
ICS 07.040
CCS A 75
DB50
重 庆 市 地 方 标 准
DB50/T 1643—2024
1:500 地形图倾斜摄影及机载三维激光扫
描测绘技术规程
2024-07-15 发布
2024-10-15 实施
重庆市市场监督管理局 发 布
DB50/T 1643-2024
目 次
前言............................................................................................................................................................... I
1
范围.........................................................................................................................................................1
2
规范性引用文件.................................................................................................................................... 1
3
术语和定义.............................................................................................................................................1
4
基本要求.................................................................................................................................................2
4.1
测绘方式.........................................................................................................................................2
4.2
技术流程.........................................................................................................................................2
4.3
成果类型及格式.............................................................................................................................2
4.4
测量基准.........................................................................................................................................2
4.5
投影方式.........................................................................................................................................2
4.6
产品分幅与编号.............................................................................................................................2
4.7
精度指标.........................................................................................................................................2
4.8
资料收集.........................................................................................................................................3
4.9
仪器设备.........................................................................................................................................4
5
控制测量.................................................................................................................................................4
5.1
一般规定.........................................................................................................................................4
5.2
平面控制测量.................................................................................................................................4
5.3
高程控制测量.................................................................................................................................5
6
倾斜摄影数据获取与实景三维模型制作............................................................................................5
