ICS__ 07.040 CH A 77 备案号：37673—2012 中华人民共和国测绘行业标准 CH/T 3010—2012 1：50000地形图合成孔径雷达 航空摄影技术规定 Specifications for aerial photography of 1:50000 topographic maps by airborne synthetic aperture radar 2012-10-26发布 2013-01-01实施 国家测绘地理信息局 发布 CH/T 3010—2012 目 次 前言 1范围 2规范性引用文件 3术语和定义 4SAR航摄系统基本要求 5航摄设计 3 6SAR航摄系统几何定标 7SAR航空摄影 5 8SAR航空摄影数据预处理与影像质量. 6 9成果质量检查 6 10成果整理与验收 7 附录A(规范性附录)角反射器布设 10 附录B（资料性附录）航摄飞行记录表 13 附录C（资料性附录）航线示意图 14 附录D（资料性附录)航摄资料移交书 15 I CH/T 3010—2012 前言 本标准的起草规则依据GB/T 1.1-2009 。 本标准由国家测绘地理信息局提出并归口。 本标准起草单位：中国测绘科学研究院。 本标准主要起草人：张继贤、黄国满、赵争、杨明辉、郭建坤、任维春。 CH/T 3010-2012 1：50000地形图合成孔径雷达 航空摄影技术规定 1范围 本标准规定了1：50000地形图机载合成孔径雷达航摄系统、航摄设计、数据获取与处理、质量控 制及产品验收的基本技术要求。 本标准适用于以1：50000航测成图为主要目的的合成孔径雷达航空摄影工作。 规范性引用文件 2 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T18314全球定位系统(GPS）测量规范 GB/T27919—2011 IMU/GPS辅助航空摄影技术规范 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 合成孔径雷达syntheticapertureradar；SAR 利用雷达与目标的相对运动把尺寸较小的真实天线孔径用数据处理的方法合成为较大的等效天线 孔径的雷达。 3.2 SAR干涉测量interferometricsyntheticapertureradar;InSAR 将由SAR影像复数据推导出的SAR信号的相位信息作为信息源，利用这些相位信息提取地表三 维信息的一项技术。 注：通常通过两副天线同时观测（单航过模式），或一副天线两次平行的观测（双航过模式），获取地面同一景观的复 包含了地物点与两天线位置之差的精确信息。因此，利用传感器位置、雷达波长、波束视向及天线基线距之间 的几何关系，可以精确地测量出图像中每一点的三维位置。 3.3 侧视方向side-lookingdirection 雷达波对地照射的方向，通常与SAR传感器平台飞行方向垂直，朝向平台侧下方。如朝向平台右 侧下方，则为右侧视；如朝向平台左侧下方，则为左侧视。 3.4 极化polarization 电磁场的电场矢量端点在垂直于传播方向的平面上，随时间变化所形成的轨迹。用H和V分别 表示水平和垂直极化，SAR系统可有以下极化通道： HH：发射是水平极化，接收是水平极化； CH/T 3010—2012 -VV: ：发射是垂直极化，接收是垂直极化； HV：发射是水平极化，接收是垂直极化； VH：发射是垂直极化，接收是水平极化。 3.5 InSAR基线 interferometricbaseline 干涉像对两天线相位中心的相对位置矢量。 3.6 X波段 Xband X波段的工作频率是8～12GHz. 3.7 P波段Pband P波段的工作频率是230~1000MHz。 3.8 峰值旁辫比 peak sidelobe ratio;PSLR 主瓣峰值强度对于最强旁瓣的峰值强度之比。 3.9 积分旁辩比integratedsideloberatio;ISLR 主瓣能量对于所有副瓣能量之比。 3.10 方位模糊比 azimuth ambiguity to signal ratio;AASR 折叠进信号处理带宽内的方位模糊信号与有用信号功率之比。是衡量系统方位模糊严重程度的重 要指标。 3.11 距离模糊比rangeambiguityto signalratioRASR 模糊信号回波强度与主信号回波强度之比。