中中 华华 人人 民民 共共 和和 国国 行业行业 标标 准准机载激光雷达数据获取技术规范机载激光雷达数据获取技术规范 培训会培训会2012.06.292012.06.29CH/T XXXXXCH/T XXXXXXXXXXXXX标准编写组标准编写组一、一般说明一、一般说明 二、编制原则二、编制原则 三、重点说明三、重点说明 四、内容四、内容目录目录一、编制过程一般说明一、编制过程一般说明n n20092009年年3 3月提出标准制定计划、批准立项；月提出标准制定计划、批准立项；n n20092009年年5 5月成立标准编制课题组；月成立标准编制课题组；n n20102010年年3 3月完成讨论稿；月完成讨论稿；n n20102010年年7 7月完成征求意见稿，发函征求意见；月完成征求意见稿，发函征求意见；n n20102010年年9 9月汇总返回意见，修改征求意见稿；月汇总返回意见，修改征求意见稿；n n20102010年年1111月完成送审稿月完成送审稿n n20112011年年2 2月月2525日日完成审查一、编制过程一般说明一、编制过程一般说明n本标准起草单位：陕西测绘地理信息局、长安大学、武汉 大学、北京东方道迩信息技术有限责任公司、南京市测绘 勘察研究院有限公司、中国公路工程咨询集团有限公司。n征求意见的单位很多，包括部分省测绘地理信息局、省国 土厅、中交/中铁/中咨测绘部门、海军测绘研究所、以及 多个装备机载LiDAR设备并具有大量实际使用经验的公司 。收到征求意见稿后，回函的单位数：11个 收到征求意见稿后，回函并有建议或意见的单位数：10个 共74条意见，未采纳16条，采纳43条，部分采纳15条。二、编制原则二、编制原则n n科学性与系统性科学性与系统性n n先进性与继承性先进性与继承性n n通用性与基础性通用性与基础性n n实用性与灵活性实用性与灵活性三、重点说明三、重点说明n n范围范围 本规范适用于基础测绘生产作业或基础地理信息成果本规范适用于基础测绘生产作业或基础地理信息成果数字高程模型数据的生产作业。由于机载激光雷达数字高程模型数据的生产作业。由于机载激光雷达测量技术应用在各类工程测量中的精度要求较为多测量技术应用在各类工程测量中的精度要求较为多样化、专业化、差异性大，且多数高于基础测绘生样化、专业化、差异性大，且多数高于基础测绘生产的精度要求，故本规范以产的精度要求，故本规范以基础测绘基础测绘为标准适用对为标准适用对象，其他性质的测绘工程可以参照本规范，根据工象，其他性质的测绘工程可以参照本规范，根据工程项目的具体情况，取更高的精度要求。程项目的具体情况，取更高的精度要求。三、重点说明三、重点说明n n规范性引用文件规范性引用文件本规范所引用的文件，相关部分构成了本规范的一本规范所引用的文件，相关部分构成了本规范的一部分。部分。GB/T XXXXGB/T XXXX数字航空摄影规范数字航空摄影规范 第第1 1部部分：框幅式数字航空摄影分：框幅式数字航空摄影和和GB/T XXXXGB/T XXXX惯惯导与全球定位系统（导与全球定位系统（IMU/GPSIMU/GPS）辅助航空摄影技）辅助航空摄影技术规范术规范已形成送审稿，已形成送审稿，GB/T XXXX GB/T XXXX 惯性测惯性测量单元（量单元（IMUIMU）检定规程）检定规程已完成征求意见稿。已完成征求意见稿。三、重点说明三、重点说明n n点云密度要求点云密度要求点云密度按不大于点云密度按不大于1/21/2数字高程模型成果格网间距计算的理数字高程模型成果格网间距计算的理论依据是论依据是shannonshannon采样定理，即当采样间隔能使在函数采样定理，即当采样间隔能使在函数g g（x x）中存在的最高频率中每周期取有两个样本时，则）中存在的最高频率中每周期取有两个样本时，则根据采样数据可以完全恢复原函数根据采样数据可以完全恢复原函数g g（x x）。