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文檔簡介

ICS07.040

CCSA77

35

福建省地方標準

DB35/T2172—2024

城市部件地理實體三維激光數據采集與處

理規范

Specificationfor3DLiDARdataacquisitionandprocessingofgeo-entitiesforcity

component

2024-05-09發布2024-08-09實施

福建省市場監督管理局發布

DB35/T2172—2024

目次

前言.................................................................................II

1范圍...............................................................................1

2規范性引用文件.....................................................................1

3術語和定義.........................................................................1

4縮略語.............................................................................2

5基本規定...........................................................................2

6技術設計...........................................................................4

7數據采集...........................................................................5

8數據處理...........................................................................9

9城市部件地理實體提取..............................................................12

10成果質量檢驗.....................................................................14

11成果提交.........................................................................14

附錄A(規范性)激光點云分類類別....................................................15

參考文獻.............................................................................19

I

DB35/T2172—2024

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分:標準化文件的結構和起草規則》的規定

起草。

請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發布機構不承擔識別專利的責任。

本文件由福建省自然資源廳提出并歸口。

本文件起草單位:數字中國研究院(福建)、福州市勘測院有限公司、福州市自然資源和規劃局、

福建省自然資源廳、福建省測繪院、福建省制圖院、福建省測繪產品質量檢測中心、福建省水利水電勘

測設計研究院有限公司、廈門市測繪與基礎地理信息中心、漳州市測繪設計研究院、莆田市自然資源局、

龍巖市勘察測繪大隊、福州中數智云信息技術有限公司。

本文件主要起草人:方莉娜、李建榕、吳建成、陳瑞霖、潘家寶、蔡亮、鐘洪德、潘德明、陶德明、

王商富、趙志遠、劉杰、黃美滿、付化勝、趙鳳麒、連鎮華、周偉、姜建慧、吳巧玲、葉莉莉、葉海全、

薛昱晟、謝芮、樂吉江、劉俊、李為民、鄭金水、周慶俊、張江斌、張木成。

II

DB35/T2172—2024

城市部件地理實體三維激光數據采集與處理規范

1范圍

本文件規定了城市部件地理實體三維激光掃描技術在技術設計、數據采集、數據處理、城市部件地

理實體提取、成果質量檢驗與成果提交等方面的要求。

本文件適用于基于三維激光掃描技術采集和提取城市部件地理實體。

2規范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,

僅該日期對應的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本

文件。

GB/T13989國家基本比例尺地形圖分幅和編號

GB/T18314全球定位系統(GPS)測量規范

GB/T18316數字測繪成果質量檢查與驗收

GB/T19710地理信息元數據

GB/T24356測繪成果質量檢查與驗收

GB/T27919IMU/GPS輔助航空攝影技術規范

GB/T30428.2數字化城市管理信息系統第2部分:管理部件和事件

GB/T41401智能井蓋

CH/T1004測繪技術設計規定

CH/Z3017地面三維激光掃描作業技術規程

CH/T3020實景三維地理信息數據激光雷達測量技術規程

CH/T6003車載移動測量數據規范

CH/T6004車載移動測量技術規程

CH/T8023機載激光雷達數據處理技術規范

CH/T8024機載激光雷達數據獲取技術規范

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

地理實體geo-entity

現實世界中占據一定且連續空間位置和范圍、單獨具有同一屬性或完整功能的地理對象。

城市部件citycomponent

城市管理公共區域內的各項設施。

注:通常包括公共設施、道路交通、市容環境、園林綠化、房屋土地等市政工程設施與市政公用設施。

[來源:GB/T30428.2—2013,3.1,有修改]

1

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點云配準multi-sourcedatafusion

對不同傳感器類型、載體平臺、視角、周期采集的點云數據進行融合配準,轉化到統一坐標系下,

形成幾何空間一致的數據集。

標靶target

用于檢測激光雷達測距、測角誤差的目標板。

便攜式三維激光掃描portableLiDAR

采用地面推掃式、背包式或手持式平臺,集成激光雷達、數碼相機和控制系統,結合即時定位與地圖

構建算法、全局優化方法、定位測姿系統(POS)的綜合便攜系統。

[來源:CH/T3020—2018,3.6,有修改]

4縮略語

下列縮略語適用于本文件。

CORS:連續運行參考站(ContinuouslyOperatingReferenceStations)

GNSS:全球導航衛星系統(GlobalNavigationSatelliteSystem)

IMU:慣性測量單元(InertialMeasurementUnit)

LiDAR:激光雷達(LightDetetionandRanging)

POS:定位定姿系統(PositioningandOrientationSystem)

SLAM:同步定位與地圖構建(SimultaneousLocalizationandMapping)

5基本規定

空間基準

平面基準應采用2000國家大地坐標系,當采用其他坐標系,應與2000國家大地坐標系建立轉換關系;

