(diǎn)坐標(biāo)的使用問題劉鳳德,邱懿,劉先林(中國測繪科學(xué)研究院,北京100039)摘要:在航測內(nèi)業(yè)生產(chǎn)過程中存在一個(gè)困擾多年的航攝機(jī)主點(diǎn)偏移問題,即是否使用航攝機(jī)檢定主點(diǎn)坐標(biāo)以及該如何使用檢定的坐標(biāo).本文通過論述兩種航攝機(jī)檢定主點(diǎn)坐標(biāo)(PPA和PPS)的含義及區(qū)別,并在廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)之上,結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐給出可行性使用方法.關(guān)鍵詞:航攝機(jī)主點(diǎn)坐標(biāo);PPA;PPS中圖分類號(hào):P246.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1000—3177(2005)77—0038—021引言幾十年來,航空攝影測量

2、作業(yè)中的第一道工序——用于確定攝影機(jī)內(nèi)方位元素及其物鏡的光學(xué)畸變差值的航攝機(jī)檢定中,包含自動(dòng)準(zhǔn)直主點(diǎn)(PPA)和對(duì)稱主點(diǎn)(PPS)兩種主點(diǎn)坐標(biāo).在航測內(nèi)業(yè)生產(chǎn)過程中,相機(jī)文件的主點(diǎn)坐標(biāo)輸入究竟該采用哪一種坐標(biāo),國內(nèi)眾多用戶的輸入是盲目無原則的,而較大的主點(diǎn)坐標(biāo)引起的精度問題確是不容忽視的.如此看來,航攝機(jī)檢定主點(diǎn)坐標(biāo)的這個(gè)"小"問題實(shí)則是航測內(nèi)業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中的一個(gè)大困擾.本文旨在通過論述PPA與PPS的區(qū)別.以及國內(nèi)目前檢定航攝機(jī)的方法,從原理上以及實(shí)際應(yīng)用上給廣大用戶一個(gè)比較滿意的答案.2調(diào)研鑒于各個(gè)生產(chǎn)部門對(duì)于航攝機(jī)檢定主點(diǎn)坐標(biāo)使用的不

3、統(tǒng)一性.我們就航測內(nèi)業(yè)的內(nèi)定向中PPA與PPS的使用問題進(jìn)行了一個(gè)廣泛的調(diào)查研究,結(jié)果如下:(1)1995年的中華人民共和國國標(biāo)GB/T15661—1995中,對(duì)于小比例尺的航攝成圖,在航攝機(jī)檢定中既有PPA也有PPS,但并未指出航測內(nèi)業(yè)的內(nèi)定向中應(yīng)該使用哪一個(gè).(2)新的中華人民共和國大比例尺國標(biāo)GB6962～86中,在航攝機(jī)檢定中僅有PPS.(3)中華人民共和國關(guān)于航攝機(jī)檢定的兩個(gè)檢定單位據(jù)說均只有檢定PPS的手段,無檢定PPA的手段.(4)對(duì)于日本數(shù)家航空公司的調(diào)查,主點(diǎn)坐標(biāo)X0,Y0全部使用PPA.(5)向RC30制造商咨詢,經(jīng)

4、技術(shù)人員討論之后一致認(rèn)為應(yīng)該使用PPA.(6)德國著名的空三軟件生產(chǎn)廠商——INF0公司,其回答是不能簡單地看待這個(gè)問題,如果框標(biāo)坐標(biāo)是相對(duì)于PPA的就使用PPA,若框標(biāo)坐標(biāo)是相對(duì)于PPS的就使用PPS.收稿日期:2004—09—28作者簡介:劉鳳德(1962～),男,碩士,研究員,現(xiàn)從事數(shù)字?jǐn)z影測量研究.38(7)中國空三專家之一認(rèn)為是使用PPA,而另一位空三專家則認(rèn)為由于目前國內(nèi)只有檢定PPS的手段,因而只能使用PPS.(8)某留德博士,空三專家認(rèn)為應(yīng)使用PPA—PPS,但在大多數(shù)情況下PPS=0.因而最終使用的還是PPA.(9)在

5、2004年3月29日昆明召開的mobilemapping展會(huì)上,某國外教授用拍攝的大量的已知坐標(biāo)的地標(biāo)點(diǎn)照片,其檢校出來的主點(diǎn)坐標(biāo),經(jīng)詢問該教授認(rèn)為這樣算出的XO,YO是相當(dāng)于PPA的.(10)Imagestation空三加密軟件中,含有PPA和PPS兩個(gè)選項(xiàng),用戶可以按照相機(jī)檢定值分別輸入到不同的對(duì)話框中,但在軟件內(nèi)部是如何使用這兩個(gè)值的.用戶卻不清楚.(11)在Hdeva空三加密軟件中,在相機(jī)文件當(dāng)中僅有一個(gè)X0,Y0的輸入項(xiàng).但在其4.4版本的技術(shù)文檔中明確說明了此X0,Y0為PPA.由此可見,不同的國家,不同的專家,不同的用戶對(duì)

6、于此問題的答案是不統(tǒng)一的.但可以肯定的是,當(dāng)主點(diǎn)坐標(biāo)大于15舢的時(shí)候,相機(jī)文件中若不輸入這個(gè)值的話,在生產(chǎn)高精度的向量圖和數(shù)字高程模型DEM的作業(yè)過程中會(huì)有明顯的感覺.若只做正射影像IX)M,由于其精度較低,因而可忽略此主點(diǎn)坐標(biāo)的輸入.國內(nèi)目前的狀況是有些生產(chǎn)單位用PPA,有些單位用PPs.因而有必要搞清楚什么是PPA,什么是PPS,以及在內(nèi)業(yè)中該如何輸入,甚至于改寫規(guī)范,改進(jìn)航攝機(jī)的檢定過程,以保證國內(nèi)整個(gè)航測內(nèi)業(yè)的規(guī)范統(tǒng)一性和提高精度.3PPA與PPS的含義在航空攝影測量中,有一部分人不輸入主點(diǎn)坐標(biāo).是將其作為未知數(shù)放在平差程序當(dāng)中

7、(即平差程序中含有自檢校參數(shù)),但由于主點(diǎn)坐標(biāo)和投影中心坐標(biāo)的強(qiáng)相關(guān)性,會(huì)導(dǎo)致主點(diǎn)坐標(biāo)的精度下降.在地面攝影測量中.是通過旋轉(zhuǎn)相機(jī)的方法和大量的觀測值來克服主點(diǎn)坐標(biāo)與投影中心坐標(biāo)的匝用技戎遞^信喜強(qiáng)相關(guān).但在航空攝影中一般無法做到旋轉(zhuǎn)相機(jī)90'或270',因而此方法也不可行.由此看來.在航空攝影測量中應(yīng)該通過物理方法檢定航攝帆來得到精確的主點(diǎn)坐標(biāo)為好.王之卓先生的'攝影測量原理)中是這樣論述的:PPA:即自動(dòng)準(zhǔn)直主點(diǎn)(principalPointofAutoco]lima一石0I1).是指垂直于象片平面的物方平行光線束經(jīng)由物鏡所形成的彰

8、像點(diǎn)PPS:即對(duì)稱主點(diǎn)(PrincipalPointofSymmetry),是指所有影像的徑向畸變的對(duì)稱點(diǎn),不論是由于透鏡型號(hào)或是由于加工上的缺陷.都應(yīng)盡可能地對(duì)稱于這個(gè)點(diǎn).S點(diǎn)處的畸變?yōu)?.從PPA和PP