6.1
航摄计划与航摄设计.....................................................................................................................5
6.2
航摄实施.........................................................................................................................................5
6.3
像控点布设与测量.........................................................................................................................5
6.4
空中三角测量.................................................................................................................................5
6.5
实景三维模型制作.........................................................................................................................6
7
三维激光点云数据获取与处理............................................................................................................ 6
7.1
三维激光点云密度.........................................................................................................................6
7.2
三维激光点云重叠度.....................................................................................................................6
7.3
坐标系统转换.................................................................................................................................6
7.4
高程基准转换.................................................................................................................................6
7.5
点云数据质量检查.........................................................................................................................6
7.6
点云滤波分类.................................................................................................................................6
8
1:500 地形图要素采集....................................................................................................................... 8
8.1
采集要求.........................................................................................................................................8
8.2
基于实景三维矢量要素采集.........................................................................................................8
I
DB50/T 1643-2024
8.3
基于三维激光点云的矢量要素采集.............................................................................................8
8.4
外业调绘及修补测.........................................................................................................................8
9
成果检查与验收.................................................................................................................................... 9
9.1
倾斜摄影质量检查.........................................................................................................................9
9.2
实景三维模型质量检查.................................................................................................................9
9.3
机载三维激光点云成果数据质量检查.........................................................................................9
9.4
