DB51∕T 2793-2021 高速公路激光測量規(guī)程

1、ICS93.080.01CCS R 00DB51 四川省地方標準DB51/T 27932021高速公路激光測量規(guī)程Specifications for liDAR surveying of highway2021 - 08 - 02 發(fā)布2021 - 09 - 01 實施四川省市場監(jiān)督管理局發(fā) 布 庫七七 標準下載DB51/T 27932021目次前言III引言IV1 范圍12 規(guī)范性引用文件13 術語和定義14 總體要求25 測量作業(yè)準備76 數據采集97 數據預處理158 數字化產品生產199 質量檢驗2310 成果提交24附錄 A（資料性） 機載激光雷達飛行記錄單25附錄 B（資料性）

2、POS 解算報表26附錄 C（規(guī)范性） 激光點云分類類別27參考文獻29I DB51/T 27932021前言本文件按照GB/T 1.12020標準化工作導則 第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則的規(guī)定起草。 本文件由四川省交通運輸廳提出、歸口并解釋。 本文件起草單位：四川省公路規(guī)劃勘察設計研究院有限公司。 本文件主要起草人：易菊平、李升甫、楊洪、李艷玲、張衡、賈洋、徐選清、倪愿、李紅梅、劉飛、程多祥。本文件首次發(fā)布。 II 庫七七 標準下載引言激光掃描測量技術,作為一種主動高效的測量手段，在少量地面控制點的輔助下可以實現高精度絕對坐標下的三維空間信息快速提取，能較好的滿足高速公路的勘察、設計

3、、建設、運營養(yǎng)護及信息化工作對空間地理信息的需求。 IV DB51/T 27932021高速公路激光測量規(guī)程1 范圍本文件規(guī)定了高速公路激光掃描移動測量的術語、原則、作業(yè)準備、數據采集、數據預處理、產品生產、質量檢驗等環(huán)節(jié)的技術要求。 本文件適用于四川省境內高速公路新建及改擴建工程的勘測、設計及信息化環(huán)節(jié)的激光掃描測量工作，高速公路工程的建設、管理、運營養(yǎng)護環(huán)節(jié)的激光掃描測量工作及其他類似項目可參照執(zhí)行。 2 規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)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）

4、適用于本文件。 GB/T 18316 數字測繪成果質量檢查與驗收GB/T 19294 航空攝影技術設計規(guī)范 GB/T 20257.1 國家基本比例尺地圖圖式 第 1 部分 1500 11000 12000 地形圖圖式GB/T 33176 國家基本比例尺地圖 1500 11000 12000 地形圖 CH/T 1004 測繪技術設計規(guī)定 CH/T 1025 數字線劃圖(DLG)質量檢驗技術規(guī)程CH/T 1026 數字高程模型質量檢驗技術規(guī)程CH/T 1027 數字正射影像圖質量檢驗技術規(guī)程 CH/T 2009 全球定位系統(tǒng)實時動態(tài)測量(RTK)技術規(guī)范CH/Z 3005 低空數字航空攝影規(guī)范 C

5、H/T 8021 數字航攝儀檢定規(guī)程 CH/T 8023 機載激光雷達數據處理技術規(guī)范CH/T 8024 機載激光雷達數據獲取技術規(guī)范JTG C10 公路勘測規(guī)范 JTG/T C10 公路勘測細則 3 術語和定義下列術語和定義適用于本文件。 3.1 3.1構架航線 cross flightline1 庫七七 標準下載DB51/T 27932021航線設計時，為增強平行航線之間的姿態(tài)控制，加飛的若干條貫穿航測分區(qū)且與分區(qū)航線主體方向交叉角度較大的航線。 3.2 3.2點云密度 density of point cloud單位面積上的平均激光點數量，單位一般為點/m2。一般分為根據激光脈沖頻率和重

6、疊度計算的點云密度設計值和根據采集到的多回波數據計算的點云密度實際值。 3.3檢校場 calibration site為檢校激光掃描儀和相機而選定的滿足特定條件且布設有控制點的測試場地。 3.4 3.4激光控制點 LiDAR control point為消除系統(tǒng)誤差、提高激光點平面和高程精度而預先標識且具有已知坐標的點，也稱參考點或糾正點。 3.5 3.5條帶平差 strip adjustment利用激光點云不同條帶重疊區(qū)的數據進行聯(lián)合平差，改正系統(tǒng)安置角誤差，使得激光點云不同條帶重疊區(qū)內同名點平面和高程較差滿足條帶拼接要求的技術方法。 3.6 3.6高速公路資產要素 highway asse

7、ts高速公路用地范圍內的路面、橋涵、隧道、綠化、交通安全設施、服務設施、管理設施、防護工程等設備、設施和構造物。 3.7 3.7高速公路場景要素 the surrounding elements of highway分布于高速公路用地范圍周邊的其他環(huán)境要素或構筑物。 3.8 3.8激光點穿透性 LiDAR point penetrability激光束的光斑透過植被枝葉間縫隙到達地表且能返回并被激光掃描接收機有效接收的能力。一般用植被覆蓋區(qū)域地面點數量與實際采集點數的百分比來評價激光點的穿透性，地面點低于2%的視為穿透性較差。 3.9 3.9機載激光雷達測量airborne LiDAR surv

