1、 ICS 93.080.01 CCS R 00 DB 51 四 川 省 地 方 标 准 DB51/T 2793 2021 高速公路激光测量规程 Specifications for liDAR surveying of highway 2021 - 08 - 02 发布 2021 - 09 - 01 实施 四川省市场监督管理局 发 布 DB51/T 2793 2021 I 目 次 前言 . III 引言 . IV 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 总体要求 . 2 5 测量作业准备 . 7 6 数据采集 . 9 7 数据预处理 . 15 8 数字化产品生
2、产 . 19 9 质量检验 . 23 10 成果提交 . 24 附录 A（资料性） 机载激光雷达飞行记录单 . 25 附录 B（资料性） POS 解算报表 . 26 附录 C（规范性） 激光点云分类类别 . 27 参考文献 . 29 DB51/T 2793 2021 II 前 言 本文件按照 GB/T 1.1 2020 标准化工作导则 第 1部分：标准化文件的结构和起草规则 的规定 起草。 本文件由四川省交通运输厅提出、归口并解释。 本文件起草单位：四川省公路规划勘察设计研究院有限公司。 本文件主要起草人：易菊平、李升甫、杨洪、李艳玲、张衡、贾洋、徐选清、倪愿、李红梅、刘 飞、程多祥。 本文件
3、首次发布。 DB51/T 2793 2021 IV 引 言 激光扫描测量技术 ,作为一种主动高效的测量手段，在少量地面控制点的辅助下可以实现高精度绝 对坐标下的三维空间信息快速提取，能较好的满足高速公路的勘察、设计、建设、运营养护及信息化工 作对空间地理信息的需求。 DB51/T 2793 2021 1 高速公路激光测量规程 1 范围 本 文件 规定了 高速公路激光扫描移动测量的术语、原则 、 作业准备、数据采集、数据预处理、产品 生产、质量检验等环节的技术要求。 本 文件 适用于 四川省境内 高速公路新建及改扩建工程的勘测、设计 及信息化环节的激光扫描测量工 作 ， 高速公路工程的建设、管理
4、、运营养护环节的激光扫描测量工作及其他类似项目可参照执行 。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；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/T 18316 数字测绘成果质量检查与验收 GB/T 19294 航空摄影技术设计规范 GB/T 20257.1 国家基本比例尺地图图式 第 1 部分 1 500 1 1000 1 2000 地形图图式 GB/T 33176 国家基本比例尺地图 1 500 1 1000 1 2000 地形图 CH/T 1004 测绘技术
5、设计规定 CH/T 1025 数字线划图 (DLG)质量检验技术规程 CH/T 1026 数字高程模型质量检验技术规程 CH/T 1027 数字正射影像图质量检验技术规程 CH/T 2009 全球定位系统实时动态测量 (RTK)技术规范 CH/Z 3005 低空数字航空摄影规范 CH/T 8021 数字航摄仪检定规程 CH/T 8023 机载激光雷达数据处理技术规范 CH/T 8024 机载激光雷达数据获取技术规范 JTG C10 公路勘测规范 JTG/T C10 公路勘测细则 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 构架航线 cross flightline DB51/T 27
