通知2019年第17号令 关于使用地面激光雷达扫描技术在固定站建立数字高程模型的技术规定

通知

关于使用地面激光雷达扫描技术在固定站建立数字高程模型的技术规定
固定站地面激光雷达扫描技术

根据二〇一八年六月十四日《测绘法》；

根据国务院令第27号令2019年3月13日发布的《中华人民共和国测绘法实施细则》，对测绘法的若干条款作出详细规定；

根据国务院令第36号2017年4月4日发布的《政府关于自然资源部职能、任务、权限和组织结构的规定》；

根据国家自然资源部测绘地理信息局、国家测绘科学研究院院长、科技司司长和法制司司长的建议；

自然资源部部长发布关于使用地面激光雷达扫描技术在固定站建立数字高程模型的通知，

第一章

总则

第一条 调整范围

本通知规定了使用地面激光雷达扫描技术在固定站建立数字高程模型的技术要求。

第二条 适用对象

本通知适用于负责测绘和地图管理的政府机构；从事测绘和地图业务的组织和个人。

条3. 术语解释

在本通知中，下列术语定义如下：

1. TIN（不规则三角网）：一种特殊格式，用于存储以不规则三角形网格形式表示的数字高程模型。

2. GeoTIFF：一种特殊格式，用于存储带有地理定位信息的地图图像数据以及DEM和DSM的栅格数据。

3. 站点测量点：指确定坐标和高度精度与一级控制网相当的激光雷达扫描设备放置点。

4. 控制测量点：指设置用于连接相邻站点扫描数据的测量点。

5. 固定站地面激光雷达扫描：指使用安装在固定平台上的激光雷达设备生成三维表面和物体模型的方法。

第二章

技术规定

条 4. 数学基础

1. 数字高程模型应按照国家坐标系和国家高程基准VN-2000的规定建立，投影带和中央经线的实施依据为2001年6月20日国土资源部发布的《关于应用国家坐标系和国家高程基准VN-2000的通知》第973号。

2. 建立数字高程模型所使用的高程系统是国家高程系统。

第五条 数字高程模型的精度规定

数字高程模型的建立应符合表1中规定的精度要求：

第六条 使用固定站地面激光雷达扫描技术建立数字高程模型的程序

使用固定站地面激光雷达扫描技术建立数字高程模型的程序包括以下主要步骤：

第一步 准备工作；

第二步 施工区域调查；

第三步 制定激光雷达地面扫描设计；

第四步 控制测量；

第五步 收集激光雷达数据；

第六步 数据处理；

第七步 外业调查、核对和补充测量；

第八步 建立数字高程模型；

第九步 质量检查、审核和验收；

第十步 交付产品。

第七条 准备工作

1. 收集资料和数据：地形图、地籍图等，收集施工区域内的国家坐标点、国家高程点和Geoid模型（如有）。

2. 初步方案制定：确定一个站点的数据采集范围和扫描点密度，并在地形图上绘制站点位置图。

3. 准备计算机和计算平差SS、水准处理激光雷达数据的软件。

4. 检验施工所需的设备：固定站地面激光雷达扫描设备、GNSS接收机、全站仪、水准仪及其附件。

条 8. 踏勘施工区域

1. 实地交接施工区域。

2. 调查施工区域地形、地物：描述地形、地物的特征，如高低差、地形切割度、地物密度等，以调整初步设计，服务于详细设计。

3. 查找国家坐标和高程点，用于控制网的坐标和高程测量连接。

条 9. 制定地面LiDAR扫描设计

1. 按照以下原则设计LiDAR站点：相邻站点必须通视；扫描覆盖范围必须完全覆盖施工区域；确保最高精度和最低成本。站点密度按每平方公里确定。一个站点的数据采集范围和站点密度规定如下表所示：

