(高清版)GB∕T 38242-2019 月球與行星近景攝影測量相機地形測量能力地面驗證試驗規(guī)范

ICS07.040A46中華人民共和國國家標準月球與行星近景攝影測量相機地形測量能力地面驗證試驗規(guī)范v-2019-10-18發(fā)布2020-05-01實施國家市場監(jiān)督管理總局ⅠGB／T38242—2019本標準按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標準由中國科學院提出。本標準由全國空間科學及其應用標準化技術(shù)委員會(SAC/TC312)歸口。本標準起草單位：中國科學院國家天文臺、中國科學院西安光學精密機械研究所。1GB／T38242—2019月球與行星近景攝影測量相機地形測量能力地面驗證試驗規(guī)范本標準規(guī)定了開展月球與行星近景攝影測量相機地形測量能力地面驗證試驗的試驗內(nèi)容、試驗要求、試驗方法和試驗評定。本標準適用于月球與行星探測任務中在月球與行星表面開展探測任務，由兩臺及以上相機構(gòu)成的近景攝影測量系統(tǒng)地形測量能力地面驗證試驗普適性（一般性）的規(guī)范和原則。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T14950—2009攝影測量與遙感術(shù)語3術(shù)語和定義GB/T14950—2009界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。為了便于使用，以下重復列出了GB/T14950—2009中的一些術(shù)語和定義。3.1攝影測量利用攝影影像信息測定目標物的形狀、大小、空間位置、性質(zhì)和相互關(guān)系的科學技術(shù)。[GB/T14950—2009,定義2.1]3.2近景攝影測量利用對物距不大于300m的目標物獲取的立體像對進行的攝影測量。[GB/T14950—2009,定義2.9]3.3地面科學驗證試驗在地面環(huán)境下評估行星探測任務有效載荷探測能力的過程。注：近景攝影測量相機地面科學驗證試驗的主要目的是評估此類相機完成探測區(qū)地形重構(gòu)的能力。3.4正樣相機技術(shù)狀態(tài)確定可用于上天飛行的相機。注：也稱飛行件相機。3.5圖像內(nèi)方位元素確定攝影光束在像方幾何關(guān)系的基本參數(shù)。即像主點的像平面坐標（x0,狔0)和相機主距值fk。2GB／T38242—2019注2：改寫GB/T14950—2009,定義5.12。3.6圖像外方位元素確定攝影光束在物方幾何關(guān)系的基本參數(shù)。注1：包括三個位置參數(shù)和三個姿態(tài)參數(shù)。注2：改寫GB/T14950—2009,定義5.13。3.7相對定向元素確定立體像對兩像片之間相對位置的獨立幾何元素。[GB/T14950—2009,定義5.103]3.8相機畸變參數(shù)確定相機拍攝所得像點到無畸變影像理想位置像點之間的校正參數(shù)。3.9數(shù)字高程模型以規(guī)則網(wǎng)格點的高程值表達地面起伏的數(shù)據(jù)集。[GB/T14950—2009,定義6.29]數(shù)字正射影像圖經(jīng)過正射投影改正的影像數(shù)據(jù)集。[GB/T14950—2009,定義6.26]4基本要求行星近景攝影測量相機地面科學驗證試驗遵循（至少滿足）以下基本要求：a)所選的試驗對象應與正樣相機技術(shù)狀態(tài)一致；b)試驗對象應提前完成定標數(shù)據(jù)、相機畸變參數(shù)、圖像內(nèi)方位元素、相對定向元素、圖像外方位元素等參數(shù)的測量；c)實驗室環(huán)境應光照明亮，必要時增加輔助光源進行照明；d)野外試驗環(huán)境能見度范圍應不少于300m,宜與行星表面的探測環(huán)境相似，減少環(huán)境差異帶來的影響；e)試驗場地內(nèi)應布設(shè)用于控制與檢查的標志點，標志點的空間分布應均勻，數(shù)量應滿足誤差分析要求；f)試驗采用的坐標測量儀器應在標定有效期內(nèi)，儀器測量精度應滿足地面科學驗證試驗的要求；g)試驗對象獲取的試驗圖像應具有代表性；h)地面科學驗證試驗應包含試驗過程記錄和誤差分析，并形成試驗報告。5試驗內(nèi)容試驗內(nèi)容包括（但不限于）以下內(nèi)容：a)內(nèi)方位元素誤差分析。評價相機拍攝圖像的像主點的像平面坐標（x0,狔0)和相機主距值fk參數(shù)的測量誤差。b)相機畸變參數(shù)誤差分析。評價利用相機畸變參數(shù)對所攝取圖像進行畸變校正的誤差。GB／T38242—2019c)相對定向元素誤差分析。評價相機拍攝圖像的相對定向元素測量誤差。d)外方位元素誤差分析。評價相機拍攝圖像的外方位元素測量誤差。e)評估行星近景攝影測量相機地形重構(gòu)誤差。注：建議試驗內(nèi)容e)在野外環(huán)境下開展。6試驗方法直接利用測量數(shù)據(jù)，即在實驗室或野外試驗環(huán)境下獲取圖像數(shù)據(jù)，以及同步觀測控制點與檢查點數(shù)據(jù)，對第5章中試驗內(nèi)容進行評估與誤差分析。主要試驗流程見圖1。圖1驗證試驗流程圖行星近景攝影測量相機地面科學驗證試驗具體操作步驟如下：a)試驗場地搭建：將試驗相機及其相關(guān)輔助設(shè)備、控制點與檢查點、坐標測量儀器等按要求進行b)相機試驗圖像獲?。汉侠碓O(shè)置相機工作參數(shù)，按照相機在軌工作主要流程，獲取質(zhì)量合格的圖像數(shù)據(jù)。注：目視判讀時圖像目標邊緣可辨、對比度好、色調(diào)均勻、飽和像元少，不影響圖像信息的判讀，視為圖像數(shù)據(jù)質(zhì)量合格。c)控制點與檢查點坐標測量：利用坐標測量儀器，測量控制點與檢查點的坐標值。d)試驗數(shù)據(jù)處理：確定控制點與檢查點在相機原始圖像上的像元位置，采用攝影測量方法計算控制點與檢查點坐標。野外試驗數(shù)據(jù)處理還應包括利用多組立體像對采用攝影測量法重構(gòu)試驗區(qū)地形數(shù)據(jù)，即制作試驗區(qū)DEM和DOM,并從DEM和DOM上量取控制點與檢查點的坐標值。e)評估與誤差分析：統(tǒng)計分析控制點與檢查點坐標的計算值（或量取值）與測量值之間偏差的最大值、最小值、平均值、標準差等信息，進行誤差分析。7試驗評定試驗評定要求包括以下內(nèi)容：a)內(nèi)方位元素與相機畸變參數(shù)對圖像的校正偏差一般宜小于0.3像素；GB／T38242—2019b)相對定向元素誤差引起的相機光軸指向偏差一般宜小于0.3像素；c)外方位元素誤差引起的相機光軸指向偏差一般宜小于0.5像素；d)數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)接邊偏差一般宜小于2像素；e)數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)接邊偏差一般宜小于2像素；f)在距離近景攝影測量系統(tǒng)15m半徑范