6、93 2021 2 航线设计时，为增强平行航线之间的姿态控制，加飞的若干条贯穿航测分区且与分区航线主体方向 交叉角度较大的航线。 3.2 点云密度 density of point cloud 单位面积上的平均激光点数量，单位一般为 点 /m2。 一般分为根据激光脉冲频率和重叠度计算的 点 云密度 设计值和根据采集到的多回波数据计算的 点云密度 实际值。 3.3 检校场 calibration site 为检校激光扫描仪和相机而选定的满足特定条件且布设有控制点的测试场地。 3.4 激光控制点 LiDAR control point 为消除系统误差、提高激光点平面和高程精度而 预先标识且具有已知
7、坐标的 点，也 称 参考 点 或纠正 点。 3.5 条带 平差 strip adjustment 利用激光点云不同 条带 重叠区的数据进行联合平差，改正系统安置角误差，使得激光点云不同 条带 重叠区内同名点 平面和高程 较差 满足 条带 拼接要求的技术 方法 。 3.6 高速公路资产要素 highway assets 高速公路用地范围内的路面、桥涵、隧道、绿化、交通安全设施、服务设施、管理设施、防护工程 等设备、设施和构造物。 3.7 高速公路场景要素 the surrounding elements of highway 分布于高速公路用地范围周边的其他环境要素或构筑物。 3.8 激光点穿透
8、性 LiDAR point penetrability 激光束的光斑透过植被枝叶间缝隙到达地表且能返回并被激光扫描接收机有效接收的能力。一般用 植被覆盖区域地面点数量与实际采集点数的百分比来评价激光点的穿透性，地面点低于 2%的视为穿透性 较差。 3.9 机载激光雷达测量 airborne LiDAR surveying 以航空平台为载体，通过发射激光束获取地物表面三维坐标和反射强度等信息的主动式测量技术。 3.10 车载激光雷达测量 vehicle-borne LiDAR surveying 以车辆平台为载体，通过发射激光束获取地物表面三维坐标和反射强度等信息的主动式测量技术 。 3.11
9、郁闭度 crown density 森林中乔木树冠的冠幅在阳光直射下在地面的总投影面积与林分总面积的比值，反映了林分的密度。 4 总体要求 DB51/T 2793 2021 3 激光测绘所需的等级控制点 4.1 4.1.1 高速公路激光测绘一般直接使用既有测量控制网，其等级应符合 JTG C10和 JTG/T C10)1的规定， 其测量基准应与控制网成果保持一致。 4.1.2 用于高速 公路 改扩建激光测绘用途的 测量 控制网，平面和高程 精度均不应 低于四等 。 4.1.3 进行空中或地面激光移动测量所需的地面 GNSS 基准站可 选用 符合要求的高速公路 测量 控制点。 4.1.4 控制测
10、量阶段应提供 控制点 的大地坐标和用户坐标两套成果。 地形类别 4.2 4.2.1 地形类别的划分应符合表 1 的规定。 表 1 地形类别划分 地形类别 平原 微丘 重丘 山岭 地形坡度（） 3 3 10 10 25 25 地形高差 h（ m） h 20 20 h 80 80 h 200 h 200 注 1： 地形坡度和地形高差指测图范围内大部分地表所属的类型。 4.2.2 当 地形高差与地形坡度存在矛盾时， 应 以地形坡度作为地形类别的主要判断依据。 测量比例尺 4.3 4.3.1 高速公路 项目利用激光扫描手段生产的地形图 ,其 比例尺应符合表 2 的规定。 表 2 地形图成图比例尺 项目
11、 /部位 成图比例尺 新建工程全线 1 2000 改扩建工程既有路面以外的部分 1 1000、 1 2000 改扩建工程既有路面及重要工点 1 500 注 2： 重要工点包括隧道口、桥位处、互通范围、收费站、服务区等重要路段。 4.3.2 高速公路的激光扫描测量数据采集，新建高速公路宜采用机载激光雷达测量方式，仅用于地形 图成图目的的，其采集精度及相关指标依照 1 2000 比例尺执行 ,有其他成果需求的 , 其采集精度及相 关指标依照 1 1000 比例尺执行；改扩建高速公路路面以外部分的采集方式和采集精度与新建高速公路 相同，路面部分可采用机载激光雷达测量和（或）车载激光雷达测量两种方式，