1:500 地形图数据成果检查........................................................................................................9
10 资料提交...............................................................................................................................................10
10.1
倾斜摄影测量成果.....................................................................................................................10
10.2
三维激光点云测绘成果.............................................................................................................10
10.3
1:500 地形图测绘成果............................................................................................................10
II
DB50/T 1643-2024
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。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由重庆市测绘科学技术研究院提出。
本文件由重庆市规划和自然资源局归口并组织实施。
本文件起草单位:重庆市测绘科学技术研究院。
本文件主要起草人:王昌翰、周智勇、向泽君、杨本廷、汪剑云、周
隽、郭彩立、黄承亮
江周勇、徐中华、朱清海、李
锋、李维平、吴
婧。
I
DB50/T 1643-2024
II
DB50/T 1643-2024
1:500 地形图倾斜摄影及机载三维激光扫描测绘技术规程
1
范围
本文件规定了1:500地形图倾斜摄影及机载三维激光扫描测绘的基本要求、控制测量、倾斜摄影数
据获取与处理、三维激光点云数据获取与处理、基于实景三维模型与三维激光点云的地形图要素采集、
成果检查与验收、资料提交等。
本文件适用于采用倾斜摄影、机载三维激光扫描测制1:500地形图。
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 12898 国家三、四等水准测量规范
GB/T 13923 基础地理信息要素分类与代码
GB/T 17941-2008 数字测绘成果质量要求
GB/T 18316 数字测绘成果质量检查与验收
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 23236 数字航空摄影测量 空中三角测量规范
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
GB/T 36100-2018 机载激光雷达点云数据质量评价指标及计算方法
GB/T 39610 倾斜数字航空摄影技术规程
GB/T 39612 低空数字航摄与数据处理规范
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/Z 3003 低空数字航空摄影测量内业规范
CH/Z 3004 低空数字航空摄影测量外业规范
CH/T 8024 机载激光雷达数据获取技术规范
CJJ/T 8 城市测量规范
CJJ/T 73 卫星定位城市测量技术标准
3
术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
倾斜摄影
oblique photography
又称倾斜数字航空摄影,是指利用倾斜数字航摄仪开展的摄影工作或活动。
3.2
机载三维激光扫描
airborne 3D laser scanning
利用在航空平台上,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
统获取地面三维激光点云数据的工作或活动。
3.3
1
DB50/T 1643-2024
三维激光点云
three-dimensional laser point cloud
以离散、不规则方式分布在三维空间中的点的集合。
3.4
点云密度
density of point cloud
单位面积上激光点的平均数量。
3.5
实景三维模型
three-dimensional real model
利用点云、实景影像等制作的、可量测的、具备真实纹理信息的连续三角面片模型。
4 基本要求
4.1 测绘方式
4.1.1 植被稀疏、房屋呈散列式分布的区域宜采用倾斜摄影方式。
4.1.2 城市建成区、植被遮挡严重、房屋较密集的区域宜采用倾斜摄影与机载三维激光扫描相结合的
方式。
4.2
技术流程
倾斜摄影及机载三维激光扫描测制1:500地形图的工作流程包括技术准备与技术设计、数据获取、
数据处理、要素采集、外业调绘及修补测、成果质量检查验收、资料提交。
4.3
成果类型及格式
成果类型及格式参照表1执行。
表 1
成果类型及格式
序号 成果类型 成果格式
1 1:500 地形图 .edb、.dwg
2 实景三维模型 .osgb
3 三维激光点云 .las、.laz、.pts
4.4
测量基准
4.4.1
平面基准
平面基准采用CGCS2000。当采用独立坐标系时,应与CGCS2000建立联系。
4.4.2
高程基准
高程基准采用1985国家高程基准,中心城区可沿用1956黄海高程基准。
4.5
投影方式
投影方式宜采用高斯—克吕格投影,应满足测区内长度投影变形值不大于2.5 cm/km。
4.6
产品分幅与编号
地形图图幅应按正方形分幅,其规格为50 cm×50 cm。图幅编号按西南角图廓点坐标公里数编号,
X坐标在前,Y坐标在后。
带状测区或小面积测区,可按测区统一顺序标号,具体要求由技术设计书明确。
4.7
精度指标
4.7.1
1:500 地形图精度要求
2
DB50/T 1643-2024
4.7.1.1
地物点相对于邻近平面控制点的点位中误差和地物点相对于邻近地物点的间距中误差应当满
足表2的规定,森林、隐蔽等特殊困难地区,可按照表2规定值放宽至0.5倍。
表 2
地物点相对于邻近平面控制点的点位中误差和地物点相对于邻近地物点的间距中误差
地区类别 点位中误差(m) 邻近地物点间距中误差(m)
