CH T 3023-2019 《机载激光雷达数据获取成果质量检验技术规程》.pdf
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1、ICS 07.040 A 77 备案号: CH 中华人民共和国 测绘 行业标准 CH/T XXXXX XXXX 机载激光雷达数据获取 成果质量检验技术规程 Technical regulations for quality inspection and acceptance of acquisition results for airborne LiDAR 报批稿 XXXX-XX-XX 发布 XXXX-XX-XX 实施 中 华 人 民 共 和 国 自 然 资 源 部 发布 CH/T XXXXXXXXX I 目 次 前言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 .
2、 1 4 基本要求 . 2 5 工作流程 . 5 6 抽样 程序 . 5 7 检验内容及方法 . 6 8 质量评定 . 10 9 编制报告 . 11 10 资料整理 . 11 附录 A(资料性附录) 检验意见原始记录表 . 12 附录 B(资料性附录) 激光雷达平均点云密度计算 方法 . 13 附录 C(资料性附录) 检验报告内容及格式 . 14 CH/T XXXXXXXXX II 前 言 本标准按照 GB/T 1.1 2009给出的规则起草。 木标准由中华人民共和国自然资源部提出并归口。 本标准起草单位 :中测新图(北京)遥感技术有限责任公司、国家基础地理信息中心、中国测绘科 学研究院。 本
3、标准主要起草人:李英成、薛艳丽、刘沛、毕凯、曾云、赵俊霞、王波、张丽娜、王凤、张宏伟、 李兵 CH/T XXXXXXXXX 1 机载激光雷达数据获取成果质量检验技术规程 1 范围 本标准规定了机载激光雷达( Light Detection And Ranging LiDAR)数据获取成果质 量检验的基本要求、工作流程、检验方法和质量评定方法等内容。 本标准适用于 基础测绘中 机载激光雷达数据获取阶段的点云数据以及同时获取的 IMU/GNSS数据、数字影像数据等成果的质量检验与评定,机载激光雷达数据获取的其他工程 应用可以参照执行。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是
4、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/T 24356 测绘成果质量检查与验收 GB/T 27919 2011 IMU/GPS辅助航空摄影技术规范 GB/T 27920.1 2011 数字航空摄影规范 第 1部分:框幅式数字航空摄影 CH/T 1029.2 2013 航空摄影成果质量检验技术规程 第 2部分:框幅式数字航空摄影 CH/T 8024 机载激光雷达数据获取技术规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 点云质量 quality of point cloud 对 机载激光雷达获取的点
5、云数据等成果 符合要求的程度 所 进行的检验与评定。 3.2 点云缺失 lack of point cloud 区域内获取的点云数据存在密度明显低于设计指标的现象。点云缺失分为合理性缺失和 非合理性缺失。 3.3 合理性点云缺失 lack of point cloudreasonable 由于沥青路面、煤堆、水域等地物反射率较低等原因引起的点云缺失。 3.4 非合理性点云缺失 lack of point cloud unreasonable CH/T XXXXXXXXX 2 由于云、水汽、烟雾遮挡或设备故障等原因引起的点云缺失。 3.5 质检窗口 quality inspection wind
6、ow 用于检测点云密度的最小统计窗口。 4 基本要求 4.1 机载激光雷达数据获取成果质量检验的质量元素、权重划分见表 1,错漏分类见表 2。 表 1 机载激光雷达数据获取成果质量检验的质量元素和权重划分 质量元素 权 检查项 A B 点云质量 0.50 0.50 1. 点云噪声 2. 点云密度 3. 航带接边 4. 点云精度 IMU/GNSS 质量 0.15 0.20 1. 偏心分量 2. GNSS 数据(机载 GNSS 数据、地面基站数据或精密星历数据) 3. IMU 数据 4. IMU/GNSS 融合数据 5. 相机 曝光 时 标 信号 * 飞行质量 0.15 0.20 1. 航摄设计
7、2. 航带重叠度 3. 覆盖完整性 4. 飞行速度 5. 航高保持 6. 飞行姿态 7. 像片重叠度 * 8. 像点位移 * 影像质量 * 0.10 - 1. 外观 2. 几何精度 3. 影像完整性 4. 影像数据 5. 影像文件整理 CH/T XXXXXXXXX 3 附件质量 0.10 0.10 1. 技术文档(包括技术设计书、航摄批文、资料送审报告、飞行 记录、机载激光雷达数据获取成果质量检查报告、技术总结报 告、资料移交书等) 2. 机载激光雷达、数码相机和其他附属设备检定报告 3. 整饰包装 4. 附图和附表(包括各类注记、测区完成情况图、分区图、航线 结合图、航摄鉴定表、偏心分量测定