12、其采集精度总体依照 1 500 比例尺执行；特殊用途 可按需确定 。 点云密度设计 值要求 4.4 4.4.1 激光点云的 点云密度 设计值为包含不同条带重叠区的分区平均 点云密度 设计值，重叠区点数包 括重叠区内不同条带的点数总和。 1) JTG C10-2007和 JTG/T-2007中表 4.1.1-2、表 4.2.1-2 DB51/T 2793 2021 4 4.4.2 植被 郁闭度值 低于 20%的疏林区域 ， 针对不同扫描比例尺的机载激光雷达测量 的 平均 点云密度 设计值 不 应低于表 3 的规定； 植被 郁闭度值 超过 70%的密林区域 ， 在 综合采用增加 激光点 穿透性措施
13、的 同时， 点云密度 设计 值 宜在表 3 的基础上提高 25%。 表 3 点云密度设计 值要求 单位为点 /米 2 比例尺 点云密度设计 值 1 500 16 1 1000 4 1 2000 1 4.4.3 车载 激光雷达测量 时，路面平均 点云密度 设计值 不 应低于 350 点 /m2。 4.4.4 激光数据若用于提取道路资产类相关信息时， 对点云密度的要求 应充分利用设计资料中各类道 路资产的标准特征， 并结合图像识别要求 。 点云精度要求 4.5 4.5.1 点云精度以中误差来衡量， 以 2 倍中误差作为极限误差； 点云高程精度 以正常高作为衡量基准。 4.5.2 新建高速公路及改扩
14、建高速公路路面以外的激光点云数据精度 不宜 低于表 4 中 1 1000 比例尺 的规定； 在 施工图 设计 阶段 有 断面提取需求的，可参照 1 500 比例尺执行。 表 4 新建高速公路点云数据精度要求 单位为米 比例尺 地形类别 高程中误差 平面位置中误差 1 500 平原 0.15 0.20 微丘 0.25 重丘 0.35 0.28 山岭 0.50 1 1000 平原 0.15 0.40 微丘 0.35 重丘 0.50 0.55 山岭 1.00 1 2000 平原 0.25 0.80 微丘 0.35 重丘 0.85 1.10 山岭 1.00 4.5.3 在植被郁闭度值超过 70%、反射
15、率较低等特殊困难地区，点云数据高程中误差可在表 4 基础上 乘以 1.5 倍 。 4.5.4 改扩建高速公路路面的点云精度总体按 1 500比例尺精度执行，具体 不 应低于表 5的 相应 规定。 DB51/T 2793 2021 5 表 5 改扩建高速公路点云精度要求 单位为米 工程部位 平面位置中误差 高程中误差 一般路面 0.06 0.05 特殊路面 0.06 0.02 边坡等重要构造物 0.09 0.15 注 3： 特殊路面指改扩建工程中，对路面高程有特殊精度要求的情况。 成果规格 4.6 4.6.1 数字高程模型和数字正射影像图的分幅宜按图上 50 cm 50 cm 标准图幅分幅，相邻
16、图幅向四周 外扩图上 1 cm 设置重叠区，图幅编号宜按测区走向采用从北到南或从西到东顺序编号 。 数字 线划图 宜 按照线路走向采用不规则分幅，每幅图的里程范围 不 宜大于 10 km，数据量 不 宜大于 20 MB，分幅时不宜 分割桥梁、隧道、枢纽互通等重要构造物，图幅编号宜沿线路走向顺序编号，编号后可附注桩号范围。 4.6.2 数字高程模型采用的格网 分辨率 及高程中误差应 根据地形类别和比例尺要求 符合表 6 的规定。 表 6 数字高程模型成果要求 单位为米 比例尺 地形类别 数字高程模型高程中误差 数字高程模型格网分辨率 1 500 平原 0.2 0.5 微丘 0.4 重丘 0.5