城市建筑区平地、丘陵地 ≤0.25 ≤0.2
山地、高山地和施测困难地区 ≤0.375 ≤0.3
4.7.1.2
城市建筑区和基本等高距为0.5 m的平坦地区,1:500地形图的高程注记点相对于邻近图根点
的高程中误差不应大于0.15 m。
4.7.1.3
其他地区高程精度应以等高线插求点的高程中误差来衡量。等高线插求点相对于邻近图根点
的高程中误差应符合表3的规定,困难地区可按照表3规定值放宽0.5倍。
表 3
等高线插求点的高程中误差
地形类别 平地(m) 丘陵地(m) 山地(m) 高山地(m)
高程中误差 ≤H/3 ≤H/2 ≤2H/3 ≤H
注:H-基本等高距。
4.7.2
空中三角测量
4.7.2.1
基本定向点平面位置与高程中误差应满足表4的要求。
表 4
基本定向点平面位置与高程中误差
成图比例尺 地形类别 平面位置中误差(m) 高程中误差(m)
1:500 平地、丘陵地 0.13 0.11
山地、高山地 0.2 0.26
4.7.2.2
内业加密点的平面中误差和高程中误差应满足表5的要求。
表 5
内业加密点平面中误差和高程中误差(m)
类别 平地 丘陵地 山地 高山地
内业加密点平面中误差 ≤0.175 ≤0.25
内业加密点高程中误差 ≤0.15 ≤0.30
4.7.3
实景三维模型
倾斜摄影影像优于0.03 m分辨率,实景三维模型的平面与高程中误差应满足表6的规定。
表 6
实景三维模型平面与高程中误差(m)
类别 平地 丘陵地 山地 高山地
平面中误差 ≤0.175 ≤0.25
高程中误差 ≤0.15 ≤0.30
4.7.4
机载三维激光点云
机载三维激光点云数据高程精度应满足表7的要求。
表 7
点云数据高程精度要求
地形类别 数字高程模型成果高程中误差(m) 点云数据高程中误差(m)
平地、丘陵地 0.2 0.15
山地、高山地 0.5 0.30
4.8
资料收集
资料收集包括但不限于下列内容:
1)测区行政区域、通信、交通和自然地理等情况;
3
DB50/T 1643-2024
2)测区及邻近地区内已有平面控制资料、高程控制资料、似大地水准面成果、全球导航卫星系统
连续运行基准站等情况;
3)测区的地形类别、地面覆盖类型、植被覆盖密度等情况;
4)测区内数字高程模型数据、正射影像图、已有地形图等相关资料;
5)其他相关资料。
4.9
仪器设备
仪器设备包括但不限于下列内容:
1)机载三维激光扫描仪:满足成果对点云密度及数据精度要求;
2)机载IMU/GNSS系统:应满足GB/T 27919-2011的规定;
3)地面GNSS接收机:其性能应与机载GNSS接收机匹配;
4)倾斜数字航摄仪:相机的内方位元素和相机畸变参数可精确测定,相对位置和姿态关系刚性稳
定,像素不低于2000万,曝光时间差不大于120 ms;
5)仪器设备应经过检定并在有效期内。
5 控制测量
5.1 一般规定
5.1.1 控制测量应符合 CJJ/T 8 和 CJJ/T 73 的规定。
5.1.2 控制测量宜利用城市 CORS 系统、水准面精化成果及高等级控制点等已有成果。
5.1.3 RTK 测量坐标转换应符合下列规定:
1)计算转换参数所用高等级已知点的地心坐标框架化参考历元应与 RTK 基站发布的地心坐标一致,
其控制点平面精度不低于一级,高程精度不低于四等;
2)RTK 测量作业前,应至少检核一个已知点,平面位置较差不应大于 50 mm,高程较差不应大于
70 mm。
5.1.4
利用 RTK 结合似大地水准面模型进行图根点或碎部点测量时,模型高程中误差不大于 0.03 m。
5.1.5
当偏远测区距离已有高等级高程控制点较远,可在测区布设分布均匀的一级 RTK 点或四等 GNSS
点作为测区首级控制点,采用似大地水准面精化模型解算正常高,在此基础上计算测区图根点或碎部点
RTK 测量坐标转换参数。
5.2
平面控制测量
5.2.1
平面控制测量宜采用 GNSS 静态测量或网络 RTK 测量方法,当测区不满足 GNSS 测量条件时可采
用导线测量方法。
5.2.2
四等、一级、二级 GNSS 静态测量主要技术要求应符合表 8 的规定。
表 8
GNSS 静态测量主要技术要求
等级 平均边长(km) 固定误差 a (mm) 比例误差系数 b (mm/km) 最弱边相对中误差
四等 2 ≤10 ≤5 1/45,000
一级 1 ≤10 ≤5 1/20,000
二级 <1 ≤10 ≤5 1/10,000
注:表中 a 表示固定误差,b 表示比例误差系数。
5.2.3
RTK 平面测量按精度划分为一级、二级、三级、图根和碎部,主要技术要求应符合表 9 的规定。
表 9
RTK 平面测量主要技术要求
等级 相邻点间距离(m) 点位中误差(mm) 边长相对中误差 测回数
一级 ≥500 ≤50 ≤1/20,000 ≥4
二级 ≥300 ≤50 ≤1/10,000 ≥3
4
DB50/T 1643-2024
三级 ≥200 ≤50 ≤1/6,000 ≥3
图根 ≥100 ≤50 ≤1/4,000 ≥2
碎部 —— ≤250 —— ≥1
5.3
高程控制测量
5.3.1
高程控制测量宜采用 GNSS 高程测量、水准测量、高程导线测量等方法。
5.3.2
GNSS 图根和碎部高程测量主要技术要求应符合表 10 的规定,四等及四等以上 GNSS 高程测量
应进行专项设计。
表 10
RTK 高程测量主要技术要求
等级 地形
平地、丘陵 山地
模型内符合 中误差(mm) 检测高程 中误差(mm) 检测 较差(mm) 模型内符合 中误差(mm) 检测高程 中误差(mm) 检测 较差(mm)
图根 ≤30 ≤50 ≤100 ≤45 ≤75 ≤150
碎部 ≤100 ≤150 ≤300 ≤150 ≤225 ≤450
5.3.3 水准测量和高程导线测量的技术要求按照 GB/T 12898 和 CJJ/T 8 的相关规定执行。
6 倾斜摄影数据获取与实景三维模型制作
6.1 航摄计划与航摄设计
6.1.1 航摄影像分辨率
下视影像分辨率≤3 cm。
6.1.2
航摄高度
相对航摄高度应≤300 m。
6.1.3
航摄分区划分
航摄宜采用仿地飞行,分辨率保持一致;如果采用固定翼或不支持仿地飞行的航摄系统则应满足平
地、丘陵地和山地分区内的地形高差不大于1/4相对航高,高山地分区内的地形高差不应大于1/3相对航
高,同时可按最低点地面分辨率不低于基准面分辨率1.5倍的原则重新分区。其他要求应符合GB/T 39612
的规定。
6.1.4
影像重叠度
航向重叠度≥70%,旁向重叠度≥60%。其他要求应符合GB/T 39610的规定。
6.2
航摄实施
采用GNSS、GNSS/IMU辅助航空摄影时,空间定位宜利用现有CORS系统。摄区及分区覆盖、飞行质量、