8、表、机载激光雷达航线 - 点云分块结合图、数据目录对照表等) 注 1: A 获取成果含影像成果; B 获取成果不含影像成果。 注 2: 标注“ *”为机载激光雷达获取点云数据的同时获取有影像时摄影成果的检查项。 表 2 机载激光雷达数据获取成果质量错漏分类 质量元素 A 类 B 类 C 类 D 类 点云质量 1 点云存在大量噪声, 无法使用 2 非合理性点云缺失导 致的点云密度和设计 要求严重不符,严重 影响后序生产 3 平均点云密度低于规 范要求或与技术设计 出现严重不符,严重 影响后序生产 4 航带间(含同架次和 不同架次)的接边误 差超限,严重影响后 序生产 5 点云数据精度不符合 要求
9、 1 点云存在较多噪声 致使后续生产困难 2 非合理性点云缺失 导致的点云密度与 设计要求不符,且对 后续生产有较大影 响 3 平均点云密度满足 规范要求,但点云密 度差异明显,对后续 生产有较大影响 4 航带间(含同架次和 不同架次)的接边误 差较大,对后序生产 有较大影响 1 点云存在少量噪声但对后 续生产影响较小 2 非合理性点云缺失导致的 点云密度与设计要求不 符,且对后续生产影响较 小 3 平均点云密度满足规范要 求,但点云密度差异比较 明显,对后续生产影响较 小 4 其他的一般错漏 其他轻 微错漏 IMU/GNSS 质 量 1 数据丢失、无法读出 等造成无法解算 2 IMU/GNS
10、S 数据处理 精度不符合要求 3 解算成果的坐标和高 程系统使用错误 4 相机曝光时标信号出 现大量重复或丢失, 造成后续工作无法进 行 * 1 地面基站、连续运行 参考站、精密星历数 据等异常,对数据处 理产生较大影响 2 相机曝光时标信号 出现部分丢失,对后 序数据生产具有一 定影响 * 1 地面基站、连续运行参考 站等的采集参数设置与规 范要求不符,但对数据处 理影响较小 2 地面基站、连续运行参考 站、精密星历数据等异常, 但对数据处理影响较小 3 其他的一般错漏 其他轻 微错漏 飞行质量 1 设计不符合项目合同 或规范的相关规定 2 旁向重叠度、边界覆 1 飞机进入、离开测区 时未进
11、行初始化飞 行,对后工序有较大 1 旁向重叠度、边界覆盖保 证、飞行速度等任一项偏 离较小,对后续工序轻微 其他轻 微错漏 CH/T XXXXXXXXX 4 盖保证、飞行速度等 任一项超限,致使后 工序无法作业,合理 性点云缺失区域除外 影响 2 旁向重叠度、边界覆 盖保证、飞行速度等 任一项偏离较大,对 后工序有较大影响, 合理性点云缺失区 域除外 影响,合理性点云缺失区 域除外 2 其他的一般错漏 影像质量 * 1 几何精度检测(相对 定向)超限(影像用 于测图工作时) 2 实际影像分辨率与设 计严重不符 3 影像存在明显错位、 模糊、重影等现象, 影像模糊,大部分信 息无法判读 4 波段
12、或局部影像缺 失,无效像元较多, 严重影响后序生产 5 非终年积雪地区影像 上有大面积积雪,雪 下地物无法判读 6 影像上存在云、云影、 烟、大面积反光等缺 陷,严重影响测图作 业 1 影像不清晰,层次感 差、饱和度不足、反 差过小或过大使得 影像信息损失 2 局部影像缺失,无效 像元较少,但可进行 彩色或彩红外影像 数据生产 3 外观质量差(即积 雪、云、云影、烟、 反光、雾霾、阴影等) 影响影像质量 1 影像欠清晰,层次感较差、 色调较差、反差较小或较 大使得局部影像信息损失 2 外观质量较差(即影像拼 接、积雪、云、云影、烟、 反光、雾霾、阴影等)轻 微影响影像质量 3 其他的一般错漏
13、其他轻 微错漏 附件质量 1 机载激光雷达系统综 合检定未按规定执行 或检定的项目精度不 符合要求 2 成果注记、包装、整 饰不符合要求,图表 编制填报有误 3 数据缺陷,不完整 1 上交技术文档、附 图、附表等与规定不 符 2 其它较重的错漏 1 整饰包装、附图附表不完 全符合要求 2 其它一般的错漏 其他轻 微错漏 注: 标注“ *”为机载激光雷达获取点云数据的同时获取有影像时摄影成果的质量元素。 4.2 机载激光雷达数据获取成果质量检查应依据有关法律法规、国家标准、行业标准、合 同书、测绘任务书、技术设计书和委托验收文件等。 4.3 当检验批划分为多个批次检验时,各批次分别进行质量检验和
14、质量评定。同一受检成 果中包含不同类型成果时,应对不同类型成果分别进行质量检验和质量评定。 4.4 检验使用仪器应符合计量检定要求,精度指标不低于规范及设计对仪器设备精度指标 的要求。 CH/T XXXXXXXXX 5 4.5 质量检验记录应记载在检验意见原始记录表上 ,检验意见原始记录表格式和内 容 参见附录 A。 质量问题应描述完整,指标和所属错漏类别应明确。 5 工作流程 检验工作流程包 括检验前准备、抽样、成果质量检验、质量评定、报告编制和资料整理。 具体内容如下: a) 检验前准备应收集项目合同、技术设计书、相应技术资料及标准,核查上一级检查 完成情况,明确检验内容和方法,准备检验物
15、资,制定工作计划。必要时,应根据 需要编制检验方案; b) 抽样按第 6 章的规定执行; c) 对单位成果质量实施检验; d) 对单位成果进行质量评定,对批次成果、批成果进行质量评定; e) 按相关要求编制检验报告; f) 汇总、整理、检验记录、数据、资料,按档案管理要求存档。 6 抽样程序 6.1 单位成果总数确定 单位成果以提交验收的 机载激光雷达数据获取 范围内的所有 航线 为单位。依据项目相关 技术文档及成果资料等,确定单位成果总数。 当 数据获取 成果中包括多个类型的成果时,应分别统计各类型 的 单位成果总数。 6.2 成果批次、批量确定 按照提交检验成果批次、范围,明确批量。 6.
16、3 抽样 抽样采用全数检验。 提交检验的 机载激光雷达数据获取 成果资料内容见表 3。 表 3 机载激光雷达数据获 取成果资料内容 序号 项目数据 备注 1 原始观测数据 2 去噪前的点云数据成果 3 点云数据成果 经预处理、去噪和分块等的点 云数据 4 IMU/GNSS 数据及相关资料 根据设计书要求提供电子及纸 质文档 5 基站(含连续运行参考站)或精密星历数据及相关资料 根据设计书要求提供电子文档 6 数字航空摄影真彩色影像数据 * 7 数字航空摄影真彩色像片数据 * 根据设计书要求提供 8 数字航空摄影真彩色浏览影像数据 * 根据设计书要求提供 CH/T XXXXXXXXX 6 9 航
17、摄像片中心点坐标数据 * 附电子文档 10 机载激光雷达数据获取技术设计书 附电子文档 11 设备检定报告(含机载激光雷达设备、数码相机和其他附属设备) 附电子文档 12 航摄批文、送审报告 附电子文档 13 飞行记录 附电子文档 14 偏心分量测定表 附电子文档 15 机载激光雷达航线、点云分块结合图 电子文档 16 航线、像片结合图 * 附电子文档 17 航摄像片中心点结合图 * 附电子文档 18 测区完成情况图(含航摄分区图) 附电子文档 19 机载激光雷达检校场检校报告(含检校场设计、地面测量、数据解算、 检校成果等) 附电子文档 20 航摄鉴定表(点云数据) 附电子文档 21 航摄鉴
18、定表(影像数据) * 附电子文档 22 机载激光雷达数据获取成果质量检查报告(承担单位自检报告,含点 云精度检查报告、点密度、 IMU/GNSS 数据 检查报告 等) 附电子文档 23 影像相对定向检测报告 * 附电子文档 24 资料移交书 附电子文档 25 技术总结报告 附电子文档 26 其它资料 注: 标注“ *”为机载激光雷达获取点云数据的同时获取影像数据的成果资料。 7 检验内容及方法 7.1 一般规定 机载激光雷达数据获取成果质量检验内容及方法见表 4。 CH/T XXXXXXXXX 7 表 4 检验内容及方法 质量元素 检验内容 检验方法 检验项 具体内容 点云质量 点云噪声 经过
19、数据预处理后的点云噪声 核查分析、 对比分析 点云密度 平均点云密度 航带拼接误差 航带拼接平面中误差、高程中误差 点云精度 点云数据高程中误差 IMU/GNSS 质量 偏心分量 偏心分量准确性、完整性 核查分析、 对比分析 IMU/GNSS 数据 完整性 机载 IMU/GNSS 数据、地面 GNSS 数据或精密星历数据、解算 数据、 IMU/GNSS 飞行记录 IMU/GNSS 融合 数据 IMU/GNSS 观测数据解算精度 飞行质量 飞行设计 设计用基础地理数据精度指标 核查分析、 对比分析 激光使用频率、视场角等参数的合理性 影像地面分辨率 * 分区划分 航线方向和敷设方法 获取时间、获
20、取季节 GNSS 基站布测方案设计 检校场设计 设备选型、软件选择 点云航带重叠度 航线重叠度 覆盖完整性 摄区、分区图廓 飞行速度 飞行地速 航高保持 相邻航高、最大航高与最小航高之差、实际航高与设计航高之差 飞行姿态 俯仰角、侧滚角、飞机转弯坡度、出入航线平飞与“ 8”字飞行 像片重叠度 * 航向重叠度、旁向重叠度 像点位移 * 航摄分区最高点处像点最大位移 影像质量 * 外观质量 * 影像清晰度 核查分析、 对比分析 影像纹理、噪声和条纹 积雪、云、云影、烟、反光、雾霾、阴影等 影像的色调、色彩饱和度、反差 地标点影像 几何精度 * 相对定向几何精度 影像完整性 * 波段缺失、裂缝、遮挡
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