机载激光雷达数据获取规范讲义
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中 华 人 民 共 和 国 行业 标 准
CH/T XXXXX—XXXX
机载激光雷达数据获取技术规范 培训会
标准编写组
2012.06.29
目录
一、一般说明 二、编制原则 三、重点说明 四、内容
一、编制过程一般说明
2009年3月提出标准制定计划、批准立项； 2009年5月成立标准编制课题组； 2010年3月完成讨论稿； 2010年7月完成征求意见稿，发函征求意见； 2010年9月汇总返回意见，修改征求意见稿； 2010年11月完成送审稿
三、重点说明
机载激光雷达检校场及检校飞行方案 检校场，是对机载激光雷达设备的整体进行检校，其中包
括激光扫描仪、POS系统、数码相机及其附属装备。 因为不同的机载激光雷达设备内部结构差异较大，各厂家
所设计或推荐的检校飞行方案、地面控制点布设方案也 会有所不同，本规范给出原则性意见即可，不必提出太 详细的具体要求，故检校飞行方案为推荐方案，可根据 实际情况和不同的机载激光雷达设备在设计书中具体明 确。
收到《征求意见稿》后，回函的单位数：11个 收到《征求意见稿》后，回函并有建议或意见的单位数：10个 共74条意见，未采纳16条，采纳43条，部分采纳15条。
二、编制原则
科学性与系统性 先进性与继承性 通用性与基础性 实用性与灵活性ຫໍສະໝຸດ Baidu
三、重点说明
范围 本规范适用于基础测绘生产作业或基础地理信息成果
四、内容
1、范围 2、规范性引用文件 3、术语和定义 4、总则 5、技术准备 6、飞行计划 7、飞行实施 8、数据预处理 9、数据质量检查 10、成果整理与上交
1、范围 2、规范性引用文件
3. 术语
术语的数量和选择
• 一些通用的术语，例如POS、GPS、IMU等没有列于 • 具体定义有可能与其他地方有差异
机载激光雷达、机载LiDAR、机载激光扫描
4. 总则
总则内容和范围的选择
• 通用的原则性的内容没有列于，例如坐标基准。
4. 总则
点云密度
点云密度按不大于1/2数字高程模型成果格网间距计算的理论依shannon 采样定理，即当采样间隔能使在函数g（x）中存在的最高频率中每周期 取有两个样本时，则根据采样数据可以完全恢复原函数g（x）。点云内 插数字高程模型，其实质为重采样，应符合香农采样定理。为使用方便， 表1中5m的数字高程模型格网间距按4m计算，2.5m的数字高程模型格 网间距按2m计算。
数字高程模型数据的生产作业。由于机载激光雷达 测量技术应用在各类工程测量中的精度要求较为多 样化、专业化、差异性大，且多数高于基础测绘生 产的精度要求，故本规范以基础测绘为标准适用对 象，其他性质的测绘工程可以参照本规范，根据工 程项目的具体情况，取更高的精度要求。
三、重点说明
规范性引用文件 本规范所引用的文件，相关部分构成了本规范的一
三、重点说明
POS系统 规定IMU测角精度要求：侧滚角和俯仰角一般不
大于0.007°；航偏角不大于0.02°。在征求 意见稿中规定，侧滚角和俯仰角一般不大于 0.005°，根据生产单位反馈的意见，当侧滚 角和俯仰角不大于0.008°时，就能得到比较 理想的结果，综合考虑后，改为现在的指标。
三、重点说明 系统综合检 系统综合检校主要是确定POS系统与激光 扫描仪、数码相机之间的位置和角度 关系。
2011年2月25日完成审查
一、编制过程一般说明
本标准起草单位：陕西测绘地理信息局、长安大学、武汉 大学、北京东方道迩信息技术有限责任公司、南京市测绘 勘察研究院有限公司、中国公路工程咨询集团有限公司。
征求意见的单位很多，包括部分省测绘地理信息局、省国 土厅、中交/中铁/中咨测绘部门、海军测绘研究所、以及 多个装备机载LiDAR设备并具有大量实际使用经验的公司。
部分。GB/T XXXX《数字航空摄影规范 第1部 分：框幅式数字航空摄影》和GB/T XXXX《惯 导与全球定位系统（IMU/GPS）辅助航空摄影技 术规范》已形成送审稿，GB/T XXXX 《惯性测 量单元（IMU）检定规程》已完成征求意见稿。
