5、3 测绘方法与技术要求 RTK测图5、3 1.本次修订将RTK测图作为数字地形测量的首选方法进行编排.RTK测图要求使用双频或多频接收机 在建筑物或林木密集区域 提倡采用多星座系统。5，3、2。本条所列资料是RTK测图需具备的基础性资料、不仅要收集控制点在国家或地方坐标系和高程系的坐标.高程、而且还需收集其在相应的全球卫星定位系统的地心坐标系的坐标，高程资料.如北斗卫星导航系统的2000大地坐标系的地心坐标和椭球高，以便求算转换参数或验证转换参数.对已有转换参数的测区、要求尽量收集应用.本次修订对网络RTK的应用做了进一步的细化 本条将国家高程基准以外的其他高程基准称为地方高程基准,5。3 3.由于卫星定位接收机所获得的是接收机天线相位中心在多个卫星定位系统中的空间三维直角坐标、而我们通常所使用的是国家或地方坐标及正常高系统之间的转换，是由基准转换、平面坐标转换和高程转换构成,1,关于基准转换 要将空间三维直角坐标转换到高斯平面.需通过某一椭球面作为过渡.这种转换通常采用三参数或七参数法实现、对于小于80km.80km测图范围.一般采用三参数单点定位确定转换关系 较大测图区域则采用七参数多点定位确定转换关系 一般来说 地方坐标系采用平均高程面或补偿高程面作为投影面，这个投影面与区域椭球面不平行、因此.在确定区域椭球的元素和定位时.要求尽可能使投影面与区域椭球面吻合.事实上.在区域椭球面确定方面存在不足 较多采用我国的参考椭球参数,2。关于平面坐标转换、依据原有的中央子午线的经度将地方参考椭球，区域椭球,大地坐标转换到高斯平面 为了保证转换坐标的起始数据与地方平面坐标系统的一致性。要求在高斯平面坐标系内将卫星定位网进行平移和旋转来实现。确定平移 旋转和缩放四参数、不得少于4个已知点，并采用最小二乘法求解 3,关于高程转换 高程转换通常采用卫星定位高程测量的方法进行.起算点的精度要求采用图根以上的高程控制点精度。见本标准第4,4节的有关说明。5 3.4,由于转换参数的质量与所用控制点的精度及分布有关 因此转换参数的使用具有区域性。仅适用于所用控制点圈定的范围及邻近区域、但外推精度明显低于内插精度、故规定不应超越转换参数的计算所覆盖的范围，5、3，5 有文献认为，在15km之内RTK数据处理的载波相位的整周模糊度能够得到固定解.定位精度达到厘米级、卫星定位高程测量中误差通常是平面中误差的2倍。且与到基准站之间的距离成正比关系、为保证工程测图的高程精度、将作业半径限定为10km较为适宜,即控制在短基线范围内 5、3 7 由于RTK测量的浮动解成果精度极差，无法满足工程测图的要求，故规定需采用固定解成果 5 3。9 不同基准站作业时 要求检测一定数量的地物重合点,重合点点位较差的限差 取城镇建筑区地形测量的地物点点位中误差的值.见本标准表5.1。6.1,重合点高程较差的限差 取一般地区地形测量,平坦地,高程中误差的值,见本标准表5、1、6。2 全站仪测图5。3，11。本条是对全站仪测图所用仪器和应用程序的基本规定、对电子手簿的采用未做具体要求、测图的应用程序，是指全站仪的基本功能程序。除满足测量的基本程序要求外，还需具有数据记录。存储，代码编辑，通信等功能 以满足内业数据处理和图形编辑的需要,采用常用数据格式的规定.主要是为了满足数据交换的需要,5，3，12、本标准将全站仪测图，也称为野外数据采集、分为三种类型，编码法。草图法和内外业一体的实时成图法 但随着全站仪外围配套设备的逐步完善。有些电子手簿,电子平板或掌上电脑可绘制基本的草图,此时草图的概念较人工绘制纸质草图已有所延伸、5.3,13 本条规定了全站仪测图测站安置和检核的基本要求 检核的平面和高程中误差取2倍的图根点精度限值。5.3.14。关于全站仪测图的测距长度，测点的观测中误差按下式估算.式中，D。测点至测站的距离.mD、D，测距相对中误差，按1。5000综合考虑 mβ一、测角中误差 按45。计 当测点距离为100m、可计算出每百米测点点位中误差为30mm.考虑到数据采集时 觇牌棱镜的对中偏差。测站点误差以及实测时的客观条件限制等因素.故取采用本标准表5，3,14的限值.5,3、15.本条是全站仪测图3种作业方法的最基本要求.无论采用何种方法.对于测点的属性，地形要素的连接关系和逻辑关系等均要求在作业现场清楚记载。本条第4款几何作图法是对全站仪测图法的补充，对几何作图法的测量数据通常采用电子手簿,全站仪或人工白纸草图等形式记录。