是衡量系统距离模糊性的重要指标。 SAR航摄系统基本要求 4 4.1 SAR航摄系统由X波 段InSAR系统、P波段多极化SAR系统与定位定姿系统(POS）集成。其 中，X波段InSAR和P波段SAR的性能技术指标应符合表1的规定。 表1SAR航摄系统基本性能技术指标 传感器 指标 X波段InSAR P波段SAR 极化 HH(或VV) HH, HV, VH, VV 分辨率 ≤2. 5m ≤2.5m 作用距离 ≥20 km ≥20 km 信噪比 ≥7. 5 dB ≥7.5 dB 峰值旁瓣比 ≤-20 dB ≤-21 dB 积分旁瓣比 ≤-13 dB ≤-16 dB 方位模糊比 ≤-18 dB ≤-23 dB 2 CH/T 3010-2012 表1（续） 传感器 指标 X波段InSAR P波段SAR 距离模糊比 ≤-20 dB ≤-23 dB 动态范围 ≥70 dB ≥75dB 后向散射 ≤-20 dB ≤-20 dB 辐射校正 ≤1 dB ≤1dB 飞行导航控制定位精度 优于1m 4. 2 定位定姿系统的测角精度应不低于表2的规定。 表2定位定姿系统测角精度 姿态 俯仰 滚动 偏航 精度要求 0. 005° 0.005° 0. 008* 5 航摄设计 5. 1 基本要求 航摄设计应满足下列基本要求： 应采用X波段InSAR系统获取干涉数据，采用P波段多极化(VV、VH、HV、HH)SAR系统 获取极化数据。 b) 影像分辨率应优于（含）2.5m。 c) 需要立体测图时，影像旁向重叠度应达到60%~70%，立体交会角不小于10°；不需要立体测 图时，影像旁向重叠度应达到15%～30%。 5. 2 设计用图的选择 应选择摄区新近出版的基本比例尺地形图。设计用图比例尺一般应采用1：100000或1：250000 比例尺地形图。 5. 3 航摄分区及基准面确定 航摄分区及基准面确定应遵循以下原则： 分区界线应与图廓线相一致； a) b) 分区内地形高差不得大于四分之一相对航高； c) 当地形高差突变，地形特征差异显著或有特殊要求时，可破图廓划分航摄分区： d) 分区摄影基准面为分区的平均高度平面。 5. 4 航线敷设 航线敷设应遵循以下原则： a）航线按东西向直线飞行。特定条件下亦可按照地形走向作南北向飞行或沿线路、河流、河岸、 3 CH/T 3010-2012 境界等任意方向飞行。 b) 当地形起伏引起的叠掩、阴影严重（发生SAR摄影的相对漏洞)时，可采用两个侧视方向和四 个侧视方向的航线敷设。 c) 载机进入航线前，预留515km用于对准航线，以保证机载导航和姿态测量系统工作状态稳 定，并使飞行处于匀速、等高、直线的飞行状态。同一航线上相邻影像的航高差不应大于 30m；最大航高与最小航高之差不应大于50m。 d）摄影航线一般应与图廓线平行敷设。位于摄区边缘的航线的中心线应敷设在外缘图廓线上 或图廊线外。 5.5地面基准站的设立和观测 地面基准站的设立和观测按GB/T 27919-2011的相关规定执行。 6SAR航摄系统几何定标 6.1几何定标的基本内容及精度 应进行SAR航空摄影系统的基线长度标定、天线相位中心位置偏移量测定以及初始斜距标定，其 精度应不低于表3的规定。 表3几何定标精度 定标内容 X波段InSAR基线长度 天线相位中心位置偏移量 初始斜距 精度要求/m 0. 01 0. 10 0. 30 6.2几何定标的时间 应于执行新任务前进行几何定标，并在每飞行60小时后进行一次。 6.3定标场选择 定标场的选择应满足以下要求： a）定标场宜在执行航摄任务的机场附近选择平坦地区。 b) 定标场场景地物对雷达回波的贡献应尽可能小，不至于对定标器所贡献的雷达回波造成 干扰。 定标器不宜过大，能分辨即可，以便提高定标点量测精度。一般情况下，X波段定标器的尺寸 c) （棱长）为0.3～0.5m,P波段定标器的尺寸（棱长）为1.0~1.5m. d）定标场应选择在气象条件良好的区域。尽量选择无风天气飞行，这样可以保持飞机平稳，使 误差减小。 6.4定标设备 最常用的定标器是无源三角形三面角反射器。由于角反射器的设计关系到定标点的判读和量测， 进而影响精度，因此需要根据雷达系统技术参数设计专门的角反射器，并应进行试验。 6.5定标点布设 定标点应沿距离向等距布设，一般应布设58个。预选点位条件欠佳时，可移位布设，但沿方位向 4