8、eying以航空平臺為載體，通過發(fā)射激光束獲取地物表面三維坐標和反射強度等信息的主動式測量技術。 3.10 3.10車載激光雷達測量vehicle-borne LiDAR surveying以車輛平臺為載體，通過發(fā)射激光束獲取地物表面三維坐標和反射強度等信息的主動式測量技術。 3.11 3.11郁閉度 crown density森林中喬木樹冠的冠幅在陽光直射下在地面的總投影面積與林分總面積的比值，反映了林分的密度。 4 總體要求2 庫七七 標準下載DB51/T 279320214.1 激光測繪所需的等級控制點4.1.1 高速公路激光測繪一般直接使用既有測量控制網，其等級應符合 JTG C10

9、和 JTG/T C10)1的規(guī)定，其測量基準應與控制網成果保持一致。4.1.2 用于高速公路改擴建激光測繪用途的測量控制網，平面和高程精度均不應低于四等。4.1.3 進行空中或地面激光移動測量所需的地面 GNSS 基準站可選用符合要求的高速公路測量控制點。4.1.4 控制測量階段應提供控制點的大地坐標和用戶坐標兩套成果。4.2 地形類別4.2.1 地形類別的劃分應符合表 1 的規(guī)定。 表1地形類別劃分地形類別 平原 微丘 重丘 山嶺 地形坡度（°） 3 310 1025 25 地形高差h（m） h20 20h80 80h200 h200 注1：地形坡度和地形高差指測圖范圍內大部分地表

10、所屬的類型。 4.2.2 當地形高差與地形坡度存在矛盾時，應以地形坡度作為地形類別的主要判斷依據。 4.3 測量比例尺4.3.1 高速公路項目利用激光掃描手段生產的地形圖,其比例尺應符合表 2 的規(guī)定。表2地形圖成圖比例尺項目/部位 成圖比例尺 新建工程全線 12000 改擴建工程既有路面以外的部分 11000、12000 改擴建工程既有路面及重要工點 1500 注2：重要工點包括隧道口、橋位處、互通范圍、收費站、服務區(qū)等重要路段。 4.3.2 高速公路的激光掃描測量數據采集，新建高速公路宜采用機載激光雷達測量方式，僅用于地形圖成圖目的的，其采集精度及相關指標依照 12000 比例尺執(zhí)行,有其

11、他成果需求的, 其采集精度及相關指標依照 11000 比例尺執(zhí)行；改擴建高速公路路面以外部分的采集方式和采集精度與新建高速公路相同，路面部分可采用機載激光雷達測量和（或）車載激光雷達測量兩種方式，其采集精度總體依照 1500 比例尺執(zhí)行；特殊用途可按需確定。 4.4 點云密度設計值要求4.4.1 激光點云的點云密度設計值為包含不同條帶重疊區(qū)的分區(qū)平均點云密度設計值，重疊區(qū)點數包括重疊區(qū)內不同條帶的點數總和。 1) JTG C10-2007和JTG/T-2007中表4.1.1-2、表4.2.1-2 3 庫七七 標準下載DB51/T 279320214.4.2 植被郁閉度值低于 20%的疏林區(qū)域，

12、針對不同掃描比例尺的機載激光雷達測量的平均點云密度設計值不應低于表 3 的規(guī)定；植被郁閉度值超過 70%的密林區(qū)域，在綜合采用增加激光點穿透性措施的同時，點云密度設計值宜在表 3 的基礎上提高 25%。 表3 點云密度設計值要求單位為點/米2 比例尺 點云密度設計值 1500 16 11000 4 12000 1 4.4.3 車載激光雷達測量時，路面平均點云密度設計值不應低于 350 點/m2。4.4.4 激光數據若用于提取道路資產類相關信息時，對點云密度的要求應充分利用設計資料中各類道路資產的標準特征，并結合圖像識別要求。4.5 點云精度要求4.5.1 點云精度以中誤差來衡量，以 2 倍中誤

13、差作為極限誤差；點云高程精度以正常高作為衡量基準。 4.5.2 新建高速公路及改擴建高速公路路面以外的激光點云數據精度不宜低于表 4 中 11000 比例尺的規(guī)定；在施工圖設計階段有斷面提取需求的，可參照 1500 比例尺執(zhí)行。 表4新建高速公路點云數據精度要求單位為米 比例尺 地形類別 高程中誤差 平面位置中誤差 1500 平原 0.15 0.20 微丘 0.25 重丘 0.35 0.28 山嶺 0.50 11000 平原 0.15 0.40 微丘 0.35 重丘 0.50 0.55 山嶺 1.00 12000 平原 0.25 0.80 微丘 0.35 重丘 0.85 1.10 山嶺 1.0

14、0 4.5.3 在植被郁閉度值超過 70%、反射率較低等特殊困難地區(qū)，點云數據高程中誤差可在表 4 基礎上乘以 1.5 倍。 4.5.4 改擴建高速公路路面的點云精度總體按1500 比例尺精度執(zhí)行，具體不應低于表5 的相應規(guī)定。 4 庫七七 標準下載DB51/T 27932021表5改擴建高速公路點云精度要求單位為米 工程部位 平面位置中誤差 高程中誤差 一般路面 0.06 0.05 特殊路面 0.06 0.02 邊坡等重要構造物 0.09 0.15 注3：特殊路面指改擴建工程中，對路面高程有特殊精度要求的情況。 4.6 成果規(guī)格4.6.1 數字高程模型和數字正射影像圖的分幅宜按圖上 50 c

