GB/T 39610-2020《倾斜数字航空摄影技术规程》标准全文与要点

标准概况

GB/T 39610-2020《倾斜数字航空摄影技术规程》由国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会于2020年12月14日发布并同日实施。标准由自然资源部提出，全国地理信息标准化技术委员会（SAC/TC230）归口

适用范围

本标准规定了采用倾斜数字航摄仪进行航空摄影的基本要求、航摄计划与设计、航摄实施、成果质量检查、成果整理、成果验收和资料移交，适用于采用倾斜数字航摄仪生产基础测绘产品和实景三维数字产品等的航空摄影工作。

术语和定义

倾斜数字航摄仪（由一个垂直相机和多个倾斜相机组成，对地面进行多个视角摄影的数字航摄设备）、倾斜数字航空摄影、倾斜相机角度（倾斜相机主光轴与垂直相机主光轴的夹角）、垂直影像、倾斜影像、影像倾角（航空摄影时航摄机主光轴与铅垂线的夹角）、影像旋角（像片平面内所选定的像片坐标轴绕主光轴旋转的角度）、航线弯曲度（一条摄影航线内各张像片主点至首末两张像片主点连线的最大偏离度）。

基本要求

• 倾斜数字航摄仪性能要求：各相机的内方位元素和相机畸变参数可精确测定；各相机的像素不低于2000万；带有曝光信号反馈装置，能稳定输出和记录曝光脉冲；多个相机组成的航摄仪各相机之间的相对位置和姿态关系刚性稳定；各相机曝光时间差不大于120ms；倾斜影像的中心点的地面分辨率不宜低于垂直影像的中心点地面分辨率
• 倾斜数字航摄仪检定：检定项目和检定方法执行CH/T 8021；未检定或已超过检定有效期、经过大修或主要部件拆卸更换后、在使用或运输过程中产生剧烈震动后及其他可能影响稳定性的情况应进行检定
• 机载IMU/GNSS系统：应满足GB/T 27919-2011的规定；大范围航摄时IMU的数据记录频率不宜小于200Hz；无人机航摄可配置PPK，小范围作业也可使用RTK。

  航摄计划与设计

  航摄计划

  航摄计划应根据任务需要制定，包括：摄区范围与地物地貌特征；飞行平台类型、技术参数；垂直影像地面分辨率；航线敷设方法、垂直影像的航向和旁向重叠度；执行航摄任务的季节、气候和时间；航摄仪类型、技术参数和航摄附属仪器参数；航摄成果的类型、名称和数量等。

  航摄设计

• 设计用基础地理数据：应选择摄区最新制作的地形图、影像图、DEM和DSM，地形图、影像图比例尺不低于1:10000，DEM和DSM比例尺不低于1:50000
• 航摄分区：一般按GB/T 27920.1-2011执行，在满足分辨率与重叠度要求的前提下分区跨度应尽量大
• 分区基准面高度：依据分区地形起伏、飞行安全条件等确定，一般应选取分区内低点平均高程为基准面高度
• 航线覆盖：摄区航向覆盖应超出摄区边界线一定的基线数、旁向覆盖应超出边界线一定的航线数（计算公式见附录A）
• 航线敷设：航线按摄区范围特征直线敷设；曝光点的分布依地形起伏、建筑物高低采用DEM或DSM设计；摄影区域含有水域时航线应尽量避免垂直影像像主点落水；航摄成果用于三维建模时，对建筑物高大、密集区域宜纵横交叉敷设或加大航向旁向重叠度
• 航摄季节时间：应选择摄区内气象条件有利的季节，尽量避免或减少积雪、洪水、扬沙等不利影响；航摄时间一般根据摄区太阳高度角或阴影倍数确定（表2：平地太阳高度角大于20°、阴影倍数小于3.0；丘陵地和一般城镇大于25°、小于2.1；山地和大中城市大于40°、小于1.2）；陡峭山区和高层建筑物密集区宜在当地正午前后各1h内摄影
• 影像重叠度：垂直影像航向重叠度一般不低于60%，旁向重叠度一般应设计为40%~80%、最低不低于30%；陡峭山区、高层建筑密集区航向重叠度设计为70%~80%；倾斜影像在满足垂直影像重叠度后可不再重新设计。

  航摄实施

  飞行质量要求

• 垂直影像倾角：一般应不大于6°，最大应不大于10°
• 垂直影像旋角：一般应不大于25°，在确保影像航向和旁向重叠度满足要求的前提下最大应不大于35°；用于生产基础测绘产品时应满足GB/T 27920.1-2011要求
• 航线弯曲度：应不大于1%，当航线长度小于5000m时最大不大于3%
• 航高保持：同一航线上相邻影像的航高差应不大于30m，最大航高与最小航高之差应不大于50m，实际航高与设计航高之差应不大于50m
• 每次飞行结束应由摄影员填写航摄飞行记录表（格式参见附录B）。