三、重点说明
点云密度要求
点云密度按不大于1/2数字高程模型成果格网间距计算的理 论依据是shannon采样定理，即当采样间隔能使在函数 g（x）中存在的最高频率中每周期取有两个样本时，则 根据采样数据可以完全恢复原函数g（x）。点云内插数 字高程模型，其实质为重采样，应符合香农采样定理。 为使用方便，表1中5m的数字高程模型格网间距按4m 计算，2.5m的数字高程模型格网间距按2m计算。
4. 总则
点云密度 以1米格网间距为基准：点云密度为4，表示每半米1个点。 假设平均穿透率为50%，则一个格网内有一个点。依次类 推，0.5米格网DEM则应在1米格网DEM对点云密度的基础上 乘4，点云密度为16；2米格网DEM，则应除以4，点云密度 为1；5米格网DEM，4除以16，为0.25。。。
2
三、重点说明
对机载数字影像的要求 机载激光雷达系统可以通过数字航摄仪或非量测型数码
相机获取数字影像。GB/T XXXX《数字航空摄影规范 第1部分：框幅式数字航空摄影》规定了数字航摄仪 数字影像的飞行质量和影像质量的技术要求。CH/Z 3005《低空数字航空摄影规范》规定了非量测型数码 相机数字影像的飞行质量和影像质量的技术要求。本 规范不再重复规定，直接引用这两个标准。
三、重点说明
点云精度要求
表1中数字高程模型成果高程中误差取自CH/T 9008.2-2010《基础地理信
息数字成果 1:500 1:1000 1:2000 数字高程模型》和CH/T 9009.2-
2010《基础地理信息数字成果1:5000 1:10000 1:25000 1:50000
1:100000数字高程模型》规定的一级精度。点云数据高程中误差按数
字高程模型成果高程中误差的0.7倍计算后近似取为0.5的整倍数。0.7
倍的依据按以下推得：设数字高程模型成果高程中误差为M，其误差源
自点云数据高程中误差M1和内插中误差M2，由误差传播公式得
M=
M
2 1
M
2 2
，考虑到M2一般较小，最大也不会超过M1，则取M2=M1，
得到M= 2 M1，则M1= 2 M≈0.7M。
CH/T XXXXX—XXXX
机载激光雷达数据获取技术规范 培训会
标准编写组
2012.06.29
目录
一、一般说明 二、编制原则 三、重点说明 四、内容
一、编制过程一般说明
2009年3月提出标准制定计划、批准立项； 2009年5月成立标准编制课题组； 2010年3月完成讨论稿； 2010年7月完成征求意见稿，发函征求意见； 2010年9月汇总返回意见，修改征求意见稿； 2010年11月完成送审稿
三、重点说明
机载激光雷达检校场及检校飞行方案 检校场，是对机载激光雷达设备的整体进行检校，其中包
括激光扫描仪、POS系统、数码相机及其附属装备。 因为不同的机载激光雷达设备内部结构差异较大，各厂家
所设计或推荐的检校飞行方案、地面控制点布设方案也 会有所不同，本规范给出原则性意见即可，不必提出太 详细的具体要求，故检校飞行方案为推荐方案，可根据 实际情况和不同的机载激光雷达设备在设计书中具体明 确。
收到《征求意见稿》后，回函的单位数：11个 收到《征求意见稿》后，回函并有建议或意见的单位数：10个 共74条意见，未采纳16条，采纳43条，部分采纳15条。
二、编制原则
科学性与系统性 先进性与继承性 通用性与基础性 实用性与灵活性ຫໍສະໝຸດ Baidu
三、重点说明
范围 本规范适用于基础测绘生产作业或基础地理信息成果
四、内容
1、范围 2、规范性引用文件 3、术语和定义 4、总则 5、技术准备 6、飞行计划 7、飞行实施 8、数据预处理 9、数据质量检查 10、成果整理与上交
1、范围 2、规范性引用文件
3. 术语
术语的数量和选择
• 一些通用的术语，例如POS、GPS、IMU等没有列于 • 具体定义有可能与其他地方有差异
机载激光雷达、机载LiDAR、机载激光扫描
4. 总则
总则内容和范围的选择
• 通用的原则性的内容没有列于，例如坐标基准。
4. 总则
点云密度
点云密度按不大于1/2数字高程模型成果格网间距计算的理论依shannon 采样定理，即当采样间隔能使在函数g（x）中存在的最高频率中每周期 取有两个样本时，则根据采样数据可以完全恢复原函数g（x）。点云内 插数字高程模型，其实质为重采样，应符合香农采样定理。为使用方便， 表1中5m的数字高程模型格网间距按4m计算，2.5m的数字高程模型格 网间距按2m计算。
数字高程模型数据的生产作业。由于机载激光雷达 测量技术应用在各类工程测量中的精度要求较为多 样化、专业化、差异性大，且多数高于基础测绘生 产的精度要求，故本规范以基础测绘为标准适用对 象，其他性质的测绘工程可以参照本规范，根据工 程项目的具体情况，取更高的精度要求。
三、重点说明
规范性引用文件 本规范所引用的文件，相关部分构成了本规范的一
三、重点说明
POS系统 规定IMU测角精度要求：侧滚角和俯仰角一般不
大于0.007°；航偏角不大于0.02°。在征求 意见稿中规定，侧滚角和俯仰角一般不大于 0.005°，根据生产单位反馈的意见，当侧滚 角和俯仰角不大于0.008°时，就能得到比较 理想的结果，综合考虑后，改为现在的指标。
三、重点说明 系统综合检 系统综合检校主要是确定POS系统与激光 扫描仪、数码相机之间的位置和角度 关系。
2011年2月25日完成审查
一、编制过程一般说明
本标准起草单位：陕西测绘地理信息局、长安大学、武汉 大学、北京东方道迩信息技术有限责任公司、南京市测绘 勘察研究院有限公司、中国公路工程咨询集团有限公司。
征求意见的单位很多，包括部分省测绘地理信息局、省国 土厅、中交/中铁/中咨测绘部门、海军测绘研究所、以及 多个装备机载LiDAR设备并具有大量实际使用经验的公司。
部分。GB/T XXXX《数字航空摄影规范 第1部 分：框幅式数字航空摄影》和GB/T XXXX《惯 导与全球定位系统（IMU/GPS）辅助航空摄影技 术规范》已形成送审稿，GB/T XXXX 《惯性测 量单元（IMU）检定规程》已完成征求意见稿。
三、重点说明
点云密度要求
点云密度按不大于1/2数字高程模型成果格网间距计算的理 论依据是shannon采样定理，即当采样间隔能使在函数 g（x）中存在的最高频率中每周期取有两个样本时，则 根据采样数据可以完全恢复原函数g（x）。点云内插数 字高程模型，其实质为重采样，应符合香农采样定理。 为使用方便，表1中5m的数字高程模型格网间距按4m 计算，2.5m的数字高程模型格网间距按2m计算。
4. 总则
点云密度 以1米格网间距为基准：点云密度为4，表示每半米1个点。 假设平均穿透率为50%，则一个格网内有一个点。依次类 推，0.5米格网DEM则应在1米格网DEM对点云密度的基础上 乘4，点云密度为16；2米格网DEM，则应除以4，点云密度 为1；5米格网DEM，4除以16，为0.25。。。
2
三、重点说明
对机载数字影像的要求 机载激光雷达系统可以通过数字航摄仪或非量测型数码
相机获取数字影像。GB/T XXXX《数字航空摄影规范 第1部分：框幅式数字航空摄影》规定了数字航摄仪 数字影像的飞行质量和影像质量的技术要求。CH/Z 3005《低空数字航空摄影规范》规定了非量测型数码 相机数字影像的飞行质量和影像质量的技术要求。本 规范不再重复规定，直接引用这两个标准。
三、重点说明
点云精度要求
表1中数字高程模型成果高程中误差取自CH/T 9008.2-2010《基础地理信
息数字成果 1:500 1:1000 1:2000 数字高程模型》和CH/T 9009.2-
2010《基础地理信息数字成果1:5000 1:10000 1:25000 1:50000
1:100000数字高程模型》规定的一级精度。点云数据高程中误差按数
字高程模型成果高程中误差的0.7倍计算后近似取为0.5的整倍数。0.7
倍的依据按以下推得：设数字高程模型成果高程中误差为M，其误差源
自点云数据高程中误差M1和内插中误差M2，由误差传播公式得
M=
M
2 1
M
2 2
，考虑到M2一般较小，最大也不会超过M1，则取M2=M1，
得到M= 2 M1，则M1= 2 M≈0.7M。