某测绘单位承担所在城市新建开发区的大比例尺测绘任务，具体内容为利用航空摄影测量方法生产1∶2000比例尺数字高程模型（DEM）、数字正射影像图（DOM）和数字线划图（DLG）等产品。　　1．测区概况：　　测区地处丘陵地区、东西方向长9km，南北方向宽7km。区域内分布有河流、湖泊、公路、铁路、乡村道路、居民地、工矿设施、水田、旱地和草地等。该区域没有高层建筑，低空空域比较容易申请，2000m以上空中常有云雾。　　2．已有条件：　　（1）适于低空航空摄影的无人机。　　（2）带有定位定姿系统（POS）的低空数码航摄仪（焦距为35mm，像元大小为6μm，像素数为7300×5500）。　　（3）摄影测量工作站等用于内业数据处理的软硬件设备。　　（4）测区内均匀分布的少量高精度平高控制点。　　3．技术要求：　　（1）采用无人机低空摄影，东西方向飞行，航摄仪长边垂直于飞行方向安置。　　（2）影像地面分辨率（GSD）为0.2m，航向重叠度为65%，旁向重叠度为35%。　　（3）航向超出摄区边界1条基线。　　（4）利用已有控制点，不再另外进行外业控制测量。　　问题：　　1．简述本测区采用无人机低空航摄的优势。　　2．简述航摄东西方向飞行、航摄仪长边垂直于飞行方向安置的理由。　　3．计算航摄的基线长度、航线间隔、航线条数、每条航线的影像数。　　4．简述充分利用已有条件进行空中三角测量作业的关键步骤。

答案：

本题解析：

1.采用无人机低空航摄的优势有：

　　（1）最重要的原因或优势在于：测区范围不大（9km×7km），且区域内没有高层建筑，低空空域比较容易申请，而2000m以上空中常有云雾，而低空作业可以避开云雾。另外，测区为新建开发区，居民地较少，无人机低空摄影具有较高的安全性。

　　（2）无人机具有灵活机动的特点，周期短、效率高，成本相对较低、操作简单。

　　（3）所获取的影像空间分辨率高，便于影像判读，从而将大量的野外工作转入内业，既能减轻劳动强度，又能提高作业的效率和精度。

　　（4）测图精度高，测图精度可达1∶1000，低空多角度摄影获取建筑物多面高分辨率纹理影像，能够满足城市建设精细测绘的需要。

　　（5）受空中管制和气候的影响较小，在阴天、薄雾天也能获取合格的影像。

2.航摄东西方向飞行，航摄仪长边垂直于飞行方向安置的理由如下：

　　（1）航摄东西方向飞行的理由包括：①测区东西方向长9km，南北方向宽7km，即东西方向更长。②飞行方向与地球自转方向（东西方向）保持一致，可以克服地球自转的影响，便于使实际飞行方向与设计方向保持一致。

　　（2）航摄仪长边垂直于飞行方向安置的理由包括：①在设计的航向重叠度为65%，旁向重叠度为35%的情况下，如此安置相机可以尽可能地减少航线条数。对于数码航空摄影，沿航向多拍摄一些航片非常容易做到（实际作业也是如此），但对于无人机低空摄影，受风的影响较大，要保持航线是比较困难的，故尽可能地减少航线数，以免出现航线之间的重叠度不满足要求的情况。②理论上，航线数越少，对减少测区两端的高程控制点数量越有利。

3.像幅长为：6μm×7300＝43.8mm，像幅宽为：61μm×5500＝33.0mm。

　　摄影比例尺为：

（1）航摄的基线长度

　　B＝lx（1－px）·m＝33.0×（1－0.65）×33333＝384996.15mm≈385m

　　（2）航线间隔

　　D＝ly（1－qy）·m＝43.8×（1－0.35）×33333＝948990.51mm≈949m

　　（3）航线条数

　　分区宽度/航线间隔＝7000/949＝7.38，取整数得航线条数为8条。

　　（4）每条航线影像数

　　每航线长度/基线长度＝（9000＋385＋385）/385＝25.38，取整数得每条航线影像数为26张。

　　题目要求航向方向两端各自都有多飞一条摄影基线，所以航线长度相当于（9000＋385＋385）m。

4.本项目属于带有定位定姿系统（POS）的辅助空中三角测量，关键步骤为：

　　（1）将GNSS的相位中心换算到摄影中心得到每张影像的3个线元素初始值；

　　（2）将IMU的姿态数据作为每张影像角元素的初始值；

　　（3）利用已知的测区内均匀分布的少量高精度平高控制点进行联合平差，即可解算出每张影像在曝光瞬间的外方位元素和加密点坐标。