点云内插数）。点云内插数字高程模型，其实质为重采样，应符合香农采样定理。字高程模型，其实质为重采样，应符合香农采样定理。为使用方便，表为使用方便，表1 1中中5m5m的数字高程模型格网间距按的数字高程模型格网间距按4m4m计算，计算，2.5m2.5m的数字高程模型格网间距按的数字高程模型格网间距按2m2m计算。计算。三、重点说明三、重点说明n n点云精度要求点云精度要求表表1 1中数字高程模型成果高程中误差取自中数字高程模型成果高程中误差取自CH/T 9008.2-2010CH/T 9008.2-2010基础地理信基础地理信息数字成果息数字成果 1:500 1:1000 1:2000 1:500 1:1000 1:2000 数字高程模型数字高程模型和和CH/T 9009.2-CH/T 9009.2-20102010基础地理信息数字成果基础地理信息数字成果1:5000 1:10000 1:25000 1:50000 1:5000 1:10000 1:25000 1:50000 1:1000001:100000数字高程模型数字高程模型规定的一级精度。点云数据高程中误差按数规定的一级精度。点云数据高程中误差按数字高程模型成果高程中误差的字高程模型成果高程中误差的0.70.7倍计算后近似取为倍计算后近似取为0.50.5的整倍数。的整倍数。0.70.7倍的依据按以下推得：设数字高程模型成果高程中误差为倍的依据按以下推得：设数字高程模型成果高程中误差为M M，其误差源，其误差源自点云数据高程中误差自点云数据高程中误差M1M1和内插中误差和内插中误差M2M2，由误差传播公式得，由误差传播公式得M= M= ，考虑到，考虑到M2M2一般较小，最大也不会超过一般较小，最大也不会超过M1M1，则取，则取M2=M1M2=M1，得到，得到M= M= M1M1，则，则M1= M0.7MM1= M0.7M。三、重点说明三、重点说明n n对机载数字影像的要求对机载数字影像的要求机载激光雷达系统可以通过数字航摄仪或非量测型数码机载激光雷达系统可以通过数字航摄仪或非量测型数码相机获取数字影像。相机获取数字影像。GB/T XXXXGB/T XXXX数字航空摄影规范数字航空摄影规范 第第1 1部分：框幅式数字航空摄影部分：框幅式数字航空摄影规定了数字航摄仪规定了数字航摄仪数字影像的飞行质量和影像质量的技术要求。数字影像的飞行质量和影像质量的技术要求。CH/Z CH/Z 30053005低空数字航空摄影规范低空数字航空摄影规范规定了非量测型数码规定了非量测型数码相机数字影像的飞行质量和影像质量的技术要求。本相机数字影像的飞行质量和影像质量的技术要求。本规范不再重复规定，直接引用这两个标准。规范不再重复规定，直接引用这两个标准。三、重点说明三、重点说明n nPOSPOS系统系统规定规定IMUIMU测角精度要求：侧滚角和俯仰角一般不测角精度要求：侧滚角和俯仰角一般不大于大于0.0070.007；航偏角不大于；航偏角不大于0.020.02。在征求。在征求意见稿中规定，侧滚角和俯仰角一般不大于意见稿中规定，侧滚角和俯仰角一般不大于0.0050.005，根据生产单位反馈的意见，当侧滚，根据生产单位反馈的意见，当侧滚角和俯仰角不大于角和俯仰角不大于0.0080.008时，就能得到比较时，就能得到比较理想的结果，综合考虑后，改为现在的指标。理想的结果，综合考虑后，改为现在的指标。三、重点说明三、重点说明n n系统综合检系统综合检系统综合检校主要是确定系统综合检校主要是确定POSPOS系统与激光系统与激光扫描仪、数码相机之间的位置和角度扫描仪、数码相机之间的位置和角度关系。关系。三、重点说明三、重点说明n n机载激光雷达检校场及检校飞行方案机载激光雷达检校场及检校飞行方案检校场，是对机载激光雷达设备的整体进行检校，其中包检校场，是对机载激光雷达设备的整体进行检校，其中包括激光扫描仪、括激光扫描仪、POSPOS系统、数码相机及其附属装备。