海岸带、岛礁数字航空摄影质量综合控制与评价
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摘要
高质量的航空摄影是获取地理空间信息产品的重要基础。作为高分辨率对地观测数据获取的重要手段,航空摄影在海岸带、岛礁测绘中的应用前景十分广阔。本文针对数字航空摄影在海岸带、岛礁地区测绘作业的适应性和规范性,对摄影过程中的质量控制和成果质量的综合评价问题进行了系统深入研究,分析了质量影响因素,构建了质量控制与综合评价模型,通过对航空摄影各技术环节的有效控制,确保获取高质量的最终成果。论文的主要工作和创新点如下:
     1.对海岸带、岛礁数字航空摄影的技术环节与质量体系进行了系统分析与研究,将空三精度等因素纳入质量评价体系,建立了针对海岸带、岛礁数字航空摄影的质量控制与综合评价模型。该模型由飞行质量、影像质量、数据质量、附件质量及空三质量5个质量元素及其质量子元素构成,涵盖了航空摄影的各个环节,是航空摄影质量控制与综合评价的基础。
     2.针对海岸带、岛礁和潮汐特点,研究了海岸带、岛礁区域航摄分区划分、航线敷设、摄影季节与时间的选择等数字航空摄影飞行元素的计算原则、计算方法,分析了质量元素、子元素与飞行元素之间的关联性,提出了飞行质量控制与影像质量、数据质量保证的整体解决方案。
     3.研究了海岸带、岛礁地区IMU/DGPS及IMU/PPP辅助数字航空摄影区域网加密精度,对大比例成图条件下数字空三精度进行评估和分析,提出了海岸带、岛礁地区空三质量的控制措施,以及对摄区划分和航线敷设的建议。
     4.确定了评价中质量元素与子元素的权值及等级划分标准,建立了基于缺陷扣分的多层次加权法质量模型及评价标准。将云模型理论引入航空摄影的质量评价中,采用分层次的云模型综合评估方法,对各级评价指标进行虚拟云综合运算,建立了数字航空摄影质量综合评价模型,确定了评价指标的云模型参数和评价结果的表达方式。
     5.开发了航空摄影质量综合评价软件系统,实现了多层次加权法和云模型支持下的海岸带、岛礁数字航空摄影质量的综合评价,并在此基础上进行了质量综合评价实验。实验表明,多层次加权法可以有效避免评价结果产生偏差,通过获取各质量元素的分值,使得对航摄质量的分析更有针对性;基于云模型的质量综合评价能够充分利用产品的中间质量信息,在对各评价指标进行具体评估的基础上进行综合运算,使得评价过程更为细腻,结果更加可靠。
Aerial photography of high quality is the significant base of developing geographic spaceinformation products. As an important apporoach of getting high-resolution earth observationdata, aerial photography got prosperous application future in aerial photography for coastal zoneand island reef. This thesis conducts a systematic and thorough research on adaptability andnormalization of digital aerial photography for coastal zone and island reef, as well as qualitysynthetic control and comprehensive evaluation in aerial photographing. Quality factors areanalysed so as to form the quality control and comprehensive evaluation mode, to make effectivecontrol of every detail of aerial photography and get high quality final achievement. The maincontents and innovations are listed as follows:
     1. Systemetic analysis and research are conducting over technical detail and quality systemof digital aerial photography in coastal zone and island reef. Accuracy of aerotriangulation isbrought into quality evaluation system to establish quality control and comprehensive evaluationmode which contains5quality factors and quality subelements-flight quality, image quality, dataquality, accessory quality and aerotriangulation quality. This mode covers all the details in aerialphotography and is the foundation of quality control and comprehensive evaluation of aerialphotography.
     2. Regarding the characteristics of coastal zone, island reef and tide, caculating principleand caculating method of digital aerial photography flight factors as photography area division,airline laying, photography season and time chioce are researched. Relevance among qualityfactor, quality subelement and flight factor is analysed. Total solution of flight quality control,image quality and data quality control is proposed.
     3. Based on research over block triangulation precision of IMU/DGPS and IMU/PPPsupported digital aerial photography, the precision of digital aerotriangulation in large-scalemapping is evaluated and analyzed. A control method is put forward for aerotriangulation qualityin coastal zone and island reef. Suggestions are put forward over photography area division andairline laying.
     4. Weights and classification standard of quality elements and subelements are confirmed inthis study, while quality model and evaluation standard by multilevel weighting method withassistance of fault point deduction is established. The cloud model theory is brought into qualityevaluation of aerial photography. The process of evaluation uses stratified cloud modelintegrated evaluation method, not only establishes digital aerial photography qualitycomprehensive evaluation model by computing based on virtual cloud with all levels ofevaluation index, but also confirms the cloud model parameters and the expression of evaluation result.
     5. A prototype software is designed for comprehensive quality evaluation of aerialphotography, and comprehensive evaluation is realized for digital aerial photography of coastalzone and island reef with the assistance of multilevel weighting method and cloud model.Experiments show that, multilevel weighting method can effectively avoid result deviationcaused by evaluation and acquire score of each quality element to let analysis over aerialphotography more accurate and pertinent. The comprehensive evaluation based on cloud modelcan carry on synthetical operation based on evaluation of each evaluation index and enoughmedium quality information to make the evaluation process more exquisite and the results morereliable.
引文
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