影像质量要求、下视影像倾角、下视影像旋角、航线弯曲度、航高保持等应符合GB/T 39610的要求。
6.3
像控点布设与测量
6.3.1
GNSS、IMU/GNSS 像控点布设
采用GNSS、IMU/GNSS辅助航摄时,在区域网凸角转折处和凹角转折处布设平高点,区域网中应至少
布设1个平高点像控点。像控点布设间距不超过2万像素(当影像分辨率为3 cm时,也即≤600 m应当布
设一个点)。其他要求应符合CH/Z 3003、CH/Z 3004规定的要求。
6.3.2
像控点测量
像控点相对邻近基础控制点的平面位置中误差不应超过5 cm,高程中误差不应超过10 cm。
6.4
空中三角测量
5
DB50/T 1643-2024
区域网平差结束后,基本定向点平面位置中误差、高程中误差应满足表4的规定。
6.5
实景三维模型制作
可分区将影像数据、空三资料导入到建模软件中,并进行像对配对及同名点密集匹配,并根据空中
三角测量成果创建三维点云,最后生成三维模型。
实景三维模型的平面与高程中误差不得大于表6的规定。
7
三维激光点云数据获取与处理
7.1
三维激光点云密度
一般地区点云密度每平方米≥30点,山地植被茂密区域点云密度每平方米≥40点,特殊应用项目点
云密度应进行专项设计。其他要求应符合CH/T 8024的规定。
7.2
三维激光点云重叠度
应结合机载三维激光扫描设备的实际测程、脉冲频率、实际航速,设计合适重叠度,点云数据获取
旁向重叠度宜≥30%。
7.3
坐标系统转换
7.3.1
坐标系转换采用布尔莎七参数法,坐标转换的中误差应不大于 5 cm。
7.3.2
对于无法获取已知转换参数的区域,布设、施测 3 个以上的控制点,获取控制点在两个系统中
的坐标值,解算两个坐标系统之间的转换参数。
7.4
高程基准转换
宜采用该区域的精化似大地水准面成果,解算点云正常高。对于区域似大地水准面成果不能满足高
程转换精度要求的,可在测区施测四等高程及以上等级的控制点进行拟合转换,计算选取的拟合点数不
少于5个,应均匀覆盖并外包围测区。高程转换中误差不大于5 cm。
7.5
点云数据质量检查
7.5.1
点云数据质量检查内容包括点云密度、点云数据的平面精度和高程精度,点云数据质量评价指
标计算方法应满足 GB/T 36100-2018 中 5.1~5.3 的要求。
7.5.2
点云数据的平面精度和高程精度应采用野外检查点数据进行评定,检查点应分布均匀并尽量覆
盖整个测区。检查点数每平方千米不少于 15 点。
7.5.3
应对点云使用剖面工具检查,在硬质地表、建构筑物等区域查看点云剖面图,检查点云是否有
分层现象,在上述区域点云的厚度不应大于 15 cm。
7.6
点云滤波分类
7.6.1
分类基本流程
点云分类的基本流程见图1。
6
DB50/T 1643-2024
图 1
点云分类的基本流程
7.6.2
滤除噪声点
在进行地面点分类之前,应首先将明显低于地面的点或点群(低点)和明显高于地表目标的点或点
群(空中点),以及移动地物点等噪点进行分离。
7.6.3
提取地面点云
裸露地表处只有一次回波,此次回波对应的反射点即为地面点;植被覆盖区域可能对应多次回波,
应采用合适方法找到地面点。
7.6.4
非地面点分类
根据点的高度及点云分布的形状、密度、坡度等特征,对非地面点进行分类。对于形状规则、空间
特征明显的地物,利用软件自动提取,如建筑物、电力塔、电力线、道路等。
7.6.5
手动编辑分类结果
对于自动分类后点云需要进行人工检查和手动编辑分类,手动分类方法分两种:一种是选择区域地
面点分类,另一种是交互式编辑分类。
选择区域地面点分类先选择待分类的区域,调整参数或算法,重新进行小面积的自动分类。交互式
编辑分类则利用剖面工具,设置好剖面的宽度和剖面方向,在点云剖面图上人工判断地面点、非地面点
或者地物,对于错误分类的点云进行人工调整。
7.6.6
数字高程模型制作
对于河流、湖泊等面积较大的无数据水体区域,采集水涯线作为特征线参与高程模型的生成。当点
云数据中无法获取水涯线高程时,应实地补测高程信息。
对不满足要求的区域(如山体、陡坎或地物遮蔽严重等区域)进行外业实测、补测高程信息。
立交桥、高架桥、桥梁等架空于地面或水面之上的人工地物范围,一般只保留地面或水面上的点云
数据。
路堤、土堤、拦水坝、水闸等底部与地面相接的构筑物,保留其点云数据。
点云数据中所有地面点均作为特征点进行数字高程模型构建。
7.6.7
点云分类质量控制
7
DB50/T 1643-2024
对点云分类结果进行检查。通过将点云分类显示、按高程显示等方法,目视检查分类后点云,对有
疑问处用剖面工具进行检查。地面点检查一般采用建立地面模型的方法进行检查,对模型上不连续、不
光滑处采用剖面工具进行检查。检查的主要内容包括:
1)点云分类是否正确;
2)地面点云表面模型是否连续、光滑;
3)地面点的剖面图形态是否合理;
4)分类结果与地形图、影像套合,所分点类与影像范围是否一致。
8 1:500 地形图要素采集
8.1 采集要求
8.1.1 1:500 地形图要素采集要求能采尽采,标准的数据要素编码、图式、层色及要素属性应符合
GB/T 20257.1 和 GB/T 13923 的要求。
8.1.2
数据要素的位置精度、属性精度、完整性和逻辑一致性应符合 GB/T 17941-2008 中 6.2 的要求。
线状要素应整体连通,面状要素应闭合,注记内容应与要素属性保持一致。
8.2
基于实景三维矢量要素采集
8.2.1
基于实景三维进行矢量要素采集所用软件应确保采集点位始终位于 LOD 层级最高的金字塔模
型上,不随屏幕显示层级变化而变化。
8.2.2
要素采集时应充分考虑模型面的整体精度,综合采用拟合平面、分级切片、拟合直线、直线求
交、直角推算、长边定向、短边定位、平行推边等多重技术方法,确保矢量采集精度。
8.2.3
植被稀疏区域应优先采集地面模型精度高的部分,再依据已采集的高程点建立地面模型,检查
模型与地面的符合性,对点间距超限的区域,选择性内插补充采集,同时将该区域作为后期实地调绘核
查的重点区域。
8.2.4
模型存在遮挡、拉花、不易识别、不能准确定位的情况应采用其他方式进行补充采集。
8.3
基于三维激光点云的矢量要素采集
8.3.1
基于点云数据结合数字正射影像采集地物要素,主要包含建筑、道路、田坎、地类界线、路灯、
电杆等内容。
8.3.2
地形等高线采集应基于地面点云和数字高程模型,计算生成等高线,高程注记点采集基于地面
点云或数字高程模型。
8.4
外业调绘及修补测
8.4.1
外业调绘及修补测应分区分片有序推进,做到全覆盖。
8.4.2
外业调绘前,应结合影像数据核对室内采集成果与实地要素的符合性,对存在错漏的和基于影
像无法准确判别的应进行标注,并制作调绘工作底图,确定外业调绘工作重点。