DB11 T 2042-2022 自然资源航空航天遥感数据、成果和应用规范.pdf
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1、ICS 07.040 CCS A 77 DB11 北京市地方标准 DB11/T 20422022 自然资源航空航天遥感数据、成果和应用 规范 Specification for airborne and spaceborne remote sensing data,products and application of natural resources 2022-12-27 发布 2023-07-01 实施北京市市场监督管理局 发 布DB11/T 20422022 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、定义和缩略语.1 3.1 术语和定义.1
2、3.2 缩略语.3 4 基本规定.4 4.1 时空基准.4 4.2 分类分级.4 4.3 数据成果组织.13 4.4 元数据.13 5 航空遥感数据.16 5.1 常规光学航空摄影数据.16 5.2 框幅式数字航空摄影数据.17 5.3 推扫式数字航空摄影数据.18 5.4 倾斜数字航空摄影数据.20 5.5 机载 LiDAR 数据.21 5.6 机载高光谱遥感数据.22 5.7 机载 SAR 数据.24 6 航天遥感数据.26 6.1 多光谱遥感(单片)数据.26 6.2 多光谱遥感(立体)数据.28 6.3 高光谱遥感数据.30 6.4 雷达遥感数据.32 6.5 激光测高数据.35 6.
3、6 视频卫星数据.36 7 基础成果.37 7.1 数字正射影像成果.37 7.2 数字表面模型成果.39 7.3 数字高程模型成果.41 7.4 数字线划图成果.42 7.5 实景三维成果.43 7.6 高光谱遥感成果.46 7.7 激光测高成果.47 8 成果应用.48 8.1 国土空间规划.48 8.2 自然资源调查监测.53 8.3 地质调查监测.57 8.4 生态修复监测.60 DB11/T 20422022 II 8.5 生态环境监测.63 附录 A(资料性)数据目录组织.70 附录 B(资料性)数据与成果元数据.71 B.1 航空遥感数据元数据.71 B.2 航天遥感数据元数据.
4、72 B.3 基础成果元数据.74 B.4 专题应用成果元数据.78 附录 C(资料性)数据与成果属性列表.80 C.1 常用航空传感器名称对照表.80 C.2 常用卫星平台类型对照表.80 C.3 常用卫星传感器名称对照表.81 C.4 常用坐标系标识.82 参考文献.83 DB11/T 20422022 III 前 言 本文件按照 GB/T 1.12020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。本文件的附录 A、附录 B、附录 C 为资料性附录。本文件由北京市规划和自然资源委员会提出并归口。本文件由北京市规划和自然资源委员会组织实施。本文件起草单位:北京市测绘设
5、计研究院、北京市城市规划设计研究院、北京市地质矿产勘查院、北京市国土空间大数据中心、中国地质大学(北京)、航天宏图信息技术股份有限公司、中测新图(北京)遥感技术有限责任公司、二十一世纪空间技术应用股份有限公司、中国自然资源航空物探遥感中心、中航星图(北京)信息技术有限公司、上海航遥信息技术有限公司、北京星天地信息科技有限公司。本文件主要起草人:陈品祥、祝晓坤、刘韶军、张晓东、李巧刚、彭军还、张海涛、顾进、杨娜、李英成、陈岩、王建超、李兵、李海涛、刘楠楠、余优生、秦飞、胡腾云、田慧敏、曹新、薛艳丽、师孟峣、解鹏飞、荣伟、朱祥娥、朱炼、郑岳泽、温立文、张茜、吕扬、蔡彩、李泽宇。DB11/T 204
6、22022 IV 引 言 经过几十年的发展建设,倾斜数字航空摄影、机载激光雷达、机载高光谱等多平台、多传感器的航空遥感数据,以资源、高分、北京卫星系列为代表的航天遥感数据,在北京市国土空间规划和自然资源管理以及业务化应用中发挥了重要作用,针对航空航天遥感数据及成果的数据量大、类型众多、标准不一、共享应用不足等现状,需要对各类航空航天遥感数据、成果及应用的分类分级、文件组织、数据内容和元数据管理方面进行统一规范。本规范在广泛征求意见、认真总结实践经验的基础上,参考现行相关国家、行业和地方标准,综合近年的新成果、新应用制订完成。本规范可用于北京市自然资源航空航天遥感数据成果管理及业务深化应用。DB