高程基準應采用1985國家高程基準。

采集對象

5.2.1應包括地上、地下、室內、室外的所有要素,以及要素的自然、社會、經濟屬性。采集對象的

基本屬性可包括幾何位置、要素類型、幾何類型、創建時間、修改時間、工程編號﹑采集精度、描述、

地理實體編碼等。

5.2.2應以基礎地理信息要素為基本單位,采集對象主要包括公用設施、道路交通、市容環境、園林

綠化、房屋土地等市政工程設施與市政公用設施,具體分類應符合GB/T30428.2的相關規定:

a)公用設施:主要包括水、電、氣、熱等各種檢查井蓋,以及相關公用設施等;

b)道路交通設施:主要包括停車場、交通標志牌、公交站亭、立交橋等;

c)市容環境設施:主要包括公共廁所、垃圾箱、戶外廣告、牌匾標識等;

d)園林綠化設施:主要包括古樹名木、雕塑、街頭座椅等;

e)室內部件級設施:主要包括各類公共建筑及建筑物內配套設施,例如墻體、柱、管道、逃生通

道、電梯、消防設施等,具體可結合實際需求進行細分;

2

DB35/T2172—2024

f)其他部件:主要包括人防工事、公房地下室、水域附屬設施、文物古跡等。

采集與處理流程

城市部件地理實體三維激光數據采集與處理應遵循圖1流程。

技術設計

資料準備現場踏勘方案編制儀器準備與檢查

數據采集

機載三維激光數據車載三維激光數據架站式三維激光數據便攜式三維激光數據

數據處理

機載三維激光數據車載三維激光數據架站式三維激光數據便攜式三維激光數據

數據融合

城市部件地理實體提取

點云預處理點云分類地理實體表達

成果質量檢驗

檢驗方式檢驗內容及要求

成果提交

成果提交要求成果提交內容

圖1城市部件地理實體三維激光數據采集與處理整體流程圖

采集方式

5.4.1大場景范圍內城市部件宜采用機載三維激光掃描技術,例如橋梁、停車場、公交站臺、變電站、

天橋、工地等。

5.4.2道路及其兩側城市部件宜采用車載三維激光掃描技術,例如行道樹、路燈、標志牌、變電器、

消防栓、井蓋等道路設施,兼顧采集部分大型城市部件,例如橋梁、牌坊、公交站臺、天橋等。

5.4.3小場景范圍內城市部件宜采用便攜式或架站式三維激光掃描技術,例如室內城市部件、室外遮

擋城市部件、各類異形城市部件以及對精度有額外高要求的城市部件。

5.4.4便攜式或架站式三維激光掃描技術可作為機載和車載三維激光掃描技術的補充,對難以獲取的

區域進行補掃。

5.4.5對于三維激光掃描技術難以獲取的區域,宜采用實地補測。

3

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成果組織

5.5.1城市部件地理實體成果組織應包括原始采集點云數據、影像數據、數據處理過程數據、獨立地

理實體數據、部件地理實體語義、結構化等信息。

5.5.2激光點云數據宜采用LAS格式,對于真彩色點云數據宜采用能存儲顏色信息的LAS1.2及以上

版本。

5.5.3影像數據宜采用TIFF格式存儲,對于壓縮率和控制數據量有較高要求的項目,可輸出壓縮率不

低于75%的JPEG格式存儲影像數據。

5.5.4點云數據應分塊存儲,用于地形測量的點云數據分塊宜按GB/T13989地形圖分幅要求進行數

據分塊和編號;其他城市部件數據成果宜以路網地形作為邊界進行分塊組織,邊界處的面狀地理要素應

保持完整,線狀地理要素應外延繪制到下一個特征點。

5.5.5可量測實景影像成果宜以路網進行分塊組織,以單次實景影像數據作為基礎數據單元。

5.5.6城市部件地理實體成果應建立符合GB/T19710相關規定的元數據,宜采用圖和文字結合的方

式表達。

成果精度要求

城市部件地理實體三維激光數據采集與處理應以需求為導向,不同地理實體采用不同的幾何精度。

表1城市部件地理實體成果精度要求

精度級別平面精度(cm)高程精度(cm)說明

空間位置或邊界明確的城市部件,如井蓋、路燈、信號

A級≤30≤20

燈、電話亭等

空間位置或邊界較明確的城市部件,如綠化設施、古樹名

B級≤50≤30

木、垃圾箱、戶外廣告、宣傳欄等

C級≤100≤80空間位置概略表達的城市部件,如橋梁、停車場等

在特殊困難地區,城市部件地理實體成果精度要求可在原有精度基礎上放寬0.5倍。

6技術設計

資料準備

作業前,應收集如下資料:

a)測區概況,包括區域、人文、自然地理狀況、交通情況等;

b)控制資料,包括高等級控制點資料、CORS站資料等;

c)已有數據資料,包括數字線化圖、數字正射影像、數字高程模型等基礎地理信息資料;

d)項目其他要求,包括技術設計文件、合同等。

現場踏勘

現場踏勘應遵守如下要求:

a)了解測區的自然地理、人文、干擾及交通情況;

b)核實已有資料的真實性和可用性;

c)根據現場情況,選擇合適的激光掃描設備;