建筑密集地区指成群连片的建筑区域.5，3、16、测出界线外的目的,主要是为了地形图的拼接检查.5 3 17,原始数据文件是十分重要的文件 要求备份、数据编辑时。若数据记录有误，允许修改测点编号。编码.排序等、但对于记录中的三维坐标。角度，距离等测量数据不能修改,要求对错误数据进行检查分析,及时补测或返工重测,地面三维激光扫描测图5。3,18、地面三维激光扫描技术获取的数据由点云和影像组成.不仅记录了扫描对象的坐标数据和尺寸信息、更能自动记录其拓扑与纹理信息.使得传统点测量向,形测量。转化 与全站仪,RTK测图 低空数字摄影测图等方法相比 地面三维激光扫描测图法具有如下特点，1，非单点式测量 不需要使用照准部。2,360度全方位全要素获取数据.无需绘制草图，3。不采集影像数据时.可夜间作业。对环境适应性强,4 直接获取被测物体表面三维坐标、无透视投影变形，地面三维激光扫描测图法仍需要采用全站仪或RTK配合进行控制测量和标靶测量。且激光点云要一定重叠度,相邻测站间距不能太远 地面三维激光扫描测图适宜于相对开阔区域,要求测量精度高 地理要素较全的地形测绘项目。也适宜于建筑与结构物平立剖面,道路纵横断面。边坡防护，隧道断面及收敛等反应三维空间信息的工程测量。不适宜于密集房屋,树木区域的地形测量,以及小比例尺地形测绘。因此本标准将地面三维激光扫描仪测图范围限定在1 500和1 1000比例尺.5,3、20 地面三维激光扫描测图方法对于采样点间距提出要求，提高点云分辨率,以便在点云中更容易更准确地识别地形要素 不同仪器采样点间距参数设置方法各异.也可以换算为激光步进角度进行设置，地面三维激光扫描仪的相机仅用于获取点云颜色信息。分为外置同轴相机和内置相机 由于该相机不用于摄影测量、所以不需要对主距、像主点，畸变参数标定 外置相机在作业前要求检查影像和点云匹配情况,确保无明显偏差、如有偏差 则需重新标定安装姿态参数，5。3 21，地面三维激光扫描测图需按照相应的作业流程进行、并遵守相关的作业细则。5.3、22,扫描作业中的标靶一般有两项用途,一是作为测站拼接时的连接点.同名点。二是测出标靶的靶心坐标,在点云向大地坐标转换时作为控制点。标靶分为球面标靶和平面标靶，球面标靶的靶心位置难以直接测量，所以不提倡用于坐标转换的控制点,测站间拼接属于刚体空间变换。采用3个标靶时无多余观测，无法评估拼接精度,因此规定不少于4个标靶，5。3，23，5，3 24,对地面三维激光扫描测图的测站作业及数据处理流程给出相应的要求.因扫描仪的种类较多，功能差异较大、因此需灵活执行，有关图像质量规定同本标准条文说明第5。10。2条。第5 11、2条 5。3。25.为了达到更高精度。扫描时要求保证两测站间有足够重叠度.根据测站间拼接方式而定扫描的重叠度 当采用标靶作为拼接点时 拼接精度较高,重叠度可以低些。当采用地物点作为拼接点时。拼接精度相对较低.需要采用自动配准算法进行精度调整，由于重叠度及对拼接精度的影响无法严格计算。依据现行国家标准，工程摄影测量规范、GB、50167、推荐重叠度为20，但是,具体执行时无法度量重叠度指标、只能根据该指标估计两测站之间的设站距离.关于重叠度,有些生产单位对采样点间距或采集分辨率要求相邻扫描站间有效点云的重叠度不低于30 困难区域不低于15。水电行业规定为10 工程摄影测量规范规定为20，5，3.26，点云数据特征点的检查精度与地形碎部点的精度相同,移动测量系统测图5、3。27、采用移动测量系统开展作业.需满足相关基本要求、包括设备 环境 天气、数据质量和备份等因素、该作业方法为本次修订新增内容，恶劣天气是指大雪.冰冻，低温,大风、扬沙，高温炎热。强降雨和连续降雨等天气。5。3、29.本条对移动测量系统的校验提出了详细的要求，分别包括POS系统、扫描仪 相机参数等 是为了保证移动测量数据成果的正确。5,3，30。移动测量系统的路线规划。需考虑测区道路交通情况。导航定位卫星信号的接收情况和太阳方位角，5。3、31。移动测量系统的基准站，可以优先选择连续运行基准站，CORS站、5.3.34、定位定姿数据采集 需在导航卫星信号正常的前提下进行IMU初始化 并在数据采集结束后检查数据完整性、5.3。35。实景影像采集,需注意光线环境的变化,并提前设置好影像采集的触发模式、摄像机对环境的适应有一个滞后过程、车辆进出隧道。驶过立交桥下方,光线会突然变化、此时降低车速是为了使摄像机适应环境、触发采集.