7、11/T 20422022 1 自然资源航空航天遥感数据、成果和应用规范 1 范围 本文件规定了国土空间规划和自然资源领域应用的航空航天遥感数据及成果的分类分级、数据存储、数据内容和元数据等要求。本文件适用于国土空间规划和自然资源领域的航空航天遥感数据及成果采集、处理、组织管理建库、质检、归档、系统开发、文档编写等工作的标准化。城市建设管理、政务服务、应急保障等领域可参照使用。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 20257.2 国家基本比例尺地图
8、图式 第 2 部分:1:5 000 1:10 000 地形图图式 GB/T 20257.3 国家基本比例尺地图图式 第 3 部分:1:25 000 1:50 000 1:100 000 地形图图式 GB/T 39610 倾斜数字航空摄影技术规程 CH/T 1007 基础地理信息数字产品元数据 CH/T 9022 基础地理信息数字成果 1:500 1:1000 1:2000 1:5000 1:10000 数字表面模型 DB11/T 407 基础测绘技术规程 3 术语、定义和缩略语 3.1 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。3.1.1 航空遥感 airborne remote sensing
9、 以飞机、飞艇、气球等航空飞行器为平台的遥感。来源:GB/T 14950-2009,3.3 3.1.2 航天遥感 spaceborne remote sensing 以人造卫星、宇宙飞船、航天飞机等航天飞行器为平台的遥感。来源:GB/T 14950-2009,3.4 3.1.3 常规光学航空摄影 conventional optical aerial photography 基于搭载在航空飞行器平台上的胶片相机获取竖直影像的航空摄影。3.1.4 框幅式数字航空摄影 frame digital aerial photography 采用曝光瞬间对整个幅面同时成像的数字航摄仪获取影像的航空摄影。D
10、B11/T 20422022 2 3.1.5 推扫式数字航空摄影 push-broom digital aerial photography 采用基于相互平行的双线阵或多线阵成像探测器的数字航摄仪,沿垂直于线阵方向推进扫描获取影像的航空摄影。来源:GB/T 27920.2-2012,3.1 3.1.6 倾斜数字航摄仪 oblique digital aerial camera 由一个垂直相机和多个倾斜相机组成,对地面进行多个视角摄影的数字航摄设备与器械。来源:GB/T 39610-2020,3.1 3.1.7 倾斜数字航空摄影 oblique digital aerial photograph
11、y 利用倾斜数字航摄仪开展的摄影工作或活动。来源:GB/T 39610-2020,3.2 3.1.8 机载激光雷达 airborne light detection and ranging 在航空平台上,集成激光雷达、定位定姿系统(POS)、数码相机和控制系统所构成的综合系统。来源:CH/T 8023-2011,3.2 3.1.9 合成孔径雷达 synthetic aperture radar 以多普勒频移理论和雷达相干为基础,综合处理雷达回波振幅和相位数据的遥感系统。来源:GB/T 14950-2009,4.151 3.1.10 多光谱遥感 multispectral remote sens
12、ing 将物体反射或辐射的电磁波信息分成若干波谱段进行接收和记录的遥感技术。来源:GB/T 14950-2009,3.7,有修改 3.1.11 高光谱遥感 hyperspectral remote sensing 在电磁波谱的可见光,近红外,中红外和热红外波段范围内,获取光谱分辨率高于百分之一波长达到纳米(nm)数量级,光谱通道数多达数十甚至数百的遥感技术。来源:GB/T 14950-2009,3.14 3.1.12 雷达遥感 radar remote sensing 发射雷达脉冲以获取地物后向散射信号及其图像并进行地物分析的遥感技术。3.1.13 激光测高 laser altimetry 搭
13、载在卫星平台上,通过发射并接收激光脉冲,获取激光往返地表的时间差,精确计算激光与地面间的距离,结合卫星的轨道和姿态等参数获得地表三维坐标信息的技术。3.1.14 视频卫星 video satellite 可以对某一个区域进行“凝视”观测,以“视频录像”的方式获得比传统卫星更多的动态信息,适于观测动态目标,分析其瞬时特性。3.1.15 数字表面模型 digital surface model DB11/T 20422022 3 以一系列点云点或格网点的三维坐标表达地表(含人工建筑物、植被等)起伏形态的数据集。来源:CH/T 3014-2014,3.1 3.1.16 实景三维 three dime
14、nsional real scene 是对人类生产、生活和生态空间进行真实、立体、时序化反映和表达的数字虚拟空间。3.1.17 地面沉降 land subsidence 因自然因素和人为活动引发松散地层压缩所导致的地面高程降低的地质现象,包括在其发育过程中伴生的地裂缝现象。来源:DZ/T 0283-2015,3.1 3.1.18 辐射校正 radiometric correction 对由于外界因素,数据获取和传输系统产生的系统的、随机的辐射失真或畸变进行的校正。来源:GB/T 14950-2009,5.195 3.1.19 系统几何校正 system geometric correction
15、 使用卫星平台的位置、姿态及其载荷系统参数以及系统误差标定参数进行的几何校正。来源:GB/T 32453-2015,3.20 3.1.20 几何精校正 precision geometric correction 在系统几何校正的基础上,利用地面控制点改进遥感影像几何精度的处理过程。来源:GB/T 36301-2018,3.1.12 3.1.21 地形校正 terrain correction 消除或减弱因地形起伏引起的观测目标空间位置偏差或辐射特征(如影像灰度值或亮度值)失真的处理过程。来源:GB/T 36301-2018,3.1.14 3.2 缩略语 CCD Charge-Coupled
16、Device 电荷耦合器件 DEM Digital Elevation Model 数字高程模型 DLG Digital Line Graphs 数字线划地形图 DOM Digital Orthophoto Map 数字正射影像图 DSM Digital Surface Model 数字表面模型 EO Exterior Orientation 外部定向 EW Extra Wide Swath mode 超宽幅模式 FB Fine Beam(high-resolution)Mode 高分辨率模式 GNSS Global Navigation Satellite System 全球导航卫星系统 I
17、MU Inertial Measurement Unit 惯性测量单元 InSAR Interferometric Synthetic Aperture Radar 合成孔径雷达干涉测量 IW Interferometric Wide Swath mode 干涉宽幅模式 LiDAR Light Detection And Ranging 激光雷达 MAV Manned Aerial Vehicles 有人飞行器 DB11/T 20422022 4 MTFC Modulation Transfer Function Compensation 调制传递函数补偿 NDVI Normalized Di
18、fference Vegetation Index 归一化植被指数 NDWI Normalized Differential Water Index 归一化水体指数 PM Polarimetry Mode 极化模式 POS Position and Orientation System 定位定向系统 RPC Rational Polynomial Coefficients 有理多项式系数 RS Remote Sensing 遥感 SAR Synthetic Aperture Radar 合成孔径雷达 SC ScanSAR 扫描模式 SL Spotlight 聚束模式 SM Stripmap 条
19、带模式 TDOM True Digital Orthophoto Map 真正射影像图 UAV Unmanned Aerial Vehicles 无人飞行器 VI Vegetation Index 植被指数 WM Wave mode 波束模式 XF Extra Fine 超宽精细模式 4 基本规定 4.1 时空基准 4.1.1 成果时间基准应采用公元纪元,北京时间。4.1.2 成果空间基准宜采用北京 2000 坐标系和北京地方高程系。采用其他平面坐标和高程基准时,应与北京 2000 坐标系和北京地方高程系建立联系。4.2 分类分级 4.2.1 分类分级原则 4.2.1.1 分类分级应遵循逻辑性
20、、实用性、易读性、可扩充性的原则。4.2.1.2 宜分为航空遥感数据、航天遥感数据、基础成果、专题应用成果四大类。4.2.1.3 宜在大类基础上细分亚类,可在亚类基础上细分子类,在亚(子)类基础上进行分级。4.2.1.4 同一亚(子)类宜按照处理程度进行分级,高级别数据成果应在低级别数据成果基础上处理得到,同级别宜按照 A、B、C、D、E、F 等代表不同过程或不同指标数据成果。4.2.2 航空遥感数据 航空遥感数据宜按照不同传感器类型分亚类,可包括常规光学航空摄影数据、框幅式数字航空摄影数据、推扫式数字航空摄影数据、倾斜数字航空摄影数据、机载 LiDAR 数据、机载高光谱遥感数据、机载 SAR
21、 数据共计七个亚类,多源混合型传感器数据应按照各自传感器获取数据进行分类分级。同一亚类宜按照处理程度进行分级,L0 级为最低级别,L3 级为最高级别,高级别数据应在低级别数据基础上处理得到,同级别宜按照 A、B、C、D 代表不同过程数据。航空遥感数据分类分级定义见表 1。表 1 航空遥感数据分类分级定义表 大类亚类数据分级 分级数据基本说明 航空遥感数据常规光学航空摄影数据L0 原始数据 通过胶片相机获取的航空原始像片 L1 预处理数据 经过扫描(含压平)、匀色的数据 L2 自由网平差数据 经过自由网空三平差后的数据 L3 控制网平差数据 经过控制网空三平差后的数据 DB11/T 204220
22、22 5 表 2 航空遥感数据分类分级定义表(续)大类亚类数据分级 分级数据基本说明 框幅式数字航空摄影数据 L0 原始数据 通过框幅式数字航摄仪获取的原始航空影像 L1 预处理数据 经过畸变校正、匀色的数据 L2 自由网平差数据 经过自由网空三平差后的数据 L3 控制网平差数据 经过控制网空三平差后的数据 推扫式数字航空摄影数据 L0 原始数据 通过推扫式数字航摄仪获取的原始航空数据 L1 解算后数据 进行数据解压、POS 解算、系统几何校正后生成的航带数据L2 POS 辅助平差数据 基于自带 POS,进行连接点匹配和空中三角测量生成的航带数据 L3 控制网平差数据 经过控制网空三平差后的数
23、据 倾斜数字航空摄影数据L0 原始数据 通过倾斜数字航摄仪获取的航空影像 L1 预处理数据 经过解算、辐射校正、畸变校正、通用格式转换、色彩校正的数据 L2 POS 辅助平差数据 经过 POS 辅助空三平差后的影像数据 L3 控制网平差数据 经过控制网空三平差后的影像数据 机载LiDAR数据L0 原始点云数据 通过机载 LiDAR 设备获取的点云数据 L1 联合解算数据 经过联合解算 GNSS/IMU、激光测距数据、系统检校数据后输出的三维激光点云数据 L2 航带拼接和系统误差改正数据 经过航带拼接与系统误差改正后的点云数据 L3 控制点平差后点云数据 利用地面控制点进行平差得到的高精度点云数
24、据 机载高光谱遥感数据 L0 原始数据 通过机载高光谱设备获取的高光谱原始数据 L1 辐射校正数据 进行光谱处理、辐射校正后生成的航带光谱数据 L2 系统几何校正数据 经过系统几何校正处理得到的数据 L3A 几何精校正数据 经过几何精校正的单航带数据 L3C 地表反射率数据 经过大气校正、地表反射率计算等处理生成的单航带地表反射率数据 机载SAR数据L0 原始雷达信号级数据 通过机载 SAR 获取的原始航带雷达信号级数据 L1A 相对辐射校正数据 在 L0 级数据基础上,进行成像处理、相对辐射校正、极化通道配准和极化校正等处理后的单视复数图像 L1B 绝对辐射校正数据 在 L1A 级数据基础上
25、,进行绝对辐射校正的单视复数图像L1C 地距幅度数据 在 L1B 级数据基础上进行斜地距转换、多视处理、复数取模等处理后得到的地距幅度图像 L2A 相对辐射几何校正数据 在 L1A 级数据基础上进行复数取模、系统几何校正处理生成的振幅数据 L2B 绝对辐射几何校正数据 在 L1B 级数据基础上进行复数取模、系统几何校正处理生成的振幅数据 L3A 相对辐射几何精校正数据 在 L1A 级数据基础上进行几何精校正处理生成的数据 L3B 绝对辐射几何精校正数据 在 L1B 级数据基础上进行几何精校正处理生成的数据 DB11/T 20422022 6 4.2.3 航天遥感数据 航天遥感数据宜按照不同传感
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