4

DB35/T2172—2024

d)初步確定基準站、控制點、起飛點、架站點等的布設位置。

方案編制

6.3.1技術設計方案應根據項目總體要求,結合已有資料、現場踏勘情況及相關技術規范編制。

6.3.2技術設計方案應包含以下主要內容:

a)準備工作,確定作業的設備類型、人員準備、資料準備等;

b)采集路徑設計,確定進場后的各批次采集路徑及相關設計參數;

c)控制測量,確定控制點分布、測量要求等;

d)數據采集,確定點云數據采集、POS數據、影像數據的要求等;

e)數據處理,確定對原始數據整理、點云解算、影像數據處理,數據融合等提出要求;

f)城市部件地理實體提取,確定對點云預處理、點云分類、地理實體表達等提出要求;

g)數據質量檢查,確定檢查項目、檢查范圍、補充采集的具體要求;

h)成果提交,確定提交成果的內容和方式等;

i)技術設計應滿足本文件規定的各項技術要求,不能滿足時,應明確說明原因并通過項目組織管

理部門的審核批準。

6.3.3技術設計方案的編寫要求和內容應符合CH/T1004的規定,技術設計方案應經審核后實施。

儀器準備與檢查

6.4.1應根據項目要求、精度指標、測區特點等選擇適宜的三維激光掃描平臺。同一項目可選擇一種

或多種平臺組合。

6.4.2三維激光掃描設備使用前應經過校驗,且在校驗有效期內使用。

6.4.3三維激光掃描設備使用前應做下列檢查:

a)設備可用性檢查;

b)附件齊全性檢查;

c)搭載平臺檢查。

6.4.4機載三維激光掃描設備應符合CH/T8024的規定。

6.4.5車載三維激光掃描設備應符合CH/T6004的規定。

6.4.6架站式三維激光掃描設備應符合CH/Z3017的規定,宜配置高清相機或全景相機協同作業。

6.4.7便攜式三維激光掃描設備POS應與激光掃描儀采用固定方式連接,宜配置高清相機或全景相機

協同作業。

7數據采集

機載三維激光數據采集

7.1.1GNSS基站布設

7.1.1.1GNSS基站布設應符合GB/T27919的規定。

7.1.1.2CORS覆蓋的城市區域內,宜使用CORS實時差分信號或后差分技術處理。在衛星信號滿足條

件的情況下,可使用云基站或虛擬基站。

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DB35/T2172—2024

7.1.2控制點布設與測量

7.1.2.1當機載三維激光數據無法滿足作業精度要求時,應布設測量地面控制點,提高測量數據絕對

精度。

7.1.2.2應綜合考慮軌跡姿態、點云精度要求等情況,均勻分布在設計路徑兩側。

7.1.2.3應布設平高控制點,當所選區域內存在可用的平高控制點,則可不重新布設控制點。

7.1.2.4應充分利用地面上具有一定厚度和大小的道路標志線,如停車線外角、道路分割線外角、箭

頭等特征點。

7.1.2.5無法找到合適的道路標線時,可選擇點云中易于識別的地物特征點作為控制點。

7.1.2.6無法找到合適地物作為控制點,應增設靶標作為控制點。

7.1.2.7點云精度滿足要求時,可不布設控制點。

7.1.2.8控制點測量精度應不低于圖根控制的精度要求。

7.1.2.9控制點應根據測區統一編號,同一測區不應重復編號。

7.1.3檢查點布設與測量

7.1.3.1檢查點布設應滿足本文件7.1.2的要求。

7.1.3.2檢查點平面位置精度應不低于GB/T18314中E級GPS點的精度要求,高程精度應不低于等

外水準的精度要求;在特殊困難區域,控制點精度可放寬0.5倍。

7.1.3.3檢查點應根據測區統一編號,同一測區不應重復編號。

7.1.4數據采集

7.1.4.1機載三維激光數據采集應遵守CH/T8024相關規定。

7.1.4.2宜收集測區最新的基礎地形資料、正射影像和大地測量資料用于機載三維激光數據采集的航

飛路徑設計,也可基于三維空間數據進行航飛路徑設計。

7.1.4.3航線敷設時,平行于測區邊界的首末航線應敷設在邊界線上或邊界線外,邊界以外區域覆蓋

不宜少于單條航線掃描帶寬的40%。

7.1.4.4航向覆蓋超出測區邊界線不宜低于100m,旁向重疊度應達到20%,最少為13%。

7.1.4.5建筑物密集區域可布設十字航線。

7.1.4.6宜選擇氣象條件最為有利的時段,應挑選地面干燥無積水、植被相對稀疏或樹木處于落葉期

的時間段進行飛行,并考慮云層高度、云量以及能見度等氣象要素,確保選定的飛行時間有助于獲取最

佳影像質量。

7.1.4.7外業數據獲取時,應在現場核對數據完整性。

7.1.4.8在IMU/GNSS系統數據或點云數據缺失,原始數據質量存在影響點云的精度或密度時,應進行

重飛和補飛;補飛或重飛航線的兩端超出范圍不宜少于100m,并應滿足與原航線的旁向與航向的重疊

要求。

7.1.4.9機載三維激光采集的點云數據應滿足表2的規定。

表2機載三維激光點云數據要求

點云密度(點數/m2)平面中誤差(cm)高程中誤差(cm)

平地丘陵地山地平地丘陵地山地

≥16

≤30≤40≤60≤20≤30≤50

在特殊困難地區,機載三維激光點云數據要求可在原有要求基礎上放寬0.5倍。

6

DB35/T2172—2024

車載三維激光數據采集

7.2.1GNSS基站布設

GNSS基站布設要求同7.1.1。

7.2.2控制點布設與測量

當車載三維激光點云數據無法滿足作業精度要求時,應布設與測量地面控制點,提高測量數據絕對

精度。控制點布設滿足7.1.2要求外,還應滿足下列要求:

a)控制點沿道路進行布設,在交叉路口布設控制點;

b)當道路中間存在隔離帶時,在雙向車道同時布設控制點。

7.2.3檢查點布設與測量

檢查點布設與測量要求同7.1.3。

7.2.4數據采集

7.2.4.1車載三維激光數據采集應遵守CH/T6004相關要求。

7.2.4.2宜選擇天氣晴朗,人流和車流少的時段采集。

7.2.4.3車載IMU/GNSS系統的動態初始化應在靜置完成之后進行,動態初始化路線宜采用“日”字路

線或者連續左轉右轉直行組合路線,行駛過程中不應倒車。

7.2.4.4采集過程中不宜與大車并行,行駛速度應滿足點云密度要求,一般城市道路行駛速度不宜超

過40km/h,隧道、高架等區域行駛速度不宜超過60km/h。

7.2.4.5測量道路為雙向四車道以上(含)或有中央隔離帶,宜進行雙向掃描;地下隧道、高架以及

輔道、匝道,應進行專門掃描;十字路口宜采用“井”字形采集。

7.2.4.6掃描對象距離激光發射源宜小于100m。

7.2.4.7宜同步采集實景影像,實景影像采集應遵守CH/T6004相關規定。

7.2.4.8車載三維激光采集的點云數據應滿足表3的要求。

表3車載三維激光點云數據要求

點云密度(點數/m2)平面中誤差(cm)高程中誤差(cm)備注

≥2000≤5≤2距離激光發射源30m以內

≥1000≤10≤5距離激光發射源50m以內

≥400≤30≤20距離激光發射源70m以內

≥200≤50≤30距離激光發射源100m以內

在特殊困難地區,車載三維激光點云數據要求可在原有要求基礎上放寬0.5倍。

架站式三維激光數據采集

7.3.1控制測量

7.3.1.1控制網應整體設計、分級布設、分布均勻,全面覆蓋作業區域。

7.3.1.2控制點布設方法和網型應依作業地形地貌、控制點分布和精度要求而定。

7.3.1.3控制點宜選在主要掃描目標物附近且視野開闊的地方。

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7.3.1.4采集區域或單體目標物,通過標靶進行閉合時可不布設控制網,但采集成果應與已有空間參

考系建立聯系。

7.3.1.5控制點測量精度應不低于圖根控制的精度要求。

7.3.1.6控制點應根據測區統一編號,同一測區不應重復編號。

7.3.2掃描站布設

7.3.2.1掃描站布設利用三腳架架設三維激光掃描儀。

7.3.2.2掃描站應設置在地面穩定的安全開闊區域,不宜選在大型作業機械和車輛活動區域。

7.3.2.3掃描站應均勻布設,以盡量少的測站覆蓋整個掃描目標。

7.3.2.4目標物結構復雜、通視困難或線路有拐角的情況應適當增加掃描站。

7.3.2.5必要時可搭設平臺架設掃描站。

7.3.3標靶布設

7.3.3.1標靶宜采用球形標靶或黑白標靶。

7.3.3.2標靶應布設在視野開闊、視線良好、易于尋找處。

7.3.3.3布設控制標靶時,整個掃描范圍內不宜少于4個標靶,掃描范圍較大時,應適當增加靶標數

量,兩相鄰標靶之間掃描站不宜超過10站或超過300m。

7.3.3.4布設拼接標靶時,相鄰兩個掃描站的公共標靶個數應不少于3個,且應布設在相鄰兩個掃描

站連線的中點附近區域。

7.3.3.5標靶應均勻布置且高低錯落,構成一定的空間幾何,不宜布設成一條直線。

7.3.3.6采用黑白標靶時,掃描激光宜垂直入射標靶,激光束與標靶的入射角應不大于45°。

7.3.3.7明顯特征點可作為標靶使用。

7.3.4數據采集

7.3.4.1架站式三維激光掃描儀應在規定的環境條件下使用,開機后應預熱并在觀測環境中靜置5min

以上。

7.3.4.2相鄰掃描站間有效點云的重疊度不低于30%,困難區域不低于15%。

7.3.4.3應根據項目名稱、掃描日期、掃描站號等信息命名掃描站點,存儲掃描數據,并在大比例地

形圖、平面圖或草圖上標注掃描站位置。

7.3.4.4設有標靶的掃描站應進行標靶的識別與精確掃描。

7.3.4.5掃描過程中出現斷電、死機、儀器位置變動等異常情況時,應初始化掃描儀,重新掃描。

7.3.4.6點云采集后應進行完整性和可用性檢查,并應及時對異常和缺失的數據進行補掃。

7.3.4.7宜同步開展影像數據采集,影像數據采集應符合CH/T3020及CH/Z3017的規定。

7.3.4.8掃描對象距離激光發射源宜小于100m。

7.3.4.9架站式三維激光采集的點云數據應滿足表4的要求。

表4架站式三維激光點云數據要求

點云密度(點數/m2)平面中誤差(cm)高程中誤差(cm)

≥800≤20≤10

在特殊困難地區,架站式三維激光點云數據要求可在原有要求基礎上放寬0.5倍。

8

DB35/T2172—2024

便攜式三維激光數據采集

7.4.1控制測量

7.4.1.1控制測量應滿足7.3.1的規定。

7.4.1.2在分區掃描作業時,應對各區的點云數據配準起到聯系和控制誤差傳遞的作用。

7.4.1.3小區域或對象單體掃描,通過掃描路徑閉合方式作業時,可不布設控制網。

7.4.1.4采用單路徑采集時,控制點不應處于一條直線上,最后一個控制點應形成L型。

7.4.2路徑規劃

7.4.2.1根據地形圖、平面圖等已有資料,并結合現場踏勘情況,對掃描路徑進行規劃。

7.4.2.2掃描路徑應覆蓋整個作業區域。

7.4.2.3掃描路徑應盡量形成閉環,無標靶作業時,結束位置應選擇在數據采集起始位置。

7.4.2.4采集里程超過200m,應設置1個及以上閉環。

7.4.2.5進行室內掃描時,多層空間每一層應設置1個及以上閉環,層間轉換應設置1個及以上閉環。

7.4.2.6應盡量避免路徑重復。

7.4.2.7結構復雜或通視困難的作業區域應多次測量。

7.4.2.8地面推掃作業宜選擇平緩路徑,必要時可鋪設軌道進行掃描。

7.4.3數據采集

7.4.3.1便攜式三維激光數據采集應符合CH/T3020的相關規定。

7.4.3.2便攜式三維激光設備啟動后,應先靜置初始化。

7.4.3.3相鄰測區或分段點云應有足夠重疊區域及不少于兩個以上共同的控制點,以便相鄰測段拼接。

7.4.3.4掃描作業遇轉彎、進出房間等情況,宜緩慢移動或停止移動進行精細掃描。

7.4.3.5掃描對象距離激光發射源宜小于30m。

7.4.3.6宜同步開展影像數據采集,影像數據采集應符合CH/T3020的規定。

7.4.3.7便攜式三維激光采集的點云數據應滿足表5的要求。

表5便攜式三維激光點云數據要求

點云密度(點/m2)平面中誤差(cm)高程中誤差(cm)

≥800≤30≤20

在特殊困難地區,便攜式三維激光點云數據要求可在原有要求基礎上放寬0.5倍。

8數據處理

機載三維激光數據處理

8.1.1POS數據解算

POS數據應采用距離測區最近的GNSS基站數據或多基站數據聯合機載GNSS觀測數據和IMU數據進行

解算。

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8.1.2點云數據處理

8.1.2.1應聯合POS數據和激光測距數據,附加系統檢校數據解算激光點云數據,解算完成后進行航

帶拼接。

8.1.2.2點云數據宜包括地物反射強度、回波次數、GNSS時間、色彩等基本信息,數據格式宜采用LAS

格式。

8.1.2.3點云數據進行降噪處理,濾除明顯低于地面或明顯高于測區內地物的激光點云,具體處理方

法等應符合CH/T8023的相關規定。

8.1.2.4航帶拼接時,不同航帶間(含同架次和不同架次)點云數據同名點平面、高程較差不宜超過

5cm,若存在系統誤差,利用控制點進行系統誤差改正,再進行航帶拼接。

8.1.2.5應利用檢查點進行點云數據精度驗證,對于精度不滿足要求的數據通過控制點改善點云精度。

8.1.3影像數據處理

8.1.3.1影像數據處理前檢查像片數、像片覆蓋度以及影像質量。

8.1.3.2影像數據應進行畸變校正。

8.1.3.3影像數據應基于點云數據進行成果制作。

8.1.3.4影像質量以及數據處理應符合CH/T8023的規定。

車載三維激光數據處理

8.2.1POS數據解算

POS數據解算應滿足下列要求:

a)POS數據采用距離測區最近的GNSS基站數據或聯合多基站數據進行解算;

b)在GNSS衛星信號較差或失鎖的區域,采用控制點提升定位數據精度。

8.2.2點云數據處理

8.2.2.1點云數據宜包括地物反射強度、回波次數、GNSS時間、色彩等基本信息,數據格式宜采用LAS

格式。

8.2.2.2點云數據進行降噪處理,并濾除明顯低于地面、明顯高于測區內地物的激光點云和移動地物

激光點云,具體處理方法應符合CH/T8023的相關規定。

8.2.2.3利用檢查點進行點云數據精度驗證,對于精度不滿足要求的數據通過控制點改善點云精度。

8.2.2.4經過處理的車載激光點云數據組織形式應符合CH/T6003的規定。

8.2.3影像數據處理

8.2.3.1將單攝站不同視角的實景影像拼接為全景影像時,拼接精度不宜低于5個像素。

8.2.3.2影像數據應結合工程需要進行畸變校正、勻光和勻色等處理。

8.2.3.3影像質量以及數據處理應符合CH/T6003的規定。

架站式三維激光數據處理

8.3.1點云數據配準

8.3.1.1根據不同的作業方法,選擇控制點、標靶、特征地物點進行多站點云數據配準。

8.3.1.2采用不少于3個同名點建立轉化矩陣,配準后同名點精度應符合CH/Z3017的規定。

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8.3.2坐標轉換

8.3.2.1采用不少于3個同名點進行坐標轉換,同名點應分布均勻。

8.3.2.2小范圍或單一掃描目標物可采用1個已知控制點和1個已知方位進行坐標轉換。

8.3.2.3坐標轉換后點云數據應滿足7.3.4中表4的精度要求。

8.3.3點云數據處理

8.3.3.1點云數據應進行降噪處理,并濾除明顯遠離掃描目標的異常點、孤立點以及物體運動產生的

噪聲點。

8.3.3.2點云數據宜進行適當的抽稀,抽稀后點云間距和精度應滿足7.3.4中表4的精度要求。

8.3.4影像數據處理

8.3.4.1影像數據結合工程需要進行畸變校正、色彩調整。

8.3.4.2應采用3個以上同名點對影像進行匹配與拼接,影像數據配準時應保證影像細節表現清晰,

無配準鑲嵌縫隙,處理后的影像應與實地情況相符合。

8.3.4.3影像質量以及數據處理應符合CH/Z3017的規定。

便攜式三維激光數據處理

8.4.1點云數據配準應符合8.3.1的規定。

8.4.2宜引入控制點數據,對便攜式三維激光點云數據進行坐標轉換,坐標轉換要求見8.3.2。

8.4.3點云數據處理

8.4.3.1數據準備包括軌跡數據和點云數據。

8.4.3.2對慣性測量數據、SLAM數據進行融合解算,利用SLAM算法,提高軌跡精度。

8.4.3.3利用控制點提升點云數據精度。

8.4.4影像數據處理

影像質量以及數據處理應符合CH/Z3017的規定。

數據融合

8.5.1數據預處理

8.5.1.1點云數據融合前宜對各平臺數據按區域或城市部件分類組織管理。

8.5.1.2點云數據融合前應確定各平臺獲取數據的有效范圍、點云密度、數據精度。

8.5.1.3各平臺所獲點云數據基于同名控制點轉換至同一坐標系。

8.5.1.4宜分塊進行點云噪聲濾波、點云規則化采樣等處理,其中點云分塊應保證城市部件對象完整性。

8.5.2點云配準

8.5.2.1不同條帶、不同測次、不同平臺數據拼接時,可選擇軌跡線、控制點、標靶、特征點、線和

面等匹配基元進行點云數據配準。

8.5.2.2多平臺點云數據配準宜采用分塊開展,處理過程包括特征提取、同名匹配、局部配準和全局

平差等步驟。

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8.5.2.3應綜合考慮數據源點云密度、幾何精度等特點,選擇提取特征點、線和面作為配準基元。對

于點云密度較低的機載點云,宜以特征線或面作為配準基元;對于點云密度較大的車載和架站式點云,

特征點、線或面均可作為配準基元。

8.5.2.4點云配準前宜建立特征索引結構,提高匹配效率;同名配準基元不應少于3對,宜選取盡量

多的配準基元,配準基元的精確率和召回率不宜低于80%。

8.5.2.5局部配準應對相鄰數據塊進行高精度融合,提高數據之間的相對精度;全局平差應對所有融

合數據進行全局優化,提升數據融合的絕對精度。

8.5.2.6數據匹配后,應利用檢查點進行點云數據幾何精度檢測,融合后點云精度應滿足表2~表5

數據精度要求,不滿足精度要求的數據應重新處理。

8.5.3數據融合

8.5.3.1數據融合遵循“局部服從全局”、“低精度服從高精度”、“低密度服從高密度”原則。

8.5.3.2對融合后點云宜進行強度校正,以反映大范圍信息的點云數據為基準,對經匹配后的多平臺

點云數據的反射強度進行糾正。

8.5.3.3應依據各平臺點云數據的噪聲點特性對匹配后的多平臺點云數據進行綜合去噪。

8.5.3.4應對多平臺獲取的影像數據與點云數據進行高精度匹配后再進行融合處理。

8.5.3.5根據需求選擇像素級、特征層或決策層融合算法進行真彩色點云數據制作。

9城市部件地理實體提取

點云預處理

9.1.1點云分類前宜預先進行點云去噪、抽稀和分幅處理。

9.1.2點云數據中存在脫離掃描目標物的異常點、孤立點及由于物體運動產生的噪聲點時,采用濾波

方法或人工方式進行降噪處理。

9.1.3點云數據抽稀應不影響目標物特征識別與提取,對于表面曲率變化不大的區域或城市部件,宜

采用均勻抽稀;對于表面曲率變化明顯的區域或城市部件,宜采用特征保持的方法進行抽稀,抽稀后點

云間距應滿足表1要求。

9.1.4大范圍點云數據分類前宜進行分幅處理。機載激光點云宜按照0.5km×0.5km長度進行分幅。

車載激光點云數據宜根據數據量大小,沿主道路延伸方向按0.3km~0.5km長度進行分幅,城市主干

道、互通、匝道等多次掃描區域宜適當減少分幅大小。架站式和便攜式激光點云數據根據采集范圍、數

據量大小決定是否進行分幅處理,宜按照掃描軌跡進行分幅。

9.1.5點云分幅應保證獨立城市部件的完整性。

點云分類

9.2.1根據不同區域、不同數據和不同城市部件類別所要求的范圍和精度分別實施點云分類。

9.2.2按照工程需要的城市部件類別進行點云分類,分類類別及編碼原則按照附錄A的規定執行。

9.2.3點云分類宜先區分大類目標,再細分小類目標。

9.2.4當地面區域會對路面上城市部件地理實體提取造成干擾時,應先地面濾波。根據點云高度信息、

回波信息、反射強度、顏色信息、點云密度等信息先區分地面和非地面點,再分別提取地面和地面上城

市部件。

9.2.5對于空間形態和幾何形狀特征明顯的城市部件,可采用自動化算法進行分類。

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9.2.6對于空間形態和幾何形狀特征不明顯的城市部件或分類不正確的區域,應采用人工方式對分類

錯誤進行糾正。

9.2.7過街天橋、地下通道、立交橋、跨河橋、棧橋等架空于地面或水面之上或下的城市部件,可保

留地面或水面點以保證城市部件的完整性。

9.2.8建筑物、交通標志牌、立桿,古樹名木、行道樹等底部與地面相連的城市部件,底部點云距離

地面距離宜小于0.15m。

9.2.9交通標線標志、井蓋等位于地面上的城市部件,宜采用反射強度信息、顏色信息進行分類。

9.2.10點云分類時對地形、邊界和類型有異議的地方,宜結合影像輔助判別。

9.2.11點云分類后城市部件精度應滿足表1的要求。

9.2.12點云分類后,檢查城市部件的完整性。

地理實體表達

9.3.1語義化

9.3.1.1宜根據城市部件的空間位置、GB/T30428.2中城市部件分類規則及隸屬關系等信息,確定城

市部件地理實體的實體屬性和實體關系。

9.3.1.2可通過三維激光數據采集、現有數據屬性轉換等方式獲取城市部件地理實體基本屬性。城市

部件地理實體語義化內容獲取應按照相關文件要求執行,井蓋的屬性信息應符合GB/T41401的規定。

9.3.1.3城市部件地理實體擴展屬性宜根據標識信息、空間位置、知識圖譜和物聯網數據關聯的方式

獲取。

9.3.1.4應構建城市部件地理實體之間的空間拓撲、空間距離和方位等空間關系。空間關系涵蓋內容

與獲取應按照相關文件要求執行。

9.3.1.5城市部件地理實體的類屬關系應在數據采集生產階段以標準規范、專家定義、經驗總結等方

式獲取。詳細內容應按照GB/T30428.2中城市部件分類規則執行。

9.3.1.6在數據采集生產階段,應獲取城市部件地理實體產生時間、消亡時間及數據版本時間等信息,

依據時序特征獲取城市部件地理實體間的時間關聯關系。

9.3.1.7城市部件地理實體應建立同一實體與其對應圖元之間的幾何構成關系、以及同一實體多類表

現形式之間的幾何構成關系。

9.3.2結構化

9.3.2.1城市部件地理實體結構化提取內容應符合城市部件實際幾何形狀和外部輪廓特點。

9.3.2.2根據不同用途,采用點、線、面圖元對城市部件地理實體進行結構化表達。

9.3.2.3城市部件地理實體的定位點宜取其幾何中心點或標志性特征點,有向點應采集其方位角。

9.3.2.4呈線狀或帶狀的城市部件地理實體應基于測量數據生成,采用定位線表示其實際位置和幾何

走向。定位線宜取其輪廓線或中心線,應反映出線的主次關系、在平面的走向和在豎向的空間拓撲關系。

9.3.2.5呈區域分布的城市部件地理實體應根據其形態特征進行三維圖元幾何輪廓采集;面圖元應封

閉構面,不應重復;圖元的幾何類型和空間拓撲關系應正確。

9.3.2.6采集的城市部件地理實體的三維圖元的各組成部分之間應保證相對關系真實準確,接邊應符

合要求。當源數據尺度不一致時,宜在河流、道路等線狀地物實體位置處接邊,數據銜接合理,不沖突。

9.3.2.7對于無法準確采集的圖元應進行外業補測。

9.3.2.8對于城市部件結構化表達,宜通過多源三維激光掃描儀采集其定位點、定位線、面圖元等要

素,具體實施可結合實際組合使用。

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10成果質量檢驗

檢驗要求

10.1.1對城市部件地理實體三維激光數據采集與處理的成果質量檢驗實行兩級檢查、一級驗收制度,

包括過程檢查、最終檢查和驗收檢驗,各階段應獨立、按序進行,不應省略、代替或顛倒順序。過程檢

查由作業部門負責,最終檢查由項目承擔單位負責,驗收檢驗由項目委托方組織或由第三方檢驗檢測機

構負責。

10.1.2城市部件地理實體成果質量檢驗應符合GB/T18316和GB/T24356規定,質量檢驗應形成檢

查記錄文件、并編寫質量檢驗報告。

檢驗內容

成果檢驗主要內容有:

a)基站GNSS數據檢驗:包括基站坐標、天線高、GNSS差分質量、GNSS差分結果與IMU數據融合

解算質量等;

b)POS解算數據檢驗:包括基站坐標、天線高、GNSS差分質量、GNSS差分結果與IMU數據融合

解算質量等;

c)點云數據質量檢驗:包括數據完整性、點云密度、點云噪聲、點云精度、點云顏色等;

d)影像質量檢驗:包括影像清晰度、影像分辨率、影像色差、紋理和接邊質量等;

e)激光點云分類檢驗;

f)城市部件地理實體成果檢驗,包括地理實體要素的完整性、齊全性、位置精度、屬性精度。

11成果提交

提交要求

城市部件地理實體成果提取應滿足下列要求:

a)各項作業記錄、技術資料和成果數據完整;

b)各項技術文檔內容齊全、完整、真實、準確;

c)成果經檢驗合格。

提交內容

根據技術設計要求提交檢查驗收的成果資料,包括但不限于以下全部或部分成果:

a)成果清單;

b)分類后的點云成果;

c)勻光勻色后影像數據;

d)控制點成果;

e)城市部件地理實體成果;

f)技術設計書;

g)技術總結;

h)質量檢驗報告。

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附錄A

(規范性)

激光點云分類類別

A.1編碼結構

激光點云分類類別代碼采用6位十進制數字碼,分別為按順序排列的大類、一級類和二級類碼,具

體代碼結構如下:

示例:

XXXXXX

|||

大類一級類二級類

1.左起第一位為大類碼,其中1為激光點云基礎類,2為激光點云城市部件類。

2.左起第二、三位為一級類碼,標識在大類基礎上細分后對應的一級類激光點云分類類別,為01~

99的數字碼,若大類碼無對應的一級類,則賦碼00。

3.左起第四、五、六位為二級類碼,標識在一級類基礎上細分后對應的二級類激光點云分類類別,

為001~999的數字碼,若一級類無對應的二級類,則賦碼000。

A.2主要類別

激光點云的主要分類類別設置應符合表A.1和A.2的規定。

表A.1激光點云基礎類分類與代碼

一級類分類代碼釋義

原始類101000原始輸出的未經過分類的點類別

默認類102000擬采用算法分類的點云初始類別

地面103000反應真實地表起伏,落于地表面的點

植被104000地表的植被點

人工建筑105000落于居民地、各種人工活動設施以及垣柵上的激光點

噪聲點106000明顯懸在空中或低于地表的無效激光點

關鍵點107000用于提取城市部件的關鍵點

表A.2激光點云城市部件類分類與代碼

一級類二級類分類代碼釋義

井蓋201001涵蓋供水、通訊、市政等部門管轄井蓋上的點云

雨水箅子201002落在道路兩側雨水下水道口用于遮蓋和排水的專用設施上的點云

公用設施

消防設施

201000201003落在消火栓、消防龍頭等消防取水設施上的點云

(消防栓)

水井201004落在在公共場所供居民給取生活用水的設施上的點云

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表A.2激光點云城市部件類分類與代碼(續)

一級類二級類分類代碼釋義

供水器201005涵蓋灑水車供水器和園林綠化供水器、取水點的點云

公用設施溝槽廁所蓋板201006落在溝槽式廁所蓋板上的點云

201000通信運營商所設置的交接箱(間),以及有線廣電通信交接箱和通信交

通信交接箱201007

接間的點云

井蓋201001涵蓋供水、通訊、市政等部門管轄井蓋上的點云

電力設施201008涵蓋派接箱、電閘箱、開閉器及附屬設施上的點云

電力設施標識牌201009落在標識電力設施位置,起警示作用的指示牌的點云

立桿201010涵蓋電力立桿、通信立桿、公交立桿及其他立桿的點云

旗桿201011懸掛旗幟的立(斜)桿、基座的點云

輸油(氣)標志201012輸油(氣)標志樁、標石的點云

路燈201013安裝在公共場所的路燈立桿或照明燈上的點云

報刊亭201014出售報刊雜志的公共設施的點云

電話亭201015提供電話服務的公共設施的點云

郵簡201016提供郵政服務的公共設施的點云

信息亭201017提供多媒體信息服務的公共設施的點云

落在牛奶亭、福利彩票亭、體育彩票亭、食品銷售亭等售賣商品亭子上

售貨亭201018

公用設施的點云

201000自動售貨機201019落在自助出售商品設備上的點云

戶外健身設施201020設置在戶外,用于健身的體育器械的點云

高壓線鐵塔201021用于架設高壓電線的鐵塔的點云

變壓(箱)201022落在電力變壓設施上的點云

燃氣調壓(箱)201023涵蓋燃氣調壓器、燃氣調壓箱、燃氣調壓柜、燃氣調壓站的點云

監控電子眼201024安裝在公共場所的電子監控設備的點云

治安崗亭201025公安部門設立的崗亭上的點云

休息亭201026供休息或避雨亭子的點云

自助繳費機201027公共場所設置的自助交費,查詢信息的設備上的點云

充電樁201028用于車輛充電固定設備的點云

防蚊閘201029落在排水口防蚊設備上的點云

溫馨提示

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