Page 111 - 土木工程的测绘技术与应用研究

第五章 测绘工程管理问题与技术应用

提出基于 LMCCD 影像的相机参数在轨标定和 EFP 全航线全三线交会光束法平
差理论。摄影测量处理的核心思想是，将三线阵 CCD 推扫摄影影像“等效”为
框幅像片，在相机参数在轨标定及航线影像光束法平差中，基于虚拟的框幅像片

特性建立空中三角测量数学模型，可以有效解决卫星姿态稳定度和星敏测姿精度
低的弱点问题。同时，测绘卫星为了保证立体影像有效覆盖区域，在卫星摄影过
程中实施了偏流角修正技术，但偏流角修正技术措施不严格会产生偏流角改正余
差，并随着纬度的变化而变化。天绘一号卫星工程中，偏流角改正余差产生的上

下视差主要量在相机参数在轨标定过程中，通过星地相机夹角计算予以消除，但
远离标定区纬度的区域，偏流角改正余差产生的上下视差次要量则要由“全航线
全三线交会空三角测量”予以解决，保证了在不同纬度无控定位精度的一致性，
实现了相机参数国内标定结果适用于全球，无须在国外建立在轨标定场。多次标

定结果精度验证表明，相机参数虽然变化很小，但星地相机夹角和立体相机交会
角变化值得重点关注。
（2）天绘一号卫星无控定位精度
天绘一号 01 星发射后，为了系统评估其无控定位精度，在国内选定 7 个精

度检测场进行无控定位精度检测，检测后无控定位精度为平面 10.3m、高程 5.7m。
01 星初期检测时，相关学者也利用 1000km 长的 1A 级三线阵影像数据，分别按“二
次多项式模型”“系统误差补偿模型”“定向片法模型”作了相关试验。使用 7
个控制点抵消相机参数的系统误差后，得出三种模型方法中定向片法最好，其精

度为平面 18.0m、高程 12.4m。利用定向片法平差后，平面和高程误差也都超出
天绘一号卫星工程指标。在定向片法平差过程中，高程误差由二线交会和三线交
会区误差组成，受基高比影响，前者比后者误差大一倍，理论上可将总的高程误
差 12.4m 分解为 11.1m（二线交会区）和 5.54m（三线交会区）。三线交会区的

高程误差与 7 个检测区的检测精度一致，说明仅用三线交会区影像高程精度能满
足要求，定向片法平差因二线交会精度差这一弱点，放弃 mOmS 工程的技术研究。
诚然，天绘一号 01 星若采用二次多项式模型、系统误差补偿模型及定向片法模型，
都将重蹈 mOmS-2P 不成功的覆辙。天绘一号 03 星采用双频 GNSS 进行精密定轨，

同时地面影像处理中对相机参数在轨标定以及全三线交会光束法平差软件也加以
优化。利用摄影获取的国外地区影像进行无地面控制点条件下 EFP 全三线平差，
最后利用国外地区 41 个地面控制点作为检查点对其定位精度进行评估，其统计

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