15、m×50 cm 標準圖幅分幅，相鄰圖幅向四周外擴圖上 1 cm 設置重疊區(qū)，圖幅編號宜按測區(qū)走向采用從北到南或從西到東順序編號。數字線劃圖宜按照線路走向采用不規(guī)則分幅，每幅圖的里程范圍不宜大于 10 km，數據量不宜大于 20 MB，分幅時不宜分割橋梁、隧道、樞紐互通等重要構造物，圖幅編號宜沿線路走向順序編號，編號后可附注樁號范圍。 4.6.2 數字高程模型采用的格網分辨率及高程中誤差應根據地形類別和比例尺要求符合表 6 的規(guī)定。表6數字高程模型成果要求單位為米 比例尺 地形類別 數字高程模型高程中誤差 數字高程模型格網分辨率 1500 平原 0.2 0.5 微丘 0.4 重丘 0.

16、5 山嶺 0.7 11000 平原 0.2 1.0 微丘 0.5 重丘 0.7 山嶺 1.5 12000 平原 0.4 2.0 微丘 0.5 重丘 1.2 山嶺 1.5 4.6.3 數字正射影像圖影像地面分辨率與平面位置中誤差應根據地形類別和比例尺要求符合表 7 的規(guī)定。表7數字正射影像圖成果數學精度要求單位為米 比例尺 地形類別 平面位置中誤差 影像地面分辨率 1500 平原、微丘 0.3 優(yōu)于0.05 重丘、山嶺 0.4 11000 平原、微丘 0.6 優(yōu)于0.10 5 庫七七 標準下載DB51/T 27932021表7數字正射影像圖成果數學精度要求（續(xù)） 單位為米比例尺 地形類別 平面位

17、置中誤差 影像地面分辨率 11000 重丘、山嶺 0.8 優(yōu)于0.10 12000 平原、微丘 1.2 優(yōu)于0.20 重丘、山嶺 1.6 4.6.4 數字線劃圖基本等高距應符合表 8 的規(guī)定，等高線和高程注記點的高程中誤差應符合表 9 的規(guī)定，地形圖上地物點平面位置中誤差應符合表 10 的規(guī)定。表8數字地形圖基本等高距單位為米 比例尺 地形類別 基本等高距 1500 平原 0.5 微丘 0.5 重丘 1.0 山嶺 1.0 11000 平原 0.5 微丘 1.0 重丘 1.0 山嶺 2.0 12000 平原 1.0 微丘 1.0 重丘 2.0 山嶺 2.0 表9等高線插值的高程中誤差地形類別 平

18、原 微丘 重丘 山嶺 高程中誤差 1/3Hd 1/2Hd 2/3Hd Hd 注4：高程注記點的精度按表9中的0.7倍執(zhí)行。 注5：Hd為基本等高距。 表10地物點點位中誤差單位為毫米 重要地物平面位置中誤差 一般地物平面位置中誤差 0.6 0.8 注6：單位毫米代表的是圖上距離，實地距離應乘以相應比例尺。 4.6.5 植被郁閉度值超過 70%的密林區(qū)域，激光數字化產品的中誤差不應大于 4.6.2、4.6.3、4.6.4 條相應規(guī)定的 1.5 倍。6 庫七七 標準下載DB51/T 279320214.6.6 成果精度應以中誤差作為衡量標準，以 2 倍中誤差作為極限誤差。 4.6.7 數字高程模型

19、和數字正射影像圖成果應做接邊處理。地形未變化處的數字高程模型接邊時，同名格網點的高程值應保持一致，地形地物未變化處的數字正射影像圖接邊時，同名影像平面較差不應大于表 7 中的相應比例尺的平面位置中誤差。5 測量作業(yè)準備5.1 資料準備5.1.1 激光掃描項目開展前，應收集以下資料： a) 委托方對測繪范圍以及成果種類、精度、格式的要求，以及測繪成果的主要用途； b) 由總體設計初步確定的設計道路中線、設計重點關注的構造物布設范圍和關鍵位置標高等； c) 測區(qū)及周邊的行政區(qū)劃、氣象、通信、交通、人文、社會資源和自然地理等； d) 附近現有高等級控制點成果、點之記以及可用的 CORS 系統(tǒng)等； e

20、) 測區(qū)內已有的數字地形圖、數字正射影像圖、數字高程模型等基礎測繪資料； f) 地形類別、植被覆蓋情況等； g) 實地踏勘獲取的其他相關資料； h) 擬采用機載激光掃描測繪手段的，還應收集測區(qū)附近空域使用和空管限制情況。 5.1.2 根據項目要求分析和評定已有資料的可利用性和利用方案，對控制點資料進行初步校核。5.2 技術設計5.2.1 項目開始前，應依據項目招投標文件、合同或用戶委托書的要求，結合已有資料和設備的情況等進行技術設計，編寫激光測量項目的技術設計書。技術設計書應符合 CH/T 1004 的相關規(guī)定。5.2.2 技術設計應包含下列內容：a) 任務來源、工作內容、作業(yè)范圍、工作量及成

21、果的技術指標等； b) 測區(qū)地形和氣候特征，通訊、交通和食宿等作業(yè)條件，水系和植被等要素的分布特點，需要航空作業(yè)的還應包括周邊機場及空域情況； c) 已有資料的種類、數量、形式、主要技術規(guī)格和指標，生產時間和生產方式，初步質量評定結果，已有資料利用的可能性和利用方案等； d) 引用的標準、規(guī)范或其他技術文件； e) 成果的種類、形式、坐標系統(tǒng)、高程基準、比例尺、投影方法、分幅編號、數據基本內容、數據格式、數據精度及其他技術指標等； f) 生產過程所需的硬、軟件配置情況，包括測繪儀器、數據處理相關設備和作業(yè)輔助裝備等的類型、數量和關鍵指標要求，以及主要數據處理軟件的功能和數量等； g) 項目生產

22、過程中的人力資源配置，主要包含項目實施各個階段的負責人及其職責； h) 激光掃描測量的技術路線及工藝流程，包括激光掃描采集路線設計、地面基站選擇與觀測、激光控制點的布設與測量、激光點云與影像數據采集、外業(yè)調繪、數據預處理、成果生產、質量檢驗等各工序的作業(yè)方法、技術指標、質量控制環(huán)節(jié)以及質量要求； i) 項目進度安排，確認各個時間節(jié)點滿足項目工期的要求； 7 庫七七 標準下載DB51/T 27932021j) 成果提交的內容和要求； k) 環(huán)境、職業(yè)健康與安全的相關要求。 5.2.3 在技術設計的同時，應及時提供初步設計參數供 5.3 條辦理航飛作業(yè)許可和 5.4 條選用激光雷達設備，并根據正式

23、許可批準的作業(yè)參數和范圍以及實際可用設備的參數調整優(yōu)化作業(yè)方案。5.3 獲得作業(yè)許可5.3.1 若需開展航空作業(yè)，應提供作業(yè)區(qū)域范圍、作業(yè)高度、擬使用飛行平臺、作業(yè)期限等方面的信息，提前到相關單位申報航飛作業(yè)許可，并嚴格按批復條件作業(yè)。 5.3.2 使用直升機作業(yè)的，還應酌情申報臨時起降點。 5.4 激光設備及運載平臺的要求5.4.1 搭載激光雷達的空中平臺，應符合下列規(guī)定：a) 在額定任務載荷和測區(qū)典型氣象條件下，能保證適宜的續(xù)航時間和激光雷達掃描所需的姿態(tài)穩(wěn)定性，能用不超過 80%最大功率達到指定的航高和航速并具有較好的位置、高度和速度控制能力； b) 具有避障或迫降等應急止損能力； c)

24、 實際升限視地貌類別不同應高于航線越障高度 200 m400 m。 5.4.2 搭載激光雷達的地面移動測量平臺應符合下列規(guī)定：a) 可提供視野開闊、高度適宜的設備搭載位置，含設備在內的工作總高度應低于作業(yè)區(qū)限高以下 0.4 m； b) 在運營中的高速公路車道上作業(yè)的地面移動測量平臺，其最低行駛速度不應低于 60 km/h； c) 設備固定裝置能承受正常作業(yè)和短途進出場過程的各種受力； d) 平臺應安裝有醒目的警示裝置和標記； e) 用于橋下、洞內、匝道及遮蔽嚴重地區(qū)作業(yè)的平臺還應有輔助定位裝置或措施。 5.4.3 用于空中作業(yè)的機載激光雷達設備應符合下列規(guī)定：a) 測程應大于最佳作業(yè)航高的 1

25、.21.4 倍； b) 在作業(yè)航高下，激光點云精度和點云密度能滿足采集要求； c) 設備的體積、重量、功耗滿足飛行平臺搭載要求和航空適航安全要求； d) 除特殊情況外，激光雷達系統(tǒng)應配備采集能力和技術指標與激光掃描設備相匹配的數碼相機； e) 設備應狀態(tài)完好，且處于維護保養(yǎng)、廠方檢測或用戶檢校的有效期內。 5.4.4 用于地面移動測量的激光雷達設備應符合下列規(guī)定：a) 當前工況下最大測程不應低于最遠目標距離的 1.5 倍； b) POS 系統(tǒng)初始化所需的條件應易于在高速公路場地實現； c) 水平面或垂直面內不存在固定盲區(qū)，或雖存在盲區(qū)，但可用變換掃描線路、改變方向或其他方法予以消除； d) 應

26、有針對 GNSS 信號欠佳，或搭載平臺姿態(tài)劇烈變化情況下進行精度改善的裝置或措施。 8 庫七七 標準下載DB51/T 279320215.4.5 激光雷達的 POS 系統(tǒng)應符合下列規(guī)定：a) 應采用支持北斗系統(tǒng)的高動態(tài)、高精度的多頻航空型 GNSS 接收機，其采樣頻率應不低于 2 Hz； b) IMU 測角精度：俯仰角和側翻角不應大于 0.008º，航偏角不應大于 0.01º； c) IMU 記錄頻率不宜低于 200 Hz； d) 數碼相機快門開啟脈沖應同步準確寫入 GNSS 數據流，其脈沖延遲不宜大于 1 ms。 5.4.6 激光雷達系統(tǒng)若包含相機系統(tǒng)，應符合下列規(guī)定：a

27、) 量測型數碼相機及其檢定應符合 CH/T 8021 的規(guī)定； b) 非量測型數碼相機及其檢定應符合 CH/Z 3005 的規(guī)定； c) 多鏡頭全景相機及其檢定應滿足點云紋理映射及影像與點云位置精確配準的需要； d) 特殊視角的高清相機應滿足特定場景細節(jié)分辨需要。 5.4.7 地面基準站使用的 GNSS 接收機應符合下列規(guī)定：a) 使用支持北斗系統(tǒng)的多頻接收機； b) GNSS 接收機的最高采樣頻率不應低于 5 Hz； c) GNSS 接收機應具有良好的抗干擾能力； d) 基站靜態(tài)數據應支持 RINEX V3.02 及以上格式輸出。 6 數據采集6.1 采集路徑設計6.1.1 數據采集進場后和

28、每個批次作業(yè)開始前，應根據新掌握的現場情況，對前期的采集計劃進行充實、調整和完善，完成可直接指導每次作業(yè)的采集路徑及相關參數設計。6.1.2 高速公路的測繪范圍應滿足下列規(guī)定： a) 新建高速公路的測繪范圍應包含設計線路中心線兩側各 300 m； b) 改擴建高速公路的測繪范圍宜包含現有道路中心線兩側各 300 m； c) 互通區(qū)、服務區(qū)、匝道等位置的測繪范圍，新建高速公路宜沿工程范圍線外擴 500 m，改擴建高速公路宜沿工程范圍線外擴 300 m； d) 高速公路起止點處的測繪范圍，除線路的設計里程長度外，還應在起點和終點處沿線路軸線方向分別向外延伸 1000 m 的長度； e) 交叉跨越既

29、有公路、鐵路、水利、電力設施等區(qū)域的，測繪范圍應超過交叉點兩側不少于 1000 m。 f) 用戶的其他特殊要求。 6.1.3 機載激光掃描航線設計應符合下列規(guī)定：a) 航線設計應遵循“安全性第一、經濟與效率并重”的原則，激光雷達搭載方式和采集航線設計結果均應經過飛行人員的安全確認； b) 實際數據采集范圍應根據測繪范圍向四周各外擴半條航帶的覆蓋范圍； c) 應根據 IMU 誤差累積指標確定每條直飛航線的最大長度； 9 庫七七 標準下載DB51/T 27932021d) 航飛分區(qū)應根據設備測程、地形高差、GNSS 基站分布、激光控制點布點條件以及直飛航線長度等條件來綜合劃定，分區(qū)內高差一般不應大

30、于三分之一相對航高； e) 分區(qū)內飛行高度應在滿足最低安全飛行高度和航空管制指令的前提下，根據地形起伏及坡度情況、植被覆蓋情況、激光點云密度設計值和精度要求、激光雷達測程以及人眼安全距離等要求綜合確定； f) 飛行速度應根據激光雷達的脈沖頻率、掃描頻率、激光點云密度要求、影像曝光間隔要求、地形起伏狀況、風速以及飛行平臺性能等綜合確定； g) 航線的旁向重疊度應滿足 CH/T 8024 的相關要求，宜達到 20%，不應低于 13%，在地形起伏較大的重丘和山嶺地區(qū)宜適當加大旁向重疊度； h) 同步采集數字影像數據時，航線設計還應滿足相關規(guī)定； i) 每個分區(qū)應至少設計一條構架航線，相鄰分區(qū)的交叉航

31、線滿足條件時可互為構架航線。 6.1.4 對于植被郁閉度超過 70%的密林區(qū)域、激光點穿透性可能不足的激光掃描區(qū)域，應綜合采用以下組合措施提高激光點穿透性:a) 在保證人眼安全的情況下選用大功率的激光設備和較低的脈沖頻率； b) 降低飛行高度，縮小航線間距，縮小掃描視角； c) 增加采集次數。 6.1.5 在影像不用作立體測圖的情況下，可采用維持對地航高大體穩(wěn)定的仿地飛行方式，以提高航飛采集效率和作業(yè)安全性。 6.1.6 作業(yè)時段選擇應符合下列規(guī)定：a) 選擇植被枝葉稀疏、地表和植被含水率低、無積雪覆蓋的季節(jié)； b) 宜選擇天氣晴朗干燥、云霧露霜和沙塵最弱的時段； c) 應選擇 GNSS 預報

32、幾何精度因子較好的時段； d) 需同步采集數字影像時，作業(yè)時段的選擇還應滿足 GB/T 19294 的相關規(guī)定； e) 在空域或交通繁忙區(qū)域單獨采集激光點云時，可選擇夜間作業(yè)。 6.1.7 車載激光掃描路線設計應滿足下列規(guī)定：a) 充分利用導航地圖和衛(wèi)星影像對行駛路線進行設計和優(yōu)化； b) 協(xié)調高速公路管理單位充分利用中央分隔帶應急開口、互通立交調頭匝道、隧道橫通道等應急通行設施，為掃描作業(yè)提供通行便利； c) 在車流密集的路段作業(yè)，或因故行駛速度無法達到高速公路最低限速時，除加強警示措施之外，還應酌情協(xié)調養(yǎng)護單位提供帶有警示及防撞裝置的車輛前后護衛(wèi)； d) 對于道路中間有分隔帶、防護欄及其他

33、遮擋物，或單向車道超過三條以上的，應規(guī)劃多次掃描路線，確保采集數據的齊全完整； e) 一次數據采集的時間應根據 IMU 誤差累積、高速公路出口間距、采集的數據量、磁盤容量、GNSS 接收機電池工作時間等綜合確定； f) 路線規(guī)劃完畢后，應進行現場實地踏勘，針對采集路途有限高以及遮擋物的地方提前標注和規(guī)避。 6.2 激光控制點布設10 庫七七 標準下載DB51/T 279320216.2.1 激光控制點應按統(tǒng)一要求布設和測量，可適當加密一些作為檢查點。 6.2.2 在高反射率規(guī)則目標不足且需要利用地面標志消除系統(tǒng)誤差或檢查精度的區(qū)域，應在激光數據采集前人工布設激光靶標作為控制點；使用自然目標作為

34、控制點的，可在數據采集之后根據激光點云細節(jié)進行選點。 6.2.3 激光控制點的測量作業(yè)宜與選、布點或外業(yè)調繪等工作相結合，以滿足預處理環(huán)節(jié)資料需求為時間目標統(tǒng)籌安排。 6.2.4 新建高速公路激光控制點精度按照表 11 執(zhí)行。表11新建高速公路激光控制點精度要求單位為米 比例尺 地形類別 高程中誤差 平面位置中誤差 1500 平原 0.05 0.05 微丘 0.05 重丘 0.10 山嶺 0.10 11000 平原 0.05 0.10 微丘 0.10 重丘 010 山嶺 0.20 12000 平原 0.10 0.20 微丘 0.10 重丘 0.20 山嶺 0.20 6.2.5 一般路面精度要求

35、的改擴建高速公路，其激光控制點平面位置中誤差不應大于 0.05 m，高程中誤差不應大于 0.04 m。 6.2.6 對路面高程有特殊精度需求的改擴建高速公路，其激光控制點測量應滿足以下要求： a) 平面精度不低于一級，高程精度不低于四等； b) 高程控制點使用四等水準測量，線路應起閉于四等或四等以上高程控制點并滿足表 12 的規(guī)定； 表12四等水準測量技術要求每公里觀測高差全中誤差（mm）水準線路長度（km） 視線長度（m） 觀測次數 往返交叉、附合或環(huán)線閉合差（mm符合或閉合線路支線或已知點聯(lián)測 平原、微丘 重丘、山嶺 10 16 100 往一次 往返各一次 20 L 6 n 注7：L為水準

36、路線長度（km），n為測站數。 c) 平面控制點可用快速靜態(tài)或 RTK 方式測量，在運營中的高速公路上測量時應優(yōu)先使用 RTK。利用 RTK 進行一級控制點測量時，應遵照 CH/T 2009 的要求； 11 庫七七 標準下載DB51/T 27932021d) 單獨布設的高程控制點還應以 1500 圖根控制點對應精度聯(lián)測其平面位置。 6.2.7 靶標的材質與環(huán)境應對激光具有較高的反射率差異，對環(huán)境無危害，便于攜帶。6.2.8 靶標的形狀應根據作業(yè)場所的特定環(huán)境需要，結合攜帶、布設、識別需求和造價等因素綜合確定，可選擇便于根據已知形狀或紋理確定定位點的平面標志或立體標志。 6.2.9 靶標的尺度應

37、保障能獲得足夠且較為均勻的激光點以提高辨識精度。6.2.10 高程靶標可獨立布設，也可與平面靶標組合布設。組合布設時，高程靶標應基本水平。擬采用水準測量的高程靶標，應有便于水準尺架設和旋轉的微小凸起。 6.2.11 靶標布設方式應根據不同搭載平臺激光設備的特點有針對性地調整。 6.2.12 車載移動測量所需的靶標控制點應滿足以下要求：a) 激光靶標一般應布設在高速公路靠外邊緣的應急車道上； b) 選用的靶標形狀、尺寸及布設方位應與車載點云縱向和橫向點間距差異相適應，并能獲得足夠辨識目標的激光點； c) 平面靶標間距 300 m900 m，高程靶標間距 100 m300 m。開闊地帶靶標間距按較

38、大距離布設，在隧道進出口附近、隧道內、橋下、匝道和遮蔽嚴重路段靶標按中等間隔加密布設，隧道內路面有特殊高程精度要求的靶標按最小間距布設。 6.2.13 機載激光控制點分布應滿足以下要求：a) 激光控制點宜成組布設，平面位置可使用 GNSS-RTK 方式測量，平面點每組宜采集 35 個點； 高程測量可采用三角高程測量或 GNSS-RTK 測量，每處總點數不少于 10 個； b) 激光控制點應結合地形起伏、地表覆蓋情況和掃描范圍綜合布設，一般宜布設在航攝分區(qū)的兩端，不同分區(qū)之間可以共用激光控制點。長度 5 km 及以內的分區(qū)，可在兩端各布置一組， 長度超過 5 km 的分區(qū)，中間約每 5 km 加

39、布一組，重要工點處可適當加密； c) 平面點主要布設在公路斑馬線、明顯道路交叉處、地物拐角等地面上反射率差異明顯且邊長足夠的交角處。平面點兼做 DOM 平面精度檢測時，應選擇地面目標； d) 高程點主要布設在平整開闊的堅硬地面的中部，避開田埂、屋角、陡坎等高程突變處。 6.2.14 RTK 測量時，參與計算參數的校正用已知點連線應盡可能覆蓋待測點，并具有最大的橫向覆蓋寬度和高程覆蓋范圍。如果激光控制點所在位置與已知點外輪廓連線的橫向距離超過 500 m，應使用全站儀檢核其中兩點的高差；如果橫向距離超過 2000 m，應使用三角高程方法測量高程。 6.2.15 激光控制點測量時，應盡量選擇與激光

40、數據采集時所用地面 GNSS 基站不同的測量控制點作為起算點，增加校核作用；激光控制點設站測量時，應檢核至少 2 個以上的高等級測量控制點。 6.2.16 激光控制點成果需包括經度、緯度、大地高和成果坐標系平面、高程兩套成果，成果中應標注經緯度所使用的角度單位以及成果坐標系的定義，還應附起算點和檢核點數據備查。 6.3 激光數據采集6.3.1 數據采集前的準備工作應滿足下列規(guī)定：a) 機載激光掃描作業(yè)應確保所需空域已被批準使用； 12 庫七七 標準下載DB51/T 27932021b) 氣象條件滿足正常作業(yè)所需，空氣及被測目標表面不潮濕； c) 激光雷達 IMU 與 GNSS 接收機的三維偏心

41、分量以不低于 5 cm 的精度測量并妥善記錄； d) 作業(yè)人員清楚本次作業(yè)范圍、作業(yè)要求以及備選作業(yè)方案； e) 激光掃描平臺移動到視野開闊且具有良好衛(wèi)星觀測條件的地點，通電檢測并按規(guī)定流程完成POS 初始化。 6.3.2 機載激光掃描作業(yè)期間應滿足下列規(guī)定：a) 應以左轉彎和右轉彎交替方式進入航線； b) 每次直線飛行超過 30 min 時，應在進入測區(qū)或航線前做“S”形或“8”字飛行； c) 航攝分區(qū)內實際航高與設計航高之差不應大于 50 m。影像有立體觀測需求時，同一航線上相鄰航片的航高差不應大于 30 m，最大航高與最小航高之差不應大于 50 m； d) 在作業(yè)區(qū)內宜保持對地飛行速度均

42、勻，同一條航線內升降速率不應大于 10 m/s； e) 航線飛行過程中，航線的俯仰角、側翻角一般不大于 5°，最大不超過 12°。對于特別困難地區(qū)一般不大于 8°，最大不超過 15°。轉彎坡度角應不大于 22°； f) 仿地飛行時，同一條航線上航高差可不作要求，升降速率和俯仰角變化應適當放寬； g) 分區(qū)飛行完成前，宜及時進行構架航線飛行； h) 飛行過程中應及時填寫飛行記錄單，表格樣式見附錄 A； i) 飛機降落后，應停穩(wěn)靜置不少于 5 min，待 IMU 與GNSS 數據記錄完畢后方可進行后續(xù)操作。 6.3.3 車載激光掃描作業(yè)中應滿足下列

43、規(guī)定： a) 宜按照設計的速度和路線進行車載激光掃描數據采集，亦可根據實際交通狀況對采集順序做調整； b) 在保證行車安全性和滿足數據采集精度指標的條件下，宜在車頂架高激光器和靠近左側車道行駛，減少障礙物對 GNSS 信號和掃描光束的遮擋； c) 應避免姿態(tài)劇變、原地轉向、倒車和持續(xù)單方向轉彎； d) 同步采集影像時，應采用定點曝光，避免逆光，并在光線突變時降低車速； e) 天頂存在盲區(qū)的激光設備，宜采取變換車道或掃描方向的方式進行補測，必要時使用便攜式激光掃描設備進行補充； f) 移動車載 GNSS 在開始作業(yè)前需保持靜止 5 min； g) 數據采集完畢后，應將移動測量車移動到空曠地區(qū)并保

44、持靜止 5 min，待 IMU 與 GNSS 數據記錄完畢后方可進行后續(xù)操作。 6.3.4 地面 GNSS 基站同步觀測應滿足下列規(guī)定。 a) 可獨立使用既有測量控制網、CORS 站或者二者結合作為數據采集時的地面 GNSS 基站，GNSS 基站應經過統(tǒng)一聯(lián)測并使用相同的平面和高程基準及采樣頻率。 b) 采集作業(yè)期間，同步觀測的地面 GNSS 基站不應少于 2 個。 c) 機載激光掃描時，地面基站之間的距離不應大于 30 km，飛行期間，飛機與地面基站的距離不宜大于 20 km；車載激光掃描時，基站之間的距離不應大于 10 km，掃描期間，掃描車與地面基站之間的距離不宜大于 6 km。 d)

45、觀測前后兩次量取 GNSS 天線高，且其前后差值不應超過 3 mm，并取平均值作為最終天線高, 同時記錄天線類型。 13 庫七七 標準下載DB51/T 27932021e) 所有地面 GNSS 基站應比激光雷達提前 30 min 開機檢測并連續(xù)觀測,延后 20 min 關機。 6.3.5 激光數據采集結束后應進行以下操作： a) 保持掃描系統(tǒng)靜置狀態(tài) 5 min，并核實設備主要設置參數無誤； b) 拷貝本次掃描數據； c) 確認作業(yè)記錄單填寫完整； d) 關閉激光掃描系統(tǒng)電源； e) 20 min 后，結束地面 GNSS 基站觀測并及時回傳數據。 6.3.6 當存在以下問題時應及時進行補充或重

46、新掃描：a) POS 數據存在缺損； b) 點云密度實際值不足、覆蓋范圍存在漏洞或精度異常； c) 針對車載、機載掃描無法覆蓋的橋下、涵洞等隱蔽區(qū)域，宜采用便攜式激光掃描設備進行補測。 6.3.7 補充或重新掃描時，采集范圍兩端應超出補充或重新掃描范圍半個條帶寬度，并滿足重疊度要求。 6.4 檢校作業(yè)6.4.1 激光雷達系統(tǒng)除按期維護保養(yǎng)和廠方檢測之外，在項目實施前和實施中發(fā)生以下情況時還應進行檢校： a) 設備經過劇烈震動或沖擊； b) 系統(tǒng)經過長途運輸； c) 系統(tǒng)主要部件經過拆裝； d) 重大項目之前； e) 長時間放置后，特別是在潮濕的環(huán)境中。 6.4.2 機載激光掃描設備檢校場以及檢

47、校場控制點依照 CH/T 8024 執(zhí)行，車載激光掃描設備檢校場宜按通用方案執(zhí)行。 6.4.3 檢校作業(yè)路徑在設計采集路徑時一同設計。6.4.4 檢校作業(yè)宜根據需要適時實施。6.5 外業(yè)調繪6.5.1 外業(yè)調繪宜根據內業(yè)制圖工期，結合其他外業(yè)工作統(tǒng)籌實施。 6.5.2 需要外業(yè)調查的主要要素包括：a) 道路沿線的居民地、廠礦、學校、醫(yī)院、山嶺、水庫、河流的名稱； b) 村莊周圍的宗祠、宗族墓地、文物、古樹、名木等； c) 既有高速公路大型橋梁和隧道等主要構造物的名稱； d) 110 KV 及以上高壓輸電線的線名、電壓值及各塔架編號； e) 影像上不易分辨的漫水橋、過水路面、倒虹吸、渡槽、暗渠等

48、； 14 庫七七 標準下載DB51/T 27932021f) 交叉道路的名稱、等級、路面材料、去向及交叉處里程； g) 房屋建筑的層數及材質。 6.5.3 需要外業(yè)實地測量的與道路專業(yè)相關的主要線狀要素包括：a) 設計線位下穿重要道路橋梁的梁底高程； b) 與設計線位相交叉的鐵路的軌頂高程、鐵路高架橋橋墩平面位置及梁底高程； c) 110 KV 及以上高壓輸電線各跨最低點的懸高； d) 道路沿線地下的石油、煤氣、天然氣等管道和國防光纜等重要地下管線的指示牌位置； e) 與設計線位相交叉的水渠、渡槽等水利設施的平面位置、頂部高程和底部高程。 6.6 外業(yè)資料移交外業(yè)數據采集工序需向預處理工序移交

49、以下資料： a) 原始影像數據； b) 原始激光測距數據文件； c) POS 觀測數據； d) 偏心分量； e) 檢校場數據； f) 地面 GNSS 基站觀測數據； g) 已知測量控制點成果； h) 激光控制點成果； i) 地面 GNSS 基站觀測記錄； j) 作業(yè)路徑設計成果。 7 數據預處理7.1 POS 解算7.1.1 POS 解算之前，應先檢查 GNSS 地面基站、移動激光雷達系統(tǒng) GNSS 觀測數據及 IMU 數據的以下內容，確保不存在明顯影響解算精度的因素。 a) 偏心分量的測量方式、測量精度是否滿足要求。 b) 根據激光掃描期間地面 GNSS 站點的觀測數據解算的 GNSS 站點

50、空間關系與根據站點控制成果計算出的空間關系有無大的偏差。 c) 地面基站 GNSS 和移動激光掃描GNSS 的衛(wèi)星觀測質量是否滿足要求。 d) 地面基站 GNSS 的觀測時段是否超出移動激光掃描系統(tǒng) GNSS 的觀測時段； e) IMU 數據記錄是否齊全、完整，是否與 GNSS 時間同步。 7.1.2 POS 解算應滿足下列規(guī)定： a) 聯(lián)合各類 GNSS 基站數據、激光雷達系統(tǒng) GNSS 觀測數據，按照后處理動態(tài)測量模式進行處理， 獲取數據采集過程中各時刻激光雷達系統(tǒng) GNSS 天線的三維坐標； b) 采用鄰近的多個基站分別進行單基站或多基站數據聯(lián)合解算，選擇其中的最優(yōu)解作為最終結果； 15

51、 庫七七 標準下載DB51/T 27932021c) 結合偏心分量，將差分 GNSS 結果與 IMU 數據進行融合處理生成實時軌跡文件； d) 利用 GNSS 定位精度、POS 解算正反算差值、數據質量因子等指標對 POS 解算質量進行綜合評定,具體應滿足下列要求； 1) POS 解算的平面位置中誤差和高程中誤差不應大于表 13 的規(guī)定。 表13軌跡解算精度單位為米 比例尺 道路部位 POS平面位置中誤差 POS高程中誤差 1500 新建工程、改擴建工程路外部分 0.05 0.075 改擴建工程路面部分 0.05 0.075 11000 新建工程、改擴建工程路外部分 0.10 0.15 改擴建工程路面部分 0.05 0.075 12000 新建工程、改擴建工程路外部分 0.20 0.30 改擴建工程路面部分 0.05 0.075 注8：POS解算的高程中誤差以大地高為基準。 2) POS 解算正反算差值不應大于 POS 解算中誤差的 2 倍。 3) POS 解算的固定解率達到 90%以上。 e) POS 解算質量滿足項目要求后，導出合格的軌跡成果，并填