  影像质量要求

  影像应清晰，层次丰富，反差适中，色调柔和，应能辨认出与地面分辨率相适应的细小地物影像，能够建立清晰的立体模型；影像上不应有云、云影、烟、大面积反光、污点等缺陷；确保因飞机地速的影响，在曝光瞬间造成的像点位移一般不应大于1个像素、最大不应大于1.5个像素。

  补摄

  航摄影像出现相对漏洞或绝对漏洞，以及高山地、建筑物密集区同一视角倾斜相机连续漏片数大于2张时应进行补摄。补摄应采用前一次航摄飞行的同型号倾斜数字航摄仪，漏洞补摄按原设计要求进行，补摄航线的两端应至少超出漏洞之外一条基线。

  成果质量检查

  检查项目包括：航摄设计、影像重叠度、覆盖完整性、影像倾角、影像旋角、航线弯曲度、航高保持、摄区分区覆盖完整性、影像质量、IMU/GNSS成果、附件质量。影像重叠度、影像倾角、航高保持的检查方法应符合GB/T 27920.1-2011中6.2的要求；航摄设计、影像旋角、航线弯曲度、摄区分区覆盖完整性、影像质量、附件质量的检查方法应符合CH/T 1029.2-2013中6.2、6.3、6.5的要求；IMU/GNSS成果质量检查应符合GB/T 27919-2011中第8章的要求。检查报告、检验报告的内容格式应符合GB/T 18316-2008的要求。

  成果整理

• 影像编号：由16位阿拉伯数字构成，以航线为单位流水编号：第1~5位为摄区代号、第6~7位为分区号、第8~10位为航线号、第11~12位为相机号、第13~16位为影像流水号；以飞行方向为编号的增长方向；同一航线内影像编号不准重复；补飞航线的影像流水号在原流水号基础上加5000
• IMU/GNSS数据：影像名编号与影像编号相一致，需标明坐标系统、转角系统及相应单位
• 影像数据存储与外包装：根据倾斜数字航摄仪的相机分别建立存储路径，对应相机获取的影像存储在相应路径下；文件应为常规影像格式且名称与影像编号一致；一般应采用硬盘存储；总体信息包含摄区名称、代号、面积、航摄时间、垂直影像地面分辨率、航摄仪类型编号及主距、航线数、垂直影像数和倾斜影像数、航摄单位；装载内容包含盘号、影像类型和格式、航线号、影像起止片号、备注
• 文档资料整理：应符合GB/T 27920.1-2011中7.1.4的要求，影像编号对应关系在提交文档和航摄记录表中说明，需添加相机的安装示意图和各相机相对位置关系示意图（附录C）。

  成果验收与资料移交

  成果验收程序：航摄执行单位按本规范和航摄合同规定对全部成果逐项检查，质检合格后整理齐全提交委托单位验收；委托单位或委托测绘产品质检机构验收并给出质量评定结果；验收合格后双方在移交书上签字并办理移交手续。验收应提供的文档包括技术设计书、飞行记录、航摄仪技术参数检定报告、航线与像片结合图、摄区范围、完成情况示意图、成果资料移交书、质量检查（检验）报告。验收完成后应提交航摄资料移交书（附录D），内容包括技术设计书、检定报告、航摄批文、飞行记录表、垂直和倾斜影像数据、垂直浏览影像、像片中心点坐标数据、航线像片结合图、摄区范围完成情况图、移交书、保密审查报告、IMU/GNSS/RTK/PPK相关数据等。

  知识点总结

  1. 倾斜数字航摄仪的核心技术指标可概括为“一测、二数、三稳、四同步”：内方位元素与畸变可精确测定，像素不低于2000万，相机间相对位置姿态刚性稳定，各相机曝光时间差不超过120ms。
  2. 重叠度设计是航摄成败的关键：垂直影像航向≥60%、旁向40%~80%，陡峭山区与高层密集区航向提至70%~80%，并注意避免水域像主点落水。
  3. 太阳高度角与阴影倍数分级表（平地/丘陵/山地对应20°/25°/40°）是确定航摄时间窗口的量化依据，陡峭山区与高楼区宜正午前后各1h摄影。
  4. 16位影像编号（摄区+分区+航线+相机+流水号）构成全程可追溯的标识体系，补飞航线流水号加5000避免重号。
  5. 倾斜影像IMU/GNSS数据由垂直影像数据加相机相对位置姿态关系解算获得，无需单独采集，体现五相机系统的数据解算逻辑。

     适用读者

     本标准适用于测绘与地理信息单位、航空摄影与遥感企业、实景三维中国建设实施单位、自然资源管理部门的技术人员，以及测绘工程、摄影测量与遥感等相关专业的高校师生。

     文件获取

     完整标准文本以正式出版版本为准，本文整理的内容仅供学习参考。

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