(*) - 对于需要建立精度为0.10米和0.20米的数字高程模型（DEM）的要求，相邻站点之间的距离不得超过400米。

2. 设计目标点，遵循以下原则：

a) 在两个相邻站点之间至少布置五个共同的目标点，这些目标点不在同一直线上；

b) 目标点设计为直径或边长不小于15厘米的圆形或正方形，并涂上反光漆，以增加激光反射表面的反射率。

条 10. 控制网联测

1. 地面LiDAR扫描服务的固定站控制网由确保与一级基础网等精度的测量技术建立。

2. 站点坐标的精度规定如下：

a) 站点坐标的精度相当于一级基础网；

b) 站点高程的精度相当于工程高程网。

3. 设计站点标志并联测各站点的坐标和高程

a) 根据自然资源部2015年第68号通知（以下简称第68号通知）附件1的规定，设置二级测量网标志的规格和尺寸；

b) 一级基础网和工程高程网的规定见第68号通知。

条 11. 数据采集

1. LiDAR扫描设备必须精确对准和平衡，每次测量开始和结束时都要测量设备高度，读数精确到毫米。

2. 在每个相邻站点处，必须放置精确对准和平衡的目标点，使用三脚架支撑。

3. 设置一个站点参数：站点编号、坐标、高程；相邻站点的目标点编号、坐标、高程。

4. 实地扫描过程中的要求：

a) 在扫描过程中必须持续监控设备运行情况；

b) 每个站点必须记录日志：扫描时间、扫描模式、绘制站点图，包括站点位置、编号、相邻站点目标点编号等信息，按照本通知附件的规定；

c) 数据采集时，每平方米最少扫描100个点；

d) 完成每个站点后，必须检查扫描仪内存中记录的数据是否完整。

条 12. 数据处理

地面激光扫描（LiDAR）数据处理过程中的固定站主要包括以下步骤：

1. 将数据导入计算机。

2. 过滤超出单个站点数据接收限制的点。

3. 合并单个站点的点云数据，并在相邻站点之间进行同名控制点的相对偏差检查。同名控制点之间的相对偏差不得超过表1中规定的扫描点允许误差的两倍。

4. 根据各站点点的坐标和高程参数，将单个站点的点云数据整合成一个统一的整体。

5.  删除不属于需要采集对象的点。

6. 对点云数据进行分类，以建立数字表面模型和数字高程模型。

条 13. 外业调查、核对与补充测量

1. 确定由于遮挡、信号弱、干扰或积水等原因导致高程模型数据缺失的区域。

2. 使用全站仪、GNSS或其他同等精度的方法进行补充测量。补充测量点的密度和精度应符合第30条《2015年第68号通知》的规定。

3. 处理并集成补充测量数据与LiDAR扫描数据。

条 14. 建立数字高程模型

1. 数字高程模型由一组数字高程模型数据生成。

2. 数字高程模型可以表示为TIN、GRID或GeoTIFF格式。

3. 数字高程模型的精度要求如下：

a) 不同测区之间的接边误差不得超过数字高程模型允许误差的1.5倍；

b) 数字高程模型的绝对误差通过实地检查点评估。检查点集合的高程误差与模型高程之间的中误差不得超过表1中规定的精度要求，且误差限值不得超过中误差的两倍，也不得超过10%。

条 15. 质量检查、审核与验收

质量检查、审核与验收工作按照2018年11月15日自然资源部发布的《2018年第24号通知》关于测绘产品质量检查、审核与验收的规定执行。

条 16. 提交数据和产品

提交的产品包括：

1. 扫描设备原始数据。

2. LAS格式的点云数据文件。

3. 灰度影像。

4. 存储在二进制GRID和ASCII两种格式的数字表面模型。

5. 存储在二进制GRID、GeoTIFF和ASCII格式的数字高程模型，附带元数据，或根据要求使用其他格式。

6. 外业测量结果：测区的平面和高程控制网，补充测量结果（如有）。

7. 技术总结报告：详细说明所使用的设备、软件处理流程、控制网平差结果；LiDAR扫描参数、点分类过滤结果、各处理步骤的误差评估、数字高程模型的技术参数。

第三章

实施条款

条17. 生效

本通知自2019年11月15日起生效。

当本通知引用的文件被修改、补充或替代时，按新发布的文件执行。

条18. 执行责任

1. 各部门、相当于部级的机构、政府直属机构、各省、自治区、直辖市人民政府以及相关组织和个人负责执行本通知。

2. 在执行过程中如遇问题，有关单位和个人应及时向自然资源部反映，以便审查和决定。/。