并保证影像采集质量,5，3、39，定位定姿数据是移动测量系统搭载的IMU.DGPS组合的高精度位置与姿态测量系统，position.and，orientation，system,POS。在系统作业期间采集的数据.利用装在移动载体上的卫星定位接收机和设在地面上的1个或多个基站上的卫星定位接收机同步且连续的观测卫星信号、精密定位主要采用载波相位差分。伪距差分,定位技术.而姿态测量主要是利用惯性测量单元来感测飞机或其他载体的加速度.经过积分运算.获取载体的速度和姿态等信息 定位定姿数据处理是移动测量系统数据处理的重要基础、5.3,41。关于全景影像与视频数据处理.每张全景影像由多个相机在同一时刻曝光的图片拼接而成,由于不同相机之间的图片存在曝光差异,从而导致不同影像之间存在色差。匀光匀色的处理是保证拼接处的颜色均匀过渡.不存在人眼可辨的色差.而隐私的处理,主要指借助相关处理工具将车牌号及人脸等隐私信息进行自动模糊化处理，其目的是保障数据在分发使用时不涉及敏感隐私信息，车载可定位视频的数据精度 主要是指与其关联的卫星定位测量三维位置的精度、5，3 42 激光点云是通过激光扫描仪获取的目标点三维坐标和该点的反射强度值。将点云数据赋予真实的RGB值,能更加真实地反映目标点的属性，也更加方便点云数据的利用。5，3。44.地理要素的采集涉及地理要素的分类与代码 根据不同的地理要素类别采用交互立体量测.切片投影采集等方式进行。V 低空数字摄影测图5、3,46.由于1，500航测地形图的高程精度偏低 故要求采用倾斜摄影测量方法,经过多个工程测量单位的实践经验证明 倾斜摄影测量方法可满足1 500航测地形图的高程精度要求。低空数字摄影测图为本次修订新增内容。5。3，47,由于低空无人机种类繁多 功能差异较大 故本条对有效载荷，续航能力、巡航速度不做具体规定、但卫星导航定位和定位定姿功能是保证航测成图精度的重要措施、是航测无人飞行器要求具备的功能 5 3,49、低空无人飞行器搭载的数码相机多为非量测相机，相机畸变较大.为保证成图质量和精度.需要定期对相机进行畸变检校，5,3 50.本条对无人飞行器数据获取的飞行质量主要内容做了规定、是为保证成图效果及精度.5 3，51、采用轻型或无人飞行器进行低空摄影时，若发生失控或坠机等危险情况.会严重威胁到地面人员的生命财产安全 因此.必须制订安全应急预案 且严格遵守国家对低空空域使用管理的规定、一旦发生危险情况，必须立即启动安全应急预案、本条为强制性条文.必须严格执行 5.3。52，像点位移是指航摄的快门速度与飞行平台的巡航速度所造成的影像拍摄点位置偏移量.5、3 53,随着低空无人飞行器技术的进一步发展和完善 减少或免除像控点将成为低空数字摄影测图的主要作业模式。机载激光雷达扫描测图5 3.56，机载激光雷达旁向重叠度设置为20。以方便航线拼接、防止数据覆盖漏洞。由于是激光扫描作业模式.因此未规定航向重叠度要求、航线设计通常采用遥感影像和数字高程模型,纸质地图已很少使用了.点云密度根据现行行业标准.机载激光雷达数据获取技术规范、CH.T、8024设定。点云密度是依据数字高程模型格网间距的一半折算得出，数字高程模型的模型精度通常依靠格网间距 模型分辨率、来体现。表5、3,56中的相应比例尺仅供内业数据处理参考使用.点云密度指标与现行行业标准，机载激光雷达数据获取技术规范,CH，T,8024是一致的，5,3.57,机载激光雷达扫描定位允许采用单基站RTK和网络RTK技术、对基准站点的精度等级要求是为了保证航摄的精度.特殊情况是指控制点稀少.交通困难的区域.5，3,58,检校场是为了对机载激光雷达设备进行整体检校。主要用于检校数码相机,激光扫描仪，POS系统等之间的位置关系和设备状态。测定激光扫描仪,惯性导航仪。IMU。和数码相机的偏心分量,检校通过对测区典型区域进行相关数据采集。获取测区样品数据 基于样品数据对外业采集的实测坐标数据进行校正，5,3,59 机载激光雷达扫描航飞前务必检查设备状态,避免无效飞行 设置激光雷达扫描参数,数码相机参数,确保设备状态良好，准备起飞作业。飞行过程中控制好飞机姿态，飞行速度 航高等飞行参数、5 3.60。激光点云数据进行滤波处理 一方面过滤噪声 另一方面进行点云分类 一般分为地面点和非地面点,地面点用于生成数字高程模型和地形图的等高线 高程注记点等，非地面点能够用于地物要素采集,