系统、数码相机及其附属装备。因为不同的机载激光雷达设备内部结构差异较大，各厂家因为不同的机载激光雷达设备内部结构差异较大，各厂家所设计或推荐的检校飞行方案、地面控制点布设方案也所设计或推荐的检校飞行方案、地面控制点布设方案也会有所不同，本规范给出原则性意见即可，不必提出太会有所不同，本规范给出原则性意见即可，不必提出太详细的具体要求，故检校飞行方案为推荐方案，可根据详细的具体要求，故检校飞行方案为推荐方案，可根据实际情况和不同的机载激光雷达设备在设计书中具体明实际情况和不同的机载激光雷达设备在设计书中具体明确。确。四、内容四、内容1 1、范围、范围2 2、规范性引用文件、规范性引用文件3 3、术语和定义、术语和定义4 4、总则、总则5 5、技术准备、技术准备6 6、飞行计划、飞行计划7 7、飞行实施、飞行实施8 8、数据预处理、数据预处理9 9、数据质量检查、数据质量检查 1010、成果整理与上交、成果整理与上交1 1、范围、范围 2 2、规范性引用文件、规范性引用文件3. 3. 术语术语n n术语的数量和选择术语的数量和选择 一些通用的术语，例如一些通用的术语，例如POSPOS、GPSGPS、IMUIMU等没有列于等没有列于 具体定义有可能与其他地方有差异具体定义有可能与其他地方有差异n n机载激光雷达、机载机载激光雷达、机载LiDARLiDAR、机载激光扫描、机载激光扫描4. 4. 总则总则n n总则内容和范围的选择总则内容和范围的选择 通用的原则性的内容没有列于，例如坐标基准通用的原则性的内容没有列于，例如坐标基准。4. 4. 总则总则n n点云密度点云密度点云密度按不大于点云密度按不大于1/21/2数字高程模型成果格网间距计算的理论依数字高程模型成果格网间距计算的理论依shannonshannon采样定理，即当采样间隔能使在函数采样定理，即当采样间隔能使在函数g g（x x）中存在的最高频率中每周期）中存在的最高频率中每周期取有两个样本时，则根据采样数据可以完全恢复原函数取有两个样本时，则根据采样数据可以完全恢复原函数g g（x x）。点云内）。点云内插数字高程模型，其实质为重采样，应符合香农采样定理。为使用方便，插数字高程模型，其实质为重采样，应符合香农采样定理。为使用方便，表表1 1中中5m5m的数字高程模型格网间距按的数字高程模型格网间距按4m4m计算，计算，2.5m2.5m的数字高程模型格的数字高程模型格网间距按网间距按2m2m计算。计算。4. 4. 总则总则n n点云密度点云密度以以1 1米格网间距为基准：点云密度为米格网间距为基准：点云密度为4 4，表示每半米，表示每半米1 1个点。个点。假设平均穿透率为假设平均穿透率为50%50%，则一个格网内有一个点。依次类，则一个格网内有一个点。依次类推，推，0.50.5米格网米格网DEMDEM则应在则应在1 1米格网米格网DEMDEM对点云密度的基础上对点云密度的基础上乘乘4 4，点云密度为，点云密度为1616；2 2米格网米格网DEMDEM，则应除以，则应除以4 4，点云密度，点云密度为为1 1；5 5米格网米格网DEMDEM，4 4除以除以1616，为，为0.250.25。4. 4. 总则总则n n点云精度要求点云精度要求表表1 1中数字高程模型成果高程中误差取自中数字高程模型成果高程中误差取自CH/T 9008.2-2010CH/T 9008.2-2010基础地理信基础地理信息数字成果息数字成果 1:500 1:1000 1:2000 1:500 1:1000 1:2000 数字高程模型数字高程模型和和CH/T 9009.2-CH/T 9009.2-20102010基础地理信息数字成果基础地理信息数字成果1: