激光點云快速測圖系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范

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激光點云快速測圖系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范

1范圍

本文件規(guī)定了激光點云快速測圖系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范的術(shù)語和定義、縮略語、總體要求、系統(tǒng)類別及作業(yè)

要求、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)預(yù)處理、成果制作、質(zhì)量控制與成果歸、檔檢驗方法與規(guī)則、標志、標簽和隨行

文件。

本文件適用于激光點云快速測圖系統(tǒng)的技術(shù)要求和作業(yè)規(guī)范。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)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(yīng)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。

GB50026工程測量規(guī)范

GB50104建筑制圖標準

GB7247.1激光產(chǎn)品的安全第1部分：設(shè)備分類、要求

GB/T13384機電產(chǎn)品包裝通用技術(shù)條件

GB/T13923基礎(chǔ)地理信息要素分類與代碼

GB/T13989國家基本比例尺地形圖分幅和編號

GB/T18316數(shù)寧測繪成果質(zhì)量檢查與驗收

GB/T19710地理信息元數(shù)據(jù)

GB/T24356測繪成果質(zhì)量檢查與驗收

CH1016測繪作業(yè)人員安全生產(chǎn)規(guī)范

CH/T9008.1基礎(chǔ)地理信息數(shù)字成果1:500、1:1000、1:2000數(shù)字線劃圖

CH/T9008.2基礎(chǔ)地理信息數(shù)字成果1:500、1:1000、1:2000數(shù)字高程模型

CJJ/T8城市測量規(guī)范

CJJ/T157城市三維建模技術(shù)規(guī)范

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

點云pointclouds

同一坐標系下以離散、不規(guī)則方式分布在三維空間中，表達目標空間分布和目標表面特性的海量點

的集合。

3.2

激光點云LIDARpointclouds

通過激光測量方式獲取三維空間中目標表面特征的海量點的集合。三維激光點云數(shù)據(jù)中的點包括三

維坐標、顏色信息和反射強度等信息。

3.3

彩色點云pointcloudwithRGBinformation

具有RGB標準顏色信息的點云。

3.4

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點間距distancebetweenpoints

點云中相鄰兩點之間的空間距離。

3.5

特征點featurepoints

在點云中便于識別選取的地物角點、線狀地物交叉點等。

3.6

點云數(shù)據(jù)配準pointcloudregistration

把不同測站點獲取的點云數(shù)據(jù)變換到同一坐標系的過程。

3.7

標靶target

用一定材質(zhì)制作的具有規(guī)則幾何形狀的標志，該類標志在點云中能夠很好地被識別和量測，從而可

以用于點云數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查及點云配準等工作。

3.8

降噪removenoise

去除點云中由于外界因素（如光線、震動、噪聲等）以及三維激光掃描儀本身的因素造成的，不可

避免的部分點的過程。

3.9

抽稀dilution

在保證矢量曲線形狀不變的情況下，最大限度地減少重復(fù)數(shù)據(jù)點個數(shù)。

3.10

紋理映射texturemapping

將紋理像素信息映射到三維模型上的過程。

4縮略語

下列縮略語適用于本文件。

CGCS2000：2000中國大地坐標系（ChinaGeodeticCoordinateSystem2000）

DEM：數(shù)字高程模型（DigitalElevationModel）

DLG：數(shù)字線劃圖（DigitalLineGraphic）

GNSS：全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GlobalNavigationSatelliteSystem）

RTK：實時動態(tài)差分（Real-timekinematic）

TDOM：真正射影像圖（TrueDigitalOrthophotoMap）

5總體要求

5.1空間參考系

5.1.1平面坐標系

三維激光掃描作業(yè)的平面坐標系宜采用CGCS2000，采用地方坐標系時應(yīng)與CGCS2000建立聯(lián)系。

5.1.2高程基準

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三維激光掃描作業(yè)的高程基準宜采用1985國家高程基準，采用地方高程基準時應(yīng)與1985國家高程基

準建立聯(lián)系。

5.1.3自定義參考系

根據(jù)需要可自定義平面坐標系和高程基準。

5.2時間標準

三維激光掃描作業(yè)的日期應(yīng)采用公元紀年，時間應(yīng)采用北京時間。

5.3點云精度及技術(shù)指標

三維激光掃描點云精度及技術(shù)指標應(yīng)符合表1的要求，有特殊要求的應(yīng)另行設(shè)計。

表1激光掃描點云精度和技術(shù)指標

特征點間距中點位相對于臨近控最大間距

等級配準要求

誤差（mm）制點中誤差（mm）（mm）

一等≤5/≤3應(yīng)采用標靶進行配準、連續(xù)傳遞配準次數(shù)不應(yīng)超過4次

二等≤15≤30≤10控制點直接的連接傳遞配準次數(shù)不應(yīng)超過5次

三等≤50≤100≤25控制點直接的連接傳遞配準次數(shù)不應(yīng)超過5次

四等≤200≤250//

注:一等不宜通過控制點進行配準。

5.4激光放射安全防護等級

激光掃描作業(yè)時的輻射安全防護等級應(yīng)符合GB7247.1中I類或Ⅱ類激光的要求。

6系統(tǒng)類別及作業(yè)要求

6.1系統(tǒng)類別

激光點云快速測圖系統(tǒng)主要有履帶車式、手推車式、摩托車車載式、包式，無人機載式五個類型的

測圖系統(tǒng)，系統(tǒng)搭載Windows81withBing和安卓雙操作系統(tǒng)。系統(tǒng)圖示見附錄A。

6.2系統(tǒng)參數(shù)

6.2.1履帶車式

6.2.1.1應(yīng)具備基礎(chǔ)越野能力，其扭矩不低于60NM。

6.2.1.2車體應(yīng)配備遙控裝置，遙控距離應(yīng)不低于300m。

6.2.1.3攝像頭的視場角在水平方向應(yīng)不低于360°，垂直方向應(yīng)不低于270度°，測距范圍不低于

50m。

6.2.1.4點云測圖精度誤差應(yīng)在2cm之內(nèi)，適用于隧道、室內(nèi)、樹林等衛(wèi)星信號遮擋區(qū)域或封閉空間

的高精度測繪量。

6.2.1.5履帶車式測圖系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)，以車體尺寸600mm（長）×440mm（下底寬）×170mm（高）

為標準，詳見表2。

表2履帶車式快速測圖系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)

項目名稱要求單位

運行速度0～6Km/h

離地距離≤70mm

激光頻率40Hz

探測距離≥50m

水平視場角≥360°

垂直視場角≥270°

水平角分辨率≥0.25°

垂直角分辨率≥0.25°

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表2履帶車式快速測圖系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)（續(xù)）

項目名稱要求單位

回波特性雙回波-

點云測距精度±2cm

慣導(dǎo)角度分辨率1：0.05°

慣導(dǎo)最大速度0～515m/s

環(huán)境溫度-10～50℃

6.2.2手推車式

6.2.2.1攝像頭的視場角在水平方向應(yīng)不低于360°，垂直方向應(yīng)不低于270°，測距范圍不低于50m。

6.2.2.2系統(tǒng)應(yīng)配備全景相機，點云測圖精度誤差應(yīng)在5cm之內(nèi)，適用于大型場館、地下車庫等封閉

空間的大范圍測繪。

6.2.2.3手推車式測圖系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)詳見表3。

表3手推車式快速測圖系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)

項目名稱要求單位

激光頻率40Hz

探測距離≥50m

水平視場角≥360°

垂直視場角≥270°

水平角分辨率≥0.25°

垂直角分辨率≥0.25°

回波特性雙回波-

點云測距精度±5cm

慣導(dǎo)角度分辨率1：0.05°

慣導(dǎo)最大速度0～515m/s

環(huán)境溫度-10～50℃

6.2.3摩托車車載式

6.2.3.1數(shù)據(jù)采集最大車速應(yīng)不高于80km/h。

6.2.3.2攝像頭的視場角在水平方向應(yīng)不低于30°，垂直方向應(yīng)不低于270°，測距范圍不低于100m。

6.2.3.3系統(tǒng)可選配備高精度GNSS天線，點云測圖精度誤差應(yīng)在3cm之內(nèi)，適用于公路大范圍帶狀

地形測繪。

6.2.3.4摩托車車載式測圖系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)詳見表4。

表4摩托車車載式快速測圖系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)

項目名稱要求單位

激光線數(shù)≥16線

激光頻率5～20Hz

每秒點云數(shù)≥30萬/個

探測距離≥100m

水平視場角≥360°

垂直視場角30（-15～15）°

水平角分辨率0.1～0.4°

垂直角分辨率≥2°

回波特性雙回波/

點云測距精度±3cm

包括用于GPS、GLONASS，Galileo和北斗星座的

GNSS傳感器/

三個頻段——L-Band，SBAS和QZSS

慣導(dǎo)角度分辨率1：0.05°

慣導(dǎo)最大速度0～515m/s

環(huán)境溫度-10～60℃

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表4摩托車車載式快速測圖系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)（續(xù)）

項目名稱要求單位

數(shù)采支持車速≤80km/h

6.2.4包式

6.2.4.1背包重量包含電池在內(nèi)應(yīng)不超過10kg。

6.2.4.2攝像頭的視場角在水平方向應(yīng)不低于270°，垂直方向應(yīng)不低于30°，測距范圍不低于120m。

6.2.4.3系統(tǒng)應(yīng)配備全景相機、高精度GNSS天線，點云測圖精度誤差應(yīng)在3cm之內(nèi)。

6.2.4.4包式測圖系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)詳見表5。

表5包式快速測圖系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)

項目名稱要求單位

背包尺寸270×150×520mm

背包重量≤10kg

激光線數(shù)≥16線

每秒點云數(shù)≥30萬/個

探測距離≥120m

水平視場角≥270°

垂直視場角30（-15～15）°

水平角分辨率0.1～0.4°

垂直角分辨率≥2°

回波特性雙回波/

包括用于GPS、GLONASS，Galileo和北斗星座的

GNSS傳感器/

三個頻段——L-Band，SBAS和QZSS

點云測距精度±3cm

慣導(dǎo)角度分辨率1：0.05°

慣導(dǎo)最大速度0～515m/s

環(huán)境溫度-10～40℃

6.2.5無人機載式

6.2.5.1系統(tǒng)應(yīng)配備多線3D激光掃描儀，保證全方位體力測圖。

6.2.5.2系統(tǒng)應(yīng)配備高精度GNSS天線，點云測圖精度應(yīng)在5cm之內(nèi)。

6.2.5.3無人機單程飛行距離應(yīng)不小于1800m。

6.2.5.4無人機載式測圖系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)，以起落架尺寸460mm（長）×450mm（下底寬）×330mm

（高）為標準，詳見表6。

表6無人機載式快速測圖系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)

項目名稱要求單位

整機重量≤3.3kg

螺旋槳尺寸60×10inch

抗風(fēng)等級≥6級

載重能力≥3.5kg

飛行距離≥1800m

懸停時間≥22min

激光線數(shù)≥16線

激光頻率5～20Hz

每秒點云數(shù)≥30萬/個

探測距離≥100m

水平視場角30（-15～15）°

垂直視場角≥270°

水平角分辨率≥2°

垂直角分辨率0.1～0.4°

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表6無人機載式快速測圖系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)（續(xù)）

項目名稱要求單位

回波特性雙回波/

點云測距精度±3cm

包括用于GPS、GLONASS，Galileo和北斗星座的三

GNSS傳感器/

個頻段——L-Band，SBAS和QZSS

慣導(dǎo)角度分辨率1：0.05°

慣導(dǎo)最大速度0～515m/s

環(huán)境溫度-10～40℃

6.3性能要求

激光點云快速測圖系統(tǒng)的性能應(yīng)符合以下要求：

a)支持一鍵啟動；

b)安裝操作方便簡單；

c)數(shù)據(jù)獲取速度快、精度高；

d)能夠準確的記錄姿態(tài)和位置；

e)機載激光掃描測繪系統(tǒng)應(yīng)有工作狀態(tài)指示燈；

f)自動采集三維激光與影像數(shù)據(jù)；

g)可搭載于汽車、無人機、有人機或其他移動載體上；

h)數(shù)據(jù)處理采集軟件功能強大，能夠?qū)崟r顯示影像數(shù)據(jù)、監(jiān)測雷達系統(tǒng)的運行狀態(tài)、自動生成點

云數(shù)據(jù)。

6.4作業(yè)前的準備與設(shè)計

6.4.1資料收集及分析

作業(yè)前應(yīng)收集下列資料，并進行適用性分析：

a)測區(qū)以及周邊的控制成果資料；

b)測區(qū)1:500～1:2000比例尺地形圖、數(shù)字高程模型、數(shù)字正射影像圖、設(shè)計圖、竣工圖等；

c)測區(qū)其他相關(guān)資料。

6.4.2現(xiàn)場踏勘

現(xiàn)場踏勘應(yīng)符合下列規(guī)定：

a)實地了解作業(yè)區(qū)域的自然地理、人文及交通狀況；

b)核對已有資料的真實性和適用性；

c)根據(jù)測區(qū)情況選擇控制網(wǎng)和掃描站的布設(shè)方式。

6.4.3儀器準備與檢查

6.4.3.1儀器準備

儀器應(yīng)符合下列規(guī)定：

a)儀器設(shè)備應(yīng)在檢校合格有效期內(nèi)，采用的軟件應(yīng)經(jīng)過測試并在技術(shù)管理部門備案；

b)應(yīng)根據(jù)項目要求按表1選擇相應(yīng)的作業(yè)等級，激光掃描儀器的主要技術(shù)要求應(yīng)符合表7的要求；

表7三維激光掃描儀器主要技術(shù)要求

儀器指標一等二等三等四等

儀器測距中誤差/儀

≤2@D或3@D≤5@D或8@D≤15@D或25@D≤80@D或75@D

器點位中誤差（mm）

有效點云范圍≤D且≤0.5S≤0.5D且≤0.5S≤0.5S≤0.7S

注:@是指“在…”，A@D指D距離處測居中誤差或點位中誤差為A，其中A指掃描儀的標稱測距中誤差或點位中誤差，

D指儀器標稱精度的距離，S指儀器的標稱測程。

c)根據(jù)項目的規(guī)模和工期要求，可選擇符合要求的單一類型三維激光掃描儀，也可選擇符合要求

的多種類型三維掃描儀混合使用，但應(yīng)顧及后續(xù)數(shù)據(jù)處理軟件的兼容性。

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6.4.3.2掃描儀檢查

6.4.3.2.1維激光掃描儀各部件及附件應(yīng)齊全、匹配，儀器各個部件應(yīng)連接緊密且穩(wěn)定，具有對中功

能的掃描儀應(yīng)進行對中功能檢查。

6.4.3.2.2掃描儀、同軸相機通電后應(yīng)能正常獲取數(shù)據(jù)，電源容量和內(nèi)存容量應(yīng)滿足作業(yè)時間需求。

6.4.3.2.3外置同軸相機應(yīng)進行相機主距、像主點、畸變參數(shù)、相對于掃描儀的安裝姿態(tài)參數(shù)的標定。

6.4.4測區(qū)自然地理概況

作業(yè)前應(yīng)確認與設(shè)計方案或作業(yè)有關(guān)的測區(qū)自然地理狀況，內(nèi)容包括但不限于作業(yè)區(qū)地形概況、地

貌特征、困難程度、氣候狀況、交通狀況，必要時收集測區(qū)的工程地質(zhì)與水文地質(zhì)資料。

6.4.5作業(yè)人員配置

作業(yè)員應(yīng)經(jīng)過專業(yè)的技術(shù)培訓(xùn)，培訓(xùn)合格后方能參與作業(yè)。掃描作業(yè)時，1臺設(shè)備應(yīng)配備不少于3

名作業(yè)員。

6.4.6安全保障措施

掃描作業(yè)時安全保障應(yīng)滿足下列要求：

a)儀器長時間暴露于太陽強光照射環(huán)境中時，應(yīng)為儀器遮陽；

b)高空作業(yè)時，應(yīng)保證儀器、人身安全；

c)儀器作業(yè)時，應(yīng)避免人眼直視激光發(fā)射頭；

d)作業(yè)員人身安全還應(yīng)符合CH1016的規(guī)定。

7數(shù)據(jù)采集

7.1采集流程

數(shù)據(jù)采集流程包括控制測量、掃描站布測、標靶布測、設(shè)站掃描、紋理圖像采集、外業(yè)數(shù)據(jù)檢查、

數(shù)據(jù)導(dǎo)出備份，流程圖見圖1。

圖1數(shù)據(jù)采集流程圖

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7.2數(shù)據(jù)要求

7.2.1數(shù)據(jù)格式

影像數(shù)據(jù)宜采用TIFF或JPEG格式激光點云數(shù)據(jù)宜采用LAS格式真彩色點云數(shù)據(jù)還可采用文本格式,

應(yīng)包括東、北、高、紅、綠、藍等信息。

7.2.2儲存單元

點云數(shù)據(jù)應(yīng)分塊存儲,用于地形測量的點云數(shù)據(jù)分塊宜按GB/T13989地形圖分幅要求進行數(shù)據(jù)分塊

和編號，非地形測量的可結(jié)合待測目標性質(zhì)和使用目的確定。

7.2.3元數(shù)據(jù)

元數(shù)據(jù)應(yīng)符合GB/T19710的相關(guān)規(guī)定，宜采用圖和文字結(jié)合的方式表達。元數(shù)據(jù)應(yīng)包括下列內(nèi)容數(shù)

據(jù)：

a)基本描述信息：包括坐標系、點云密度、范圍、采集時間等；

b)數(shù)據(jù)處理信息：包括采集單位處理單位、產(chǎn)權(quán)單位，數(shù)據(jù)處理方法等；

c)數(shù)據(jù)存儲信息：包括存儲格式、有效期等。

7.2.4數(shù)據(jù)采集方案與閉環(huán)控制設(shè)計

數(shù)據(jù)獲取時，應(yīng)事先規(guī)劃好數(shù)據(jù)采集路線，并做好閉環(huán)控制設(shè)計。數(shù)據(jù)采集路線和閉環(huán)控制設(shè)計應(yīng)

滿足如下要求：

a)數(shù)據(jù)采集路線應(yīng)完全覆蓋作業(yè)區(qū)域；

b)整條采集路線宜設(shè)置一個大閉環(huán),結(jié)束位置選擇在起始數(shù)據(jù)的采集位置；

c)采集里程超過200m時，應(yīng)設(shè)置1個及以上閉環(huán)；

d)采集面積超過2000m2時，應(yīng)設(shè)置1個及以上閉環(huán)；

e)多層空間每一層應(yīng)設(shè)置1個及以上閉環(huán)；

f)層間轉(zhuǎn)換應(yīng)設(shè)置1個及以上閉環(huán)；

g)閉環(huán)宜選擇相對規(guī)則空間，面積在10m2以上。

7.3控制測量

7.3.1控制網(wǎng)布設(shè)

7.3.1.1控制網(wǎng)應(yīng)整體設(shè)計，分級布設(shè)。

7.3.1.2控制網(wǎng)應(yīng)根據(jù)測區(qū)內(nèi)已知控制點的分布、地形地貌、掃描目標物的分布和精度要求，選定控

制網(wǎng)等級并設(shè)計控制網(wǎng)的網(wǎng)形。

7.3.1.3控制網(wǎng)布設(shè)應(yīng)滿足7.4掃描站布測和7.5標靶布測的需求。

7.3.1.4控制點宜選在主要掃描目標物附近且視野開闊的地方。

7.3.1.5控制網(wǎng)應(yīng)全面控制掃描區(qū)域，在分區(qū)進行掃描作業(yè)時，還應(yīng)對各區(qū)的點云數(shù)據(jù)配準起到聯(lián)系

和控制誤差傳遞的作用。

7.3.1.6小區(qū)域或單體目標物掃描，通過標靶進行閉合時可不布設(shè)控制網(wǎng)，但掃描成果應(yīng)與已有空間

參考系建立聯(lián)系。

7.3.2控制網(wǎng)觀測

7.3.2.1一等點云精度的控制測量應(yīng)單獨設(shè)計，其他等級應(yīng)按照表8規(guī)定選擇控制測量觀測方法：

表8控制測量觀測技術(shù)要求

點云精度平面控制高程控制

二等二級導(dǎo)線，二級GNSS靜態(tài)四等水準

三等三級導(dǎo)線，三級GNSS靜態(tài)四等水準

四等圖根導(dǎo)線，GNSS靜態(tài)或動態(tài)圖根水準

7.3.2.2導(dǎo)線測量、GNSS測量和水準測量作業(yè)應(yīng)符合CJJ/T8、GB50026中的規(guī)定。

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7.4掃描站布測

7.4.1掃描站布設(shè)

7.4.1.1掃描站應(yīng)設(shè)置在視野開闊、地面穩(wěn)定的安全區(qū)域。

7.4.1.2掃描站掃描范圍應(yīng)覆蓋整個掃描目標物，均勻布設(shè)，且設(shè)站數(shù)目盡量減少。

7.4.1.3目標物結(jié)構(gòu)復(fù)雜、通視困難或線路有拐角的情況應(yīng)適當增加掃描站

7.4.1.4必要時可搭設(shè)平臺架設(shè)掃描站。

7.4.2掃描站坐標觀測

需要觀測掃描站坐標時，應(yīng)符合表8同等級控制測量的觀測要求。

7.5標靶布測

7.5.1標靶布設(shè)

7.5.1.1標靶應(yīng)在掃描范圍內(nèi)均勻布置且高低錯落。

7.5.1.2每一掃描站的標靶個數(shù)應(yīng)不少于4個，相鄰兩掃描站的公共標靶個數(shù)應(yīng)不少于3個。

7.5.1.3明顯特征點可作為標靶使用。

7.5.2標靶測量

7.5.2.1在需要測量標靶三維坐標時，應(yīng)在同一控制點上觀測兩測回，或在不同控制點上施測兩次，

平面、高程較差應(yīng)不大于2cm，取平均值作為最終成果。

7.5.2.2按四等點云精度作業(yè)時，標靶平面測量可采用RTK進行測量，并應(yīng)符合相應(yīng)等級技術(shù)要求

7.6點云數(shù)據(jù)采集

7.6.1作業(yè)前應(yīng)將儀器放置在觀測環(huán)境中30分鐘以上。

7.6.2掃描作業(yè)時，應(yīng)符合下列規(guī)定：

a)按照表1設(shè)置點間距或采集分辨率，按照7.3.1節(jié)的要求布設(shè)掃描站點，并應(yīng)滿足相鄰掃描站間

有效點云的重疊度不低于30%，困難區(qū)域不低于15%的要求。

b)應(yīng)根據(jù)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(shù)據(jù)，并在大比例地形

圖、平面圖或草圖上標注掃描站位置。

c)設(shè)有標靶的掃描站應(yīng)進行標靶的識別與精確掃描。

d)掃描過程中出現(xiàn)斷電、死機、儀器位置變動等異常情況時，應(yīng)初始化掃描儀，重新掃描。

7.6.3掃描作業(yè)結(jié)束后，應(yīng)將掃描數(shù)據(jù)導(dǎo)入電腦，檢查點云數(shù)據(jù)覆蓋范圍完整性、標靶數(shù)據(jù)完整性和

可用性。對缺失和異常數(shù)據(jù)，應(yīng)及時補掃。

7.7紋理圖像采集

7.7.1紋理圖像投影像元應(yīng)符合表9的規(guī)定：

表9紋理投影像元技術(shù)規(guī)定

等級一等二等三等四等

像元大小≤3mm≤10mm≤25mm≤50mm

7.7.2圖像的拍攝角度應(yīng)保持鏡頭正對目標面，無法正面拍攝全景時，應(yīng)先拍攝部分全景，再逐個正

對拍攝，后期再合成。

7.7.3宜選擇光線較為柔和、均勻的天氣進行拍攝，避免逆光拍攝，能見度過低或光線過暗時不宜拍

攝。

7.7.4相鄰兩幅圖像的重疊度應(yīng)不低于30%。

7.7.5采集圖像時應(yīng)繪制圖像采集點分布示意圖。

7.7.6紋理顏色有特殊要求時可使用色卡配合拍攝。

8數(shù)據(jù)預(yù)處理

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8.1預(yù)處理流程

數(shù)據(jù)預(yù)處理流程包括點云數(shù)據(jù)配準、坐標系轉(zhuǎn)換、降噪與抽稀、圖像數(shù)據(jù)處理、彩色點云制作。

8.2點云配準

根據(jù)不同的作業(yè)方法，可選擇控制點、標靶、特征地物點進行點云數(shù)據(jù)配準，并應(yīng)符合下列規(guī)定：

a)當使用標靶、特征地物點進行點云數(shù)據(jù)配準時，應(yīng)采用不少于3個同名點建立轉(zhuǎn)換矩陣進行點

云配準，配準后同名點的內(nèi)符合精度應(yīng)不低于表1中特征點間距中誤差的1/2；

b)當使用控制點進行點云數(shù)據(jù)配準時，二等及以下應(yīng)利用控制點直接獲取點云的坐標進行配準。

8.3坐標系轉(zhuǎn)換

坐標系轉(zhuǎn)換應(yīng)符合下列規(guī)定：

a)應(yīng)采用不少于3個分布均勻的同名點，通過七參數(shù)模型進行坐標系轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換時宜固定比例因

子，轉(zhuǎn)換殘差應(yīng)小于表1中點位相對于臨近控制點中誤差的1/2；

b)小范圍或單一掃描目標物可采用一個已知點和一個已知方位進行坐標系轉(zhuǎn)換。

8.4降噪與抽稀

降噪與抽稀應(yīng)符合下列規(guī)定：

a)點云數(shù)據(jù)中存在脫離掃描目標物的異常點、孤立點時，應(yīng)采用濾波或人機交互進行降噪處理；

b)點云數(shù)據(jù)抽稀應(yīng)不影響目標物特征識別與提取，且抽稀后點間距應(yīng)滿足表1的要求。

8.5圖像數(shù)據(jù)處理

圖像數(shù)據(jù)處理應(yīng)包括圖像色彩調(diào)整、變形糾正、圖像配準、格式轉(zhuǎn)換，并應(yīng)符合下列規(guī)定：

a)圖像出現(xiàn)曝光過度、曝光不足、陰影、相鄰圖像間的色彩差異等現(xiàn)象時，應(yīng)進行色彩調(diào)整保持

圖像反差適中、色彩一致；

b)使用色卡時，應(yīng)參照色卡進行色彩調(diào)整；

c)因視角或鏡頭畸變引起變形影響使用時，應(yīng)對圖像的變形部分作糾正處理；

d)圖像配準時，應(yīng)保證圖像細節(jié)表現(xiàn)清晰，無配準鑲嵌縫隙；

e)宜將處理后的圖像轉(zhuǎn)換為通用的文件格式；

f)處理后的圖像應(yīng)與實地情況相符，真實反映實際材質(zhì)的圖案、質(zhì)感、顏色及透明度。

8.6彩色點云制作

選擇點云對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)，根據(jù)相機與掃描儀的姿態(tài)參數(shù)制作彩色點云，制作完成的彩色點云在圖

像重疊區(qū)域應(yīng)無明顯色彩差異。

9成果制作

9.1三維模型構(gòu)建

9.1.1制作流程

三維模型制作流程包括點云分割、模型制作、紋理映射。

9.1.2制作要求

9.1.3三維模型分為規(guī)則模型和不規(guī)則模型。

9.1.4點云可根據(jù)數(shù)據(jù)規(guī)模、軟硬件性能、精度要求等因素進行分割。

9.1.5規(guī)則模型制作應(yīng)符合下列規(guī)定：

a)可利用點云數(shù)據(jù)或已測平面圖、立面圖、剖面圖進行交互式建模；

b)對于球面、弧面、柱面、平面等規(guī)則幾何體應(yīng)根據(jù)點云數(shù)據(jù)擬合模型；

c)模型制作應(yīng)符合CJJ/T157的要求。

9.1.6不規(guī)則模型制作應(yīng)符合下列規(guī)定：

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a)通過點云構(gòu)建三角網(wǎng)模型，并應(yīng)采用孔填充、邊修補、簡化、細化、光滑處理等方法優(yōu)化三角

網(wǎng)模型；

b)表面為光滑曲面的可采用曲面片劃分、輪廓線探測編輯、曲面擬合等方法生成曲面模型。；

9.1.7紋理映射可采用在模型和圖像上選定同名點對的方式進行，并應(yīng)符合下列規(guī)定：

a)應(yīng)選擇位置明顯、特征突出、分布均勻的同名點；

b)同名點應(yīng)不少于4對；

c)各同名點應(yīng)不在同一條直線上或近似同一平面內(nèi)；

d)紋理映射后，圖像與模型應(yīng)無明顯偏差。

9.2數(shù)字高程模型制作

9.2.1制作流程

DEM制作應(yīng)包括地面點提取、特征點線提取、三角網(wǎng)構(gòu)建、DEM內(nèi)插、DEM數(shù)據(jù)編輯、DEM數(shù)據(jù)接邊、

DEM數(shù)據(jù)鑲嵌和裁切、數(shù)據(jù)存儲等。

9.2.2制作要求

DEM的制作應(yīng)符合下列規(guī)定：

a)對落于地面的點，可采用濾波或人機交互的方式提取；

b)對地表點云缺失的區(qū)域，依據(jù)實際情況宜采用量取點云距地面的高度計算地面點，也可采用內(nèi)

插方式，若缺失區(qū)域仍不滿足制作要求，應(yīng)進行補測；

c)根據(jù)成圖比例尺，利用地面點云和圖像數(shù)據(jù)進行特征點線提取；

d)DEM制作及精度要求應(yīng)符合CH/T9008.2、CJJ/T8的相關(guān)規(guī)定。

9.3數(shù)字線劃圖制作

9.3.1制作流程

DLG制作應(yīng)包括點云分類、特征點線提取、等高線繪制、其他要素采集和圖面整飾等。

9.3.2制作要求

依據(jù)點云和圖像數(shù)據(jù)情況，可采用分類擬合或人機交互方式提取特征點線制作DLG，并應(yīng)符合下列

規(guī)定：

a)DLG宜選擇1:500及以上大比例尺；

b)要素的分類與代碼應(yīng)符合GB/T13923的要求；

c)管線井、獨立樹、電線桿等有規(guī)則形狀的獨立地物，宜采用擬合中心的方法進行采集；

d)電力線、道路、房屋、河流、土坎等線狀地物，宜采用擬合線的方法進行采集；

e)根據(jù)成圖比例尺和地形類別，或項目要求確定等高距，利用地面點云提取地面高程、內(nèi)插生成

等高線；

f)對內(nèi)業(yè)無法判定的地物應(yīng)進行外業(yè)核查和補測；

g)圖幅整飾應(yīng)符合CH/T9008.1的規(guī)定。

9.4真正射影像圖制作

9.4.1制作流程

TDOM制作流程包括模型投影或點云投影、圖像輸出、圖像鑲嵌、圖像裁切。

9.4.2制作要求

應(yīng)采用經(jīng)紋理映射的三維模型或彩色點云進行TDOM制作，并符合下列規(guī)定：

a)TDOM比例尺宜選擇1:10、1:20、1:50、1:100；

b)制作完成的TDOM空間分辨率不應(yīng)大于圖上0.1mm；

c)對于點云完整、無缺失的區(qū)域，可采用彩色點云直接投影生成TDOM；

d)圖像輸出時應(yīng)考慮成果的比例尺，TDOM輸出打印分辨率不應(yīng)小于300dpi；

e)TDOM宜以TIFF格式存儲。

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9.5平面圖、立面圖和剖面圖制作

9.5.1制作流程

平面圖、立面圖、剖面圖可利用點云、三維模型或TDOM進行制作，流程應(yīng)包括數(shù)據(jù)投影、矢量數(shù)據(jù)

采集、圖形編輯和圖形整飾。

9.5.2制作要求

平面圖、立面圖、剖面圖制作應(yīng)符合下列規(guī)定：

a)比例尺宜選擇1:10、1:20、1:50、1:100；

b)采用的TDOM比例尺不應(yīng)小于成果比例尺；

c)根據(jù)選用的投影面進行點云投影；

d)點云可根據(jù)軟硬件性能、精度要求和數(shù)據(jù)規(guī)模等進行分割；

e)根據(jù)投影后的點云繪制特征線；

f)點云部分缺失無法準確獲取結(jié)構(gòu)尺寸時，可根據(jù)露明部分尺寸推算隱蔽尺寸，推算結(jié)果應(yīng)特別

說明；

g)比例尺、圖示符號、注記、整飾等應(yīng)符合GB50104相關(guān)規(guī)定；

h)結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)實地檢核，相對誤差應(yīng)不大于1/200。

9.6表面積和體積計算

9.6.1計算流程

表面積和體積計算流程包括點云提取、三角網(wǎng)構(gòu)建、表面積和體積計算。

9.6.2計算要求

計算可采用構(gòu)三角網(wǎng)或方格網(wǎng)方法進行，并應(yīng)符合下列規(guī)定：

a)用于計算的點云應(yīng)能完整反映對象特征、分布均勻；

b)根據(jù)工程項目的要求，設(shè)定用于計算的點云格網(wǎng)大小，并應(yīng)符合表10的規(guī)定；

表10格網(wǎng)劃分技術(shù)要求及使用范圍

格網(wǎng)大小D（m）使用范圍

≤0.5重要工程、儲量器具、洞采等

0.5～1.0露采、堆料、堆土、建筑要素等

1.0～5.0面積較大、簡單地形、挖填土方塊、塘、水庫等

注:三角網(wǎng)邊長為2D

c)應(yīng)進行兩次獨立計算，相對較差應(yīng)不大于3%，取均值作為最終結(jié)果。

10質(zhì)量控制與成果歸檔

10.1質(zhì)量控制要求

質(zhì)量控制應(yīng)符合下列規(guī)定：

a)質(zhì)量檢查驗收應(yīng)符合GB/T24356、GB/T18316的規(guī)定，且滿足技術(shù)設(shè)計書的要求；

b)三維激光掃描作業(yè)成果檢查驗收應(yīng)進行二級檢查、一級驗收。

10.2質(zhì)量檢查內(nèi)容

10.2.1點云數(shù)據(jù)

點云數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查的內(nèi)容應(yīng)包括：

a)點云重疊度、完整性；

b)點云密度；

c)點云噪聲；

d)點云相對精度、絕對精度；

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e)點云顏色信息。

10.2.2三維模型

三維模型質(zhì)量檢查內(nèi)容包括：

a)模型與點云數(shù)據(jù)符合性；

b)模型與點云數(shù)據(jù)符合性；

c)模型細節(jié)表達合理性；

d)模型表面完整性；

e)模型紋理；

f)CJJ/T157規(guī)定的其他三維模型質(zhì)量檢查內(nèi)容

10.2.3數(shù)字高程模型

DEM質(zhì)量檢查的內(nèi)容應(yīng)包括：

a)DEM格網(wǎng)與點云數(shù)據(jù)符合性；

b)CH/T9008.2規(guī)定的DEM其他質(zhì)量檢查內(nèi)容。

10.2.4數(shù)字線劃圖

DLG質(zhì)量檢查的內(nèi)容包括：

a)DLG特征點、線與點云數(shù)據(jù)符合性;

b)DLG高程點與點云數(shù)據(jù)一致性;

c)CH/T9008.1規(guī)定的DLG其他質(zhì)量檢查內(nèi)容

10.2.5真正射影像圖

TDOM質(zhì)檢檢查內(nèi)容包括：

a)TDOM與點云數(shù)據(jù)或三維模型的符合性；

b)坐標系統(tǒng)、高程基準和投影參數(shù)；

c)平面絕對位置中誤差；

d)數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)組織和文件命名、原始數(shù)據(jù)使用和影像分辨率等正確性；

e)影像色調(diào)和反差、清晰度和紋理表現(xiàn)、拼接和接邊質(zhì)量、外觀質(zhì)量和影像色彩等；

f)CJJ/T8規(guī)定的TDOM其他質(zhì)量檢查內(nèi)容。

10.2.6平面圖、立體圖和剖面圖

平面圖、立面圖、剖面圖的質(zhì)量檢查內(nèi)容包括：

a)圖輪廓線與點云數(shù)據(jù)符合性；

b)結(jié)構(gòu)完整性；

c)構(gòu)件搭接關(guān)系正確性；

d)文字描述、尺寸標注齊全；

e)圖例和比例尺；

f)圖面整潔度。

10.2.7表面積、體積計算

表面積、體積計算質(zhì)量檢查的內(nèi)容包括：

a)三角網(wǎng)或格網(wǎng)數(shù)據(jù)與點云數(shù)據(jù)符合性；

b)計算要素的完整性；

c)成果報表的正確性。

10.3成果歸檔

10.3.1歸檔要求

成果整理應(yīng)符合下列規(guī)定：

a)外業(yè)觀測、數(shù)據(jù)處理記錄規(guī)范、齊全；

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b)檢查驗收記錄完整、各項指標明確；

c)技術(shù)文檔齊全、完整，內(nèi)容真實，表述準確；

d)各項作業(yè)記錄、技術(shù)資料和成果應(yīng)簽署完整。

10.3.2歸檔內(nèi)容

成果歸檔資料應(yīng)包括以下內(nèi)容：

a)成果清單；

b)點云數(shù)據(jù)、DEM、DLG、三維模型、TDOM和平面圖、立面圖、剖面圖及表面積、體積計算成果；

c)控制測量與計算資料；

d)標靶布設(shè)與測量資料；

e)外業(yè)掃描記錄；

f)內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理記錄；

g)技術(shù)設(shè)計書；

h)技術(shù)總結(jié)書；

i)檢查報告與驗收報告；

j)其他相關(guān)資料。

11檢驗方法與規(guī)則

11.1檢驗方法

11.1.1硬件系統(tǒng)外觀應(yīng)采用目測法確認是否合格。

11.1.2環(huán)境光適應(yīng)性檢驗應(yīng)在暗室、燈光室內(nèi)條件下進行掃描，觀測掃描效果。

11.1.3軟件運行檢驗應(yīng)在運行過程中檢查其數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)處理等功能是否正常運行。

11.1.4掃描質(zhì)量檢驗應(yīng)按照第10節(jié)的要求目測檢驗。

11.1.5防護等級檢驗應(yīng)人工核查測量設(shè)備的合格證書。

11.2檢驗規(guī)則

11.2.1出廠檢驗

11.2.1.1出廠檢驗應(yīng)逐臺檢驗，檢驗合格，方可出廠。

11.2.1.2各檢測項點均檢測合格方可出廠；若檢測項點檢測不合格，允許返修直至合格為止。

11.2.2型式檢驗

具有下列情況之一時，應(yīng)進行型式檢驗：

a)新產(chǎn)品定型時；

b)檢測系統(tǒng)的主要部件發(fā)生改變可能會影響到系統(tǒng)的某些性能時；

c)連續(xù)生產(chǎn)五年或停產(chǎn)三年以上（含三年）恢復(fù)生產(chǎn)；

d)國家質(zhì)量監(jiān)督部門提出要求時。

12標志、標簽和隨行文件

12.1標志和標簽

在儀器明顯位置應(yīng)有標志和標簽，內(nèi)容應(yīng)包括產(chǎn)品型號、商標、出廠編號及能顯示精度等級的標志。

12.2隨行文件

產(chǎn)品的隨行文件應(yīng)包括：

a)產(chǎn)品合格證；

b)產(chǎn)品說明書；

c)質(zhì)量保證書；

d)裝箱單；

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e)隨機備（附）件清單；

f)安裝圖；

g)出廠檢測報告；

h)搬運說明；

i)維修保養(yǎng)注意事項；

j)其他有關(guān)文件。

12.3包裝、運輸及貯存

12.3.1儀器應(yīng)密封包裝；

12.3.2應(yīng)整套系統(tǒng)一體化、集成式設(shè)計，置于儀器箱中運輸，易拆卸，易安裝。

12.3.3產(chǎn)品包裝前所有的零部件、配件、備件應(yīng)進行防潮、防銹處理；

12.3.4包裝應(yīng)符合GB/T13384的規(guī)定（特殊要求可根據(jù)供需雙方合同約定執(zhí)行）；

12.3.5產(chǎn)品可采用常規(guī)運輸工具運輸，運輸中應(yīng)采取防雨雪、防暴曬措施；

12.3.6裝卸時應(yīng)小心輕放，不允許倒置、碰撞和拋擲；

12.3.7不應(yīng)和易燃、易爆、易腐蝕性物質(zhì)或散發(fā)腐蝕性氣體的物質(zhì)混裝運輸；

12.3.8測繪設(shè)備在存放期間，應(yīng)做好防潮、防濕保護，應(yīng)定期檢查防止銹蝕；

12.3.9設(shè)備貯存環(huán)境應(yīng)無腐蝕、易燃氣體，無強烈機械振動、沖擊及強磁場作用。

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附錄A

（資料性）

激光點云快速測圖系統(tǒng)類別圖

A.1激光點云快速測圖系統(tǒng)類別示圖

圖A.1履帶式測圖系統(tǒng)

圖A.2手推車式測圖系統(tǒng)

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圖A.3摩托車車載式測圖系統(tǒng)

圖A.4包式測圖系統(tǒng)

圖A.5無人機載式測圖系統(tǒng)

_________________________________

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ICS7.04

CCSA77

CASME

中國中小商業(yè)企業(yè)協(xié)會團體標準

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激光點云快速測圖系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范

TechnicalspecificationforLIDARpointcloudrapidmappingsystem

征求意見稿

2023-XX-XX發(fā)布2023-XX-XX實施

中國中小商業(yè)企業(yè)協(xié)會??發(fā)布

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激光點云快速測圖系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范

1范圍

本文件規(guī)定了激光點云快速測圖系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范的術(shù)語和定義、縮略語、總體要求、系統(tǒng)類別及作業(yè)

要求、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)預(yù)處理、成果制作、質(zhì)量控制與成果歸、檔檢驗方法與規(guī)則、標志、標簽和隨行

文件。

本文件適用于激光點云快速測圖系統(tǒng)的技術(shù)要求和作業(yè)規(guī)范。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)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(yīng)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。

GB50026工程測量規(guī)范

GB50104建筑制圖標準

GB7247.1激光產(chǎn)品的安全第1部分：設(shè)備分類、要求

GB/T13384機電產(chǎn)品包裝通用技術(shù)條件

GB/T13923基礎(chǔ)地理信息要素分類與代碼

GB/T13989國家基本比例尺地形圖分幅和編號

GB/T18316數(shù)寧測繪成果質(zhì)量檢查與驗收

GB/T19710地理信息元數(shù)據(jù)

GB/T24356測繪成果質(zhì)量檢查與驗收

CH1016測繪作業(yè)人員安全生產(chǎn)規(guī)范

CH/T9008.1基礎(chǔ)地理信息數(shù)字成果1:500、1:1000、1:2000數(shù)字線劃圖

CH/T9008.2基礎(chǔ)地理信息數(shù)字成果1:500、1:1000、1:2000數(shù)字高程模型

CJJ/T8城市測量規(guī)范

CJJ/T157城市三維建模技術(shù)規(guī)范

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

點云pointclouds

同一坐標系下以離散、不規(guī)則方式分布在三維空間中，表達目標空間分布和目標表面特性的海量點

的集合。

3.2

激光點云LIDARpointclouds

通過激光測量方式獲取三維空間中目標表面特征的海量點的集合。三維激光點云數(shù)據(jù)中的點包括三

維坐標、顏色信息和反射強度等信息。

3.3

彩色點云pointcloudwithRGBinformation

具有RGB標準顏色信息的點云。

3.4

1

T/CASMEXXXX—XXXX

點間距distancebetweenpoints