17、山岭 0.7 1 1000 平原 0.2 1.0 微丘 0.5 重丘 0.7 山岭 1.5 1 2000 平原 0.4 2.0 微丘 0.5 重丘 1.2 山岭 1.5 4.6.3 数字正射影像图 影像地面分辨率与平面位置中误差 应 根据地形类别和比例尺要求符合 表 7 的规 定。 表 7 数字正射影像图成果数学精度要求 单位为米 比例尺 地形类别 平面位置中误差 影像地面分辨率 1 500 平原、微丘 0.3 优于 0.05 重丘、山岭 0.4 1 1000 平原、微丘 0.6 优于 0.10 DB51/T 2793 2021 6 表 7 数字正射影像图成果数学精度要求 （续） 单位为米 比
18、例尺 地形类别 平面位置中误差 影像地面分辨率 1 1000 重丘、山岭 0.8 优于 0.10 1 2000 平原、微丘 1.2 优于 0.20 重丘、山岭 1.6 4.6.4 数字 线划图 基本等高距应符合表 8 的规定，等 高线和高程注记点的高程中误差 应符合表 9 的规 定，地形图 上地物点 平面 位置中误差 应符合表 10 的规定。 表 8 数字地形图基本等高距 单位为米 比例尺 地形类别 基本等高距 1 500 平原 0.5 微丘 0.5 重丘 1.0 山岭 1.0 1 1000 平原 0.5 微丘 1.0 重丘 1.0 山岭 2.0 1 2000 平原 1.0 微丘 1.0 重丘
19、 2.0 山岭 2.0 表 9 等高线插值的高程中误差 地形类别 平原 微丘 重丘 山岭 高程中误差 1/3Hd 1/2Hd 2/3Hd Hd 注 4： 高程注记点的精度按表 9中的 0.7倍执行。 注 5： Hd为基本等高距。 表 10 地物点点位中误差 单位为毫米 重要地物平面位置中误差 一般地物平面位置中误差 0.6 0.8 注 6： 单位毫米代表的是图上距离，实地距离应乘以相应比例尺。 4.6.5 植被 郁闭度值超过 70%的 密林 区域 ， 激光数字 化 产品的中误差 不 应大于 4.6.2、 4.6.3、 4.6.4 条相应规定的 1.5 倍。 DB51/T 2793 2021 7
20、 4.6.6 成果精度应以中误差作为衡量标准，以 2 倍中误差作为极限误差。 4.6.7 数字高程模型和数字正射影像图成果应做接边处理。地形未变化处的数字高程模型接边时，同 名格网点的高程值应保持一致，地形地物未变化处的数字正射影像图接边时，同名影像平面较差不 应 大 于表 7 中的 相应比例尺的 平面位置中误差。 5 测量作业准备 资料准备 5.1 5.1.1 激光扫描项目开展前，应收集以下资料： a) 委托方对测绘范围以及成果种类、精度 、 格式的要求，以及测绘成果的主要用途； b) 由总体设计初步确定的设计道路中线、设计重点关注的构造物布设范围和关键位置标高等； c) 测区及周边的行政区
21、划、气象、通信、交通、人文、社会资源和自然地理等； d) 附近现有高等级控制点成果 、 点之记以及可用的 CORS 系统等； e) 测区内已有的数字地形图、数字正射影像 图 、数字高程模型等基础测绘资料； f) 地形类别、植被覆盖情况等； g) 实地踏勘获取的其他相关资料； h) 拟 采 用机载激光 扫描测绘 手段的，还应收集测区附近空域使用和空管限制情况。 5.1.2 根据项目要求分析和评定已有资料的可利用性和利用方案，对控制点资料进行初步校核。 技术设计 5.2 5.2.1 项目开始前，应依据项目招投标文件、合同或用户委托书的要求，结合已有资料和设备的情况 等进行技术设计，编写激光测量项目
22、的技术设计书 。技术设计书应符合 CH/T 1004 的相关规定。 5.2.2 技术设计应包含下列内容： a) 任务来源、工作内容、作业范围、工作量及成果的技术指标等； b) 测区地形和气候特征，通讯、交通和食宿等作业条件，水系和植被等要素的分布特点，需要 航空作业的 还 应包括周边机场及空域情况； c) 已有资料的种类、数量、形式、主要技术规格和指标，生产时间和生产方式，初步 质量 评定 结果，已有资料利用的可能性和利用方案等； d) 引用的标准、规范或其他技术文件； e) 成果的种类 、 形式、坐标系统、高程基准 、 比例尺、投影方法 、分幅编号、数据基本内容、 数据格式、数据精度 及其他
23、技术指标等； f) 生产过程所需的硬、软件配置情况，包括测绘仪器、数据处理相关设备和作业辅助装备等的 类型、数量和关键指标要求，以及主要数据处理软件的功能和数量等； g) 项目生产过程中 的 人力资源配置，主要包含项目实施各个阶段的负责人及其职责； h) 激光扫描测量的技术路线及工艺流程 ， 包括激光 扫描 采集路线设计、地面基站选择与观测、 激光控制点的布设与测量、激光 点云 与影像数据采集、外业调绘、数据预处理、成果生产、 质量检验 等各工序的作业方法、技术指标 、质量控制环节以及质量要求 ； i) 项目进度安排，确认各个时间节点满足项目工期的要求； DB51/T 2793 2021 8
24、j) 成果提交的内容和 要求； k) 环境、职业健康与安全的相关要求。 5.2.3 在技术设计的同时，应及时提供初步设计参数供 5.3 条办理航飞作业许可和 5.4 条选用激光雷 达设备，并根据正式许可批准的作业参数和范围以及实际可用设备的参数调整优化作业方案。 获得作业许可 5.3 5.3.1 若需开展航空作业，应提供作业区域范围、作业高度、拟 使用 飞行平台、作业期限等方面的信 息，提前到相关单位申报航飞作业许可，并严格按批复条件作业。 5.3.2 使用直升机作业的， 还 应酌情申报临时起降点。 激光设备及运载平台的要求 5.4 5.4.1 搭载激光雷达的空中平台，应符合下列规定： a)
25、在额定任务载荷和测区典型气象条件下，能保证适宜的续航时间和激光雷达 扫描 所需的姿态 稳定性，能用 不超过 80%最大功率达到指定的航高和航速并具有较好的位置、高度和速度控制 能力； b) 具有避障或迫降等应急止损能力； c) 实际升限视地貌类别不同应高于航线越障高度 200 m 400 m。 5.4.2 搭载激光雷达的地面移动测量平台应符合下列规定： a) 可提供视野开阔、高度适宜的设备搭载位置，含设备在内的工作总高度 应 低于作业区限高以 下 0.4 m； b) 在运营中 的 高速公路车道上作业的地面移动 测量 平台，其最低行驶速度不 应 低于 60 km/h； c) 设备固定装 置能承受
26、正常作业和短途进出场过程的各种受力； d) 平台 应 安装有醒目的警示装置和标记； e) 用于桥下、洞内、匝道及遮蔽严重地区作业的平台还应有辅助定位装置或措施。 5.4.3 用于空中作业的机载激光雷达设备应符合下列规定： a) 测程 应 大于最佳作业航高的 1.2 1.4 倍； b) 在作业航高下，激光点云精度和 点云密度 能满足采集要求； c) 设备的体积、重量、功耗满足飞行平台搭载要求和航空适航安全要求； d) 除特殊情况外，激光雷达系统应配备采集能力和技术指标与激光扫描设备相匹配的数码相机； e) 设备应状态完好，且处于维护保养、厂方检测或用户检校的有效期内。 5.4.4 用于地面移动测
27、量的激光雷达设备应符合下列规定： a) 当前工况下最大测程 不 应低于最远目标距离的 1.5 倍； b) POS 系统初始化所需的条件应易于在高速公路场地实现； c) 水平面或垂直面内不存在固定盲区，或虽存在盲区，但可用变换扫描线路、改变方向或 其他 方法予以消除； d) 应有针对 GNSS 信号欠佳，或搭载平台姿态剧烈变化情况下进行精度改善的装置或措施。 DB51/T 2793 2021 9 5.4.5 激光雷达的 POS 系统应符合下列规定： a) 应采用支持北斗系统的高动态、高精度的多频航空型 GNSS 接收机，其采样频率应不低于 2 Hz； b) IMU 测角精度：俯仰角和侧翻角 不
28、应大于 0.008，航偏角 不 应大于 0.01； c) IMU 记录频率 不 宜低于 200 Hz； d) 数码相机快门开启脉冲应同步准确写入 GNSS 数据流，其脉冲延迟 不 宜大于 1 ms。 5.4.6 激光雷达 系统若包含相机系统， 应符合下列规定： a) 量测型数码相机及其检定应符合 CH/T 8021 的规定； b) 非量测型数码相机及其检定应符合 CH/Z 3005 的规定； c) 多镜头全景相机 及其检定 应满足点云纹理映射 及影像与点云位置精确配准的 需要； d) 特殊视角的高清相机应满足特定场景细节分辨需要。 5.4.7 地面基准站使用的 GNSS 接收机应符合下列规定：
29、 a) 使用支持北斗 系统 的多频接收机； b) GNSS 接收机的最高采样频率 不 应低于 5 Hz； c) GNSS 接收机应具有良好的抗干扰能力； d) 基站静态数据应支持 RINEX V3.02 及以上格式输出。 6 数据采集 采集路径设计 6.1 6.1.1 数据采集进场后和每个批次作业开始前，应根据新掌握的现场情况，对前期的采集计划进行充 实、调整和完善，完成可直接指导每次作业的采集路径及相关参数设计。 6.1.2 高速公路的测绘范围应满足下列规定： a) 新建高速 公路 的测绘范围 应 包含设计线路中心线两侧各 300 m； b) 改扩建高速 公路 的测绘范围宜包含现有道路中心线
30、两侧各 300 m； c) 互通区、服务区、匝道等位置的测绘范围，新建高速 公路 宜沿工程范围线外扩 500 m，改扩建 高速 公路 宜沿工程范围线外扩 300 m； d) 高速公路起止点处的测绘范围， 除线路的设计里程长度外，还应在起点和终点处沿线路轴线 方向分别向外延伸 1000 m 的长度 ； e) 交叉跨越 既有公路、铁路、水利、电力设施等区域的，测绘范围应超过交叉点两侧不少于 1000 m。 f) 用户的其他特殊要求 。 6.1.3 机载激光 扫描 航线设计应符合下列规定： a) 航线设计应遵循 “安全性第一、经济与效率并重”的原则，激光雷达搭载方式和采集航线设 计结果均应经过飞行人
31、员的安全确认； b) 实际数据采集范围应根据测绘范围向四周各外扩半条航带的覆盖范围； c) 应根据 IMU 误差累积指标确定每条直飞航线的最大长度； DB51/T 2793 2021 10 d) 航飞分区应根据设备测程、地形高差、 GNSS 基站分布、激光控制点布点条件以及直飞航线长 度等条件来综合划定， 分区内高差一般 不 应大于三分之一相对航高 ； e) 分区内飞行高度应在满足最低安全飞行高度和航空管制指令的前提下，根据地形起伏及坡度 情况、植被覆盖情况、激 光点云密度 设计值 和精 度 要求 、激光雷达测程以及人眼安全距离等 要求综合确定； f) 飞行速度应根据激光雷达的脉冲频率、扫描频
32、率、激 光点云密度要 求、影像曝光间隔要求、 地形起伏状况、风速以及飞行平台性能等综合确定； g) 航线的旁向重叠度 应满足 CH/T 8024 的相关要求， 宜达到 20%， 不 应低于 13%，在地形起伏较 大的重丘和山岭地区宜适当加大旁向重叠度； h) 同步采集数字影像数据时，航线设计还应满足相关规定； i) 每个分区 应 至少设计一条构架航线，相邻分区的交叉航线满足条件时可互为构架航线。 6.1.4 对于 植被郁闭度超过 70%的密林区域 、激光 点 穿透性 可能 不足的 激光扫描 区域 ， 应综合采用以 下组合措施 提高激光点穿透性 : a) 在保证人眼安全的情况下 选用大功率的激光
33、设备和较低的脉冲频率； b) 降低飞行高度，缩小航线间距， 缩小 扫描视角； c) 增加采集次数。 6.1.5 在影像不用作立体测图的情况下，可采用维持对地航高大体稳定的仿地飞行方式，以提高航飞 采集效率和作业安全性。 6.1.6 作业时段选择应符合下列规定： a) 选择植被枝叶稀疏、地表和植被含水率低、无积雪覆盖的季节； b) 宜 选择天气晴朗干燥、云雾露霜和沙尘最弱的时段； c) 应选择 GNSS 预报几何精度因子较好的时段； d) 需同步采集数字影像时，作业时段的选择还 应 满足 GB/T 19294 的相关规定； e) 在空域或交通繁忙区域单独采集激光点云时，可选择夜间作业。 6.1.
34、7 车载激光 扫描 路线设计应满足下列规定： a) 充分利用导航地图和卫星影像对行驶路线进行设计和优化； b) 协调高速公路管理单位充分利用中央分隔带应急开口、互通立交调头匝道、隧道横通道等应 急通行设施，为扫描作业提供通行便利； c) 在车流密集的路段作业 ， 或因故行驶速度无法达到高速公路最低限速时，除加强警示措施之 外，还应酌情协调养护单位提供带有警示及防撞装置的车辆前后护卫； d) 对于道路中间有分隔带、防护栏及其他遮挡物，或单向车道超过三条以上的，应规划多次扫 描路线，确保采集数据的齐全完整； e) 一次数据采集的时间应根据 IMU 误差累积、高速公路出口间距 、采集的数据量、磁盘容
35、量、 GNSS 接收机电池工作时间 等 综合确定 ； f) 路线规划完毕后，应进行现场实地踏勘，针对采集路途有限高以及遮挡物的地方提前标注和 规避。 激光控制点布设 6.2 DB51/T 2793 2021 11 6.2.1 激光控制点 应 按统一要求布设和测量， 可适当加密一些 作为检查点。 6.2.2 在高反射率规则目标不足且需要利用地面标志消除系统误差或检查精度的区域，应在激光数据 采集前人工布设激光靶标作为控制点；使用自然目标作为控制点的，可在数据采集之后根据激光点云细 节进行选点。 6.2.3 激光控制点的测量作业宜与选、布点或外业调绘等工作相结合，以满足预处理环节资料需求为 时间目
36、标统筹安排。 6.2.4 新建高速公路激光控制点 精度 按照表 11 执行。 表 11 新建高速公路激光控制点精度要求 单位为米 比例尺 地形类别 高程中误差 平面位置中误差 1 500 平原 0.05 0.05 微丘 0.05 重丘 0.10 山岭 0.10 1 1000 平原 0.05 0.10 微丘 0.10 重丘 010 山岭 0.20 1 2000 平原 0.10 0.20 微丘 0.10 重丘 0.20 山岭 0.20 6.2.5 一般路面精度要求的改扩建高速公路，其激光控制点平面位置中误差不 应 大于 0.05 m，高程中 误差不 应 大于 0.04 m。 6.2.6 对路面高程
37、有特殊精度需求的改扩建高速公路，其激光控制点测量应满足以下要求： a) 平面 精度 不低于一级，高程 精度 不低于四等； b) 高程控制点使用四等水准测量，线路应起闭于四等或四等以上高程控制点并满足表 12 的规定； 表 12 四等水准测量技术要求 每公里观测高差 全中误差（ mm） 水准线路长度 （ km） 视线长度（ m） 观测次数 往返交叉、附合或环线闭合差（ mm） 符合或闭合线路 支线或已知点联 测 平原、微丘 重丘、山岭 10 16 100 往一次 往返各一次 L20 n6 注 7： L为水准路线长度（ km）， n为测站数。 c) 平面控制点可用快速静态或 RTK 方式测量，在运
38、营中的高速公路上测量时应优先使用 RTK。利 用 RTK 进行一级控制点测量时，应遵照 CH/T 2009 的要求； DB51/T 2793 2021 12 d) 单独布设的高程控制点还应以 1 500 图根控制点对应精度联测其平面位置。 6.2.7 靶标的材质 与环境 应对激光具有较高的反射率 差异 ，对环境无危害，便于携带。 6.2.8 靶标的形状 应 根据作业场所的特定环境需要，结合携带、布设、识别需求和造价等因素综合确 定，可选择便于根据已知形状或纹理确定定位点的平面标志或立体标志。 6.2.9 靶标的尺度应保障能获得足够且较为均匀的激光点以提高辨识精度。 6.2.10 高程靶标可独立
39、布设，也可与平面靶标组合布设。组合布设时，高程靶标应基本水平。拟采用 水准测量的高程靶标，应有便于水准尺架设和旋转的微小凸起。 6.2.11 靶标布设方式应根据不同搭载平台激光设备的特点有针对性地调整。 6.2.12 车载移动测量所需的靶标控制点应满足以下要求： a) 激光靶标一般应布设在 高速公 路 靠外边缘的应急车道上； b) 选用的靶标形状 、 尺寸 及布设方位 应与车载点云纵向和横向点间距差异相适应 ，并能获得足 够辨识目标的激光点 ； c) 平面靶标间距 300 m 900 m，高程靶标间距 100 m 300 m。开阔地带靶标间距按较大距离布 设，在隧道进出口附近、隧道内、桥下、匝
