机载激光雷达数据获取质量检查与评定方法探讨

文件命名 、 数据组织和数据格式的正确性 、 规范性 ， 存 储数据的介质和规格 的正确性 ， 数据内容 的完整性等
是否 符合 规 定要求 。
作者简介 ： 许耿然 （ １ ９ ６ ８ 一） ， 男， 高级工程师 ， 主要从事测绘生产技术管理工作 。
城
市
勘
测
２ ０ １ ３年 １ ２月
。
（ Ｄ ２ ０ ％区域点 云密 度低 于规 范或 技 术要求规定值 ； ②点云间距不均匀 比较明显 ， 对数据 处理有较大影响 ； ③ 点云存在 单个 小于 图上 ２ ５ ｍ ｍ ， 对数据处理有较大影响 ； ④点云存在大 于 １ ５ ％的 噪声致使数 据处理 困难 ； ⑤其他较重的错漏。
表１
飞行质量
０ ． ２ ５
影像质量
０ ． ２ ５
点云质量
０ ． ３ Ｏ 质 量 错 漏 分 类 表
Ｐ Ｏ Ｓ质量
０ ． １ ０
１
ｌ
数据组织
０ ． Ｏ ５
附件质量
Ｏ ． ０ ５ 表２
ｉ
质 量元 素
Ａ 类
Ｂ类
Ｃ类
Ｄ类
①航摄设计不符合《 航摄合 同》 或规范的相关规定； ②机载激 光雷达 系统 中激光雷达 系统 、 数码航摄 仪、 Ｉ ＭＵ ／ Ｄ Ｇ Ｐ Ｓ设备任意项未按规定检定 ； ③像 片重 叠度 、 像 点最大位移值 、 边界覆 盖保证 飞行质量 等任一项超限 ， 致使 下工序无 法作业 ； ④激光参数设置错误造 成大量数据丢失 ； ⑤Ｇ Ｐ Ｓ信号严重失锁致使无法进行下工序计算 ； ⑥Ｉ ＭＵ累计误差太大 ， 造成数据无法使用 ； ⑦其他严重的错漏。
对 目前该成果的质量评价缺 乏相应标 准的现状 ， 在 国家现 有规 范的基础 上 ， 采 用错 漏扣 分法 ， 设计 了一 套比较 完整的
扣分标准 ， 探讨 了该成果的质量检查与评定方 法； 并通过某项 目应 用 实例 ， 验证 了该方法 的合 理性 、 有效性 ， 为机载激 光雷达数 据获取的成果质量检查 与评 定提供 参考。 关键 词 ： 机栽激光 雷达； 质量元素 ； 质量评定
（ ２ ） 影像质量包 括的检查项有 ： 影像分辨 率的正
确性 ， 影像 色调 是否 均匀 、 反差 是否 适 中 ， 影像 清 晰 度 ， 影 像外 观质 量 （ 噪声 、 云块 、 污点等 ） 等 是 否 符 合 规 定
要求。
（ ３ ） 点 云质 量包 括 的 检查 项 有 ： 点 云 密度 ， 点 云 间
、
①１ ０ ％ 区域 影像 分辨 率低 于规 范或技术要求规定值 ； ②影像质量差 ， 致使要素密集地 区影像损失超过 １ ％； ③ 目视影 像 欠 清 晰 、 层 次感 较 其他轻 差、 色调较 差 、 反 差太小 使不 易 微错漏 辨认 与摄影分 辨率 相适 应 的细 小地物影像 ④外 观质量 差 ； （ 噪声 污点 等） ， 严重影 响影像质量 ； ⑤其他一般的错漏。
２ ０ １ ３年 １ ２月 第 ６期 文章编号 ： １ ６ ７ ２ — ８ ２ ６ ２ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６ — ８ ５ — ０ ４
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市
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测
Ｄｅ ｃ ． ２ ０１ ３ Ｎｏ． ６
Ｕｒ ｂ ａ ｎ Ｇｅ ｏ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｉ ｎ ｖ ｅ ｓ ｔ ｉ ｇ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ＆ Ｓｕ ｒ ｖ ｅ ｙ ｉ ｎ ｇ
（ Ｇ Ｂ ／ Ｔ １ ８ ３ １ ６ — ２ ０ ０ ８ ） ， 前 者 涉及 航 空摄 影 影 像 数 据 获 取 成果 的质 量 评 定 ， 后者为 ４ Ｄ 数 字 测 绘 成 果 的 检查
（ １ ） 飞行 质 量 包 括 的检 查 项 有 ： 航摄设计 （ 航高 、
航速、 重叠度） 及执 行 情况 ， 航摄 范 围覆 盖 ， 像点 最大 位 移值 ， 激 光 参 数设 置 （ 脉 冲 频率 、 扫 描 频率 ） ， 设 备 初 始 化， Ｉ ＭＵ误 差控 制等 是否符 合 规定要 求 。
① 基站采集参数设置不符合要 求 对 下工序影响较大 ； ② 基站采集 时 间没 有包含 飞行 时间 但包含有效飞行时间 ； ③ 偏心分量 用错对 成果数 据产生 影 响； ＠Ｐ Ｏ Ｓ数据解算较多 精度较差 ， 对 数 据造成较大影响 ； ⑤ 有效作业 时 间固定解 的 比例不 足 ９ ０ ％； ⑥其他较重的错漏。
影像 质量 、 点 云 质量 、 Ｐ Ｏ Ｓ质 量 、 数据组织 、 附件 质 量 。
及过程质量控制＿ ５ Ｊ ， 但是对其质量检查与评定方 面
的研究 相对 较少 ， 国 内还 没有 形 成 一 套 有 效 的 质 量 检 查 和质 量评 定体 系 。 目前 有关 测绘 成果 的质量 检 查 与
１ 引 言
机载激光雷达 （ Ｌ ｉ ｇ ｈ ｔ Ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｒ ａ ｎ ｇ ｉ ｎ ｇ ， 简 称 Ｌ ｉ Ｄ Ａ Ｒ） 是集 激光 测 距 、 Ｃ Ｃ Ｄ航 摄 相 机 、 Ｐ Ｏ Ｓ定 位 定 向 系 统 于一 体 ， 为高 度 集成 的新 型 测量 系统 ， 作为精确 、 快 速 的地 球 表 面 三 维 测 量 方 法 已获 得 广 泛 认 同 及 应 用， 取得 大 量 的研 究 成果 Ｊ ， 已形成 若 干相 应 技 术标 准 Ｊ 。当前研 究 成 果 主 要 是 针 对 数 据 获 取 、 生 产 以
距均匀度 ， 点 云精 度 ， 点 云 噪声 ， 航 带 拼接 等是 否 符 合
规 定 要求 。
２ 质量元素及权 重
按照国家标准 ， 航空摄影各种成果 的质量元素 为
飞行 质 量 、 影 像 质量 、 数据 组织 、 附件质量 ４个 方 面 ； 另一 方 面 ， 根 据 行业标 准 ， Ｌ ｉ Ｄ Ａ Ｒ数据 获取 成果 的质 量 控 制 内容包 含 数 据 文 件 、 Ｐ Ｏ Ｓ数 据 、 地面 Ｇ Ｐ Ｓ基 站 数
果质量检查与验收》 及相关规范
， 在总结机载
激光 雷达 数据 获 取 生 产 实 践 的基 础 上 ， 以合 理 控制 为 出发 点 ， 着重 考 虑 Ｌ ｉ Ｄ Ａ Ｒ 数 据 获 取 成 果 的质 量 要 求 ，
设计 了该 成果 质量 元 素 、 检查 项 、 质量 元素 的权 重 及质 量错 漏分 类方 法 。 质量 元 素主要 包 括 ６个 方 面的 内容 ： 即飞 行 质量 、
（ ｉ ｙ ２ ｏ ￣区域影像 分辨 率低 于规 范或 技术要求规定值 ； ①平均影像分辨率低于规范或技术要求规定值 ； ②影像质量差 ， 致使 要素密集地 区影 ②影像质量差 ， 致使要素密集 地区影像损失超过 像损失超过 ５ ％； １ Ｏ ％： ③ 目视影像不 清晰 、 层次 感差 、 色调 影像质量 ③ 影像存在 大面积 阴影 云影等 ， 严 重影 响影 像 差 、 反差太小或太大使难以辨认与摄 质量 ； 影分辨率相适应的较小地物影像 ； ④其他严重 的错漏 。 ④外观质量差 （ 噪声 、 污点 等 ） ， 影 响 影像质量 ⑤其他较重的错漏 ； 。
其中， 除点云质量外 ， 其他 ５种质量在《 测绘成果质量 检查与验收》 中已有相近的检查 内容与标准 ， 但部分需
要进 行 改进 。
评定有两个规范， 即《 测绘成果质量检查与验收》 （ Ｇ Ｂ ／ Ｔ ２ ４ ３ ５ ６ — ２ ０ ０ ９ ） 和《 数 字测绘成果 质量检 查与验 收》
①基站采集 参数设 置不 符合 要 求但对下工序影响较小 ； ②基站观测记 录不完整 ； ③Ｐ Ｏ Ｓ 数 据解算 个 别航 线精 度 其他 轻 较差但对数据 的影响较小 ； 微 错 漏 ④有效作业 时间 固定解 的比例 不足 ９ ５ ％： ⑤其他 般 的错 漏 。
验收标准 ， 但都未涉及 Ｌ ｉ Ｄ Ａ Ｒ数据获取成果 的质量检
查 与评 定 。如 何 对 Ｌ ｉ Ｄ Ａ Ｒ 数 据 获 取 成 果 进 行 质 量 检 查 和 质量评 定 ， 是 目前 业 内所 关 注 的 问 题 。本 文 结 合 实 际生产 中 Ｌ ｉ Ｄ Ａ Ｒ数 据 获 取 成 果 的质 量 检 查 工 作 实 践， 探 讨其 质 量检 查与 评定 方法 。
（ ６ ） 附件 质 量 包 括 的检 查 项 有 ： 附件资料的完整 性、 正确 性等 是否 符合 规定要 求 。
质量元素
权 重 质 量 元 素 及权 重
Ｌ ｉ Ｄ Ａ Ｒ数 据获 取成果 的质 量元素 及权 重设计 如 表 １所示 ， 各 质量元 素 的错 漏分类 设计 如表 ２所示 。
（ ４ ） Ｐ Ｏ Ｓ质量 包括 的检 查 项有 ： 基 站架 设 质 量 ， 基 站与 Ｐ Ｏ Ｓ数 据 采 集 ， Ｐ Ｏ Ｓ数 据 解 算 基 站 使 用 的 正 确
性， 偏心分量使用 的正确性 ， Ｐ Ｏ Ｓ 解算精度 ， 检校 场布
设 等是否 符合 规定 要 求 。 （ ５ ） 数据 组织 包 括 的检 查 项 有 ： 原 始 数 据 正确 性 ，
据、 点 云数 据、 影像数 据 ５个方面 。为 了合理评 价
Ｌ ｉ Ｄ Ａ Ｒ数 据 获 取 成果 的质 量 ， 根 据 机 载激 光 雷 达数 据 获 取 的成果 质量 特性 及 技术流 程 ， 参考 现行 的《 测 绘 成
￥ 收 稿 日期 ： ２ ０ ｌ ３ —Ｏ ７ —Ｏ ２
、
①点云高程中误差超 限； ②航带拼接时 ， 不 同航带间点云数据 同名 点的平 面位置 中误差或高程中误差超 限， 未采取 任何 纠 正措施而直接进行航带拼接 ； 点云质量 ③ 平均 点云密度低于规范或技术要求规定值 ； ④点云存 在单个 大于 图上 ２ ５ ｍ ｍ 的漏洞 ； ⑤ 点云存在大量噪声 ， 致使点云无法使用 ； ⑥其他严重 的错漏 。
① 飞行质 量 中检查 项任一 项超 限致 使下工序作业 困难 ； ②Ｇ Ｐ Ｓ 信号较 多失 锁致 使下 工序 计 算困难 ； ③Ｉ Ｍ Ｕ累计误差较大 ， 对数据造 成较 大影响 ； ④其他较重的错漏
①飞行质量 中检 查项任 一项 超 限但对下工序质量影响较小 ； 其 他轻 ＠Ｇ Ｐ Ｓ 信 号存 在一 定失 锁但 对 微错漏 下工序计算影 响较小 ； ③其他一般的错漏 。
，
①１ ０ ％ 区域点 云密 度低 于规 范 或技术 要求规定值 ； ②点 云间距 出现较小 的不 均匀 ， 对数据处理影响较小 ； 其他 轻 ③点 云存在较小漏洞 ， 对数据 处 微 错 漏 理较小 ； ④点云存在少 量 噪声但 对数 据 处理影 响较小 ； ⑤其他一般 的错漏。
中图分 类号 ： Ｐ ２ ３ ７
文献标识码 ： Ｂ
Leabharlann Baidu
机载激光雷达数据获取质量检查 与评定方法探讨
许 耿然 ， 朱 紫 阳
（ 广东省 国土资源测绘 院 ， 广东 广州 ５ １ ０ ５ ０ ０ ）
摘
要： 为对机 载激光雷达数据获取成果的 生产质量进行 有效控制 ， 合理评价 机载激 光雷达数据 获取成果 的质量 ， 针
① 基站 布设及测量精度不能满足要求 ； ② 基站采集时 间没有完全包含有效飞行时间 ； ③ 基站采集频率低于 １ Ｈ Ｚ； ④基站数据不能进行 Ｄ Ｇ Ｐ Ｓ 解算 ； ⑤基站成 果数据用错对成果数据产生严重影 响； Ｐ Ｏ Ｓ 数据 ⑥偏心分量用错对成果数据产生严重影响 ； 质量 ⑦ Ｐ Ｏ Ｓ数据处理精 度超限； ⑧Ｐ Ｏ Ｓ数据解算大量失锁 ， 无法进行下一 道工序 作业 ； ⑨ 有效作业 时间固定解 的比例不足 ８ ０ ％； ⑩ 检校 场布设及测量精度不满足要求 ； ⑧其他严重 的错漏