40、道和遮蔽严重路段靶标按中等间隔加密布设，隧 道内路面有特殊高程精度要求的靶标按最小间距布设。 6.2.13 机载激光控制点分布应满足以下要求： a) 激光控制点宜成组布设，平面位置可使用 GNSS-RTK 方式测量，平面点每组宜采集 3 5 个点； 高程测量可采用三角高程测量或 GNSS-RTK 测量，每处总点数不少于 10 个 ； b) 激光控制点应结合地形起伏、地表覆盖情况和扫描范围综合布设， 一般宜布设在航摄分区的 两端，不同分区之间可以共用激光控制点。长度 5 km 及以内的分区，可在两端各布置一组 ， 长度超过 5 km 的分区，中间 约 每 5 km 加布一组 ，重要工点处可适当加
41、密 ； c) 平面点主要布设在公路斑马线、明显道路交叉处、地物拐角等地面上反射率差异明显且边长 足够的交角处。平面点兼做 DOM 平面精度检测时，应选择地面目标； d) 高程点主要布设在平整开阔的坚硬地面的中部，避开田埂、屋角、陡坎等高程突变处 。 6.2.14 RTK 测量时，参与计算参数的校正用已知点连线应尽可能覆盖待测点，并具有最大的横向覆盖 宽度和高程覆盖范围。如果激光控制点所在位置与已知点外轮廓连线的横向距离超过 500 m，应使用全 站仪检核其中两点的高差；如果横向距离超过 2000 m， 应使用 三角高程方法测量高程。 6.2.15 激光控制点测量时，应尽量选择与激光数据采集时
42、所用 地面 GNSS 基站不同的 测量 控制点 作 为 起算点，增加校核作用；激光控制点设站测量时，应检核 至少 2 个以上的高等级 测量 控制点。 6.2.16 激光控制点成果需包括经度、纬度、大地高和成果坐标系平面、高程两套成果，成果中应标注 经纬度所使用的角度单位以及 成果 坐标系的定义，还应附起算点和检核点数据备查。 激光数据采集 6.3 6.3.1 数据采集前的准备工作应满足下列规定： a) 机载 激光扫描 作业应确保所需空域已被批准使用； DB51/T 2793 2021 13 b) 气象条件满足正常作业所需，空气及被测目标表面不潮湿； c) 激光雷达 IMU 与 GNSS 接收机
43、的三维偏心分量以不低于 5 cm 的精度测量并妥善记录； d) 作业人员清楚本次作业范围、作业要求以及备选作业方案； e) 激光扫描平台移动到视野开阔且 具 有良好卫星观测条件的地点，通电检测并按规定流程完成 POS 初始化。 6.3.2 机载激光 扫描 作业期间应满足下列规定： a) 应以左转弯和右转弯交替方式进入航线； b) 每次直线飞行超过 30 min 时，应在进入测区或航线前做“ S”形或“ 8”字飞行； c) 航摄分区内实际航高与设计航高之差不 应 大于 50 m。 影像有立体观测需求时，同一航线上相 邻航片的航高差 不 应大于 30 m，最大航高与最小航高之差 不 应大于 50
44、m； d) 在作业区内宜保持对地飞行速度均匀，同一条航线内升降速率 不 应大于 10 m/s； e) 航线飞行过程中，航线的俯仰角、侧翻角一般不大于 5，最大不超过 12。对于特别困难 地区一般不大于 8，最大不超过 15 。 转弯坡度角应不大于 22； f) 仿地飞行时，同一条航线上航高差可不作要求，升降速率和俯仰角变化应适当放宽； g) 分区飞行完成前，宜及时进行构架航线飞行； h) 飞行过程中应及时填写飞行记录单，表格样式见附录 A； i) 飞机降落后，应停稳静置不少于 5 min，待 IMU 与 GNSS 数据记录完毕后方可进行后续操作。 6.3.3 车载 激光扫描 作业中应满足下列规
45、定： a) 宜按照设计的速度和路线进行车载激光 扫描 数据采集，亦可根据实际交通状况对采集顺序做 调整； b) 在保证行车安全性和满足数据采集 精度 指标的条件下，宜在车顶架高激光器和靠近左侧车道 行驶，减少障碍物对 GNSS 信号和扫描光束的遮挡； c) 应避免姿态剧变、原地转向、倒车和持续单方向转弯； d) 同步采集影像时，应采用定点曝光 ， 避免逆光，并在光线突变时降低车速； e) 天顶存在盲区的激光设备，宜采取变换车道或扫描方向的方式进行补测 ， 必要时使用便携式 激光扫描 设备 进行补充； f) 移动车载 GNSS 在开始作业前需保持静止 5 min； g) 数据采集完毕后，应将移动测量车移动到空旷地区并保持静止 5 min，待 IMU 与 GNSS 数据记 录完毕后方可进行后续操作 。 6.3.4 地面
