GB/T 41452-2022 车载移动测量三维模型生产技术规程

　　ICS 07 . 040 CCS A 75

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 41452—2022

　　车载移动测量三维模型生产技术规程

　　Technicalcodeofpracticeforthree-dimensionalmodelproductionbasedon

　　vehicle-bornemobilemapping

　　2022-04-15 发布 2022-04-15 实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 41452—2022

　　目 次

　　前言 Ⅲ

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 术语和定义 1

　　4 缩略语 1

　　5 基本要求 2

　　5 . 1 时空基准 2

　　5 . 2 数据格式 2

　　5 . 3 质量要求与指标 2

　　5 . 4 模型命名 3

　　6 作业准备 4

　　6 . 1 资料收集与分析 4

　　6 . 2 现场踏勘 4

　　6 . 3 仪器准备 5

　　7 技术设计 5

　　7 . 1 设计原则与内容 5

　　7 . 2 项 目概述 5

　　7 . 3 测区概况 5

　　7 . 4 已有资料情况 5

　　7 . 5 引用文件及作业依据 5

　　7 . 6 任务总体要求 5

　　7 . 7 作业流程 5

　　8 数据采集及预处理 5

　　8 . 1 一般规定 5

　　8 . 2 设备检查 6

　　8 . 3 路线规划 6

　　8 . 4 控制测量 6

　　8 . 5 数据采集 6

　　8 . 6 外业数据检查 6

　　8 . 7 数据预处理 7

　　9 三维模型生产 7

　　9 . 1 三维连续表面模型生产 7

　　9 . 2 三维单体模型生产 7

　　10 元数据生产 9

　　11 成果质量检查 9

　　Ⅰ

　　GB/T 41452—2022

　　12 成果提交 10

　　12 . 1 成果提交要求 10

　　12 . 2 成果提交内容 10

　　附录 A(资料性) 模型类型编码对照表 11

　　附录 B(规范性) 三维连续表面模型元数据 12

　　附录 C(规范性) 三维单体模型元数据 13

　　参考文献 14

　　Ⅱ

　　GB/T 41452—2022

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1 . 1—2020《标准化工作导则 第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利。 本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

　　本文件由中华人民共和国 自然资源部提出。

　　本文件由全国地理信息标准化技术委员会(SAC/TC 230)归口 。

　　本文件起草单位：北京四维空间数码科技有限公司、北京市测绘设计研究院、北京四维远见信息技术有限公司、浙江省测绘科学技术研究院、自然资源部第二地形测量队、中国测绘科学研究院、北京四维益友信息技术有限公司。

　　本文件主要起草人：丁勇、刘增良、魏占营、汤富平、李俊、周利平、陈品祥、段敏燕、张辉、陈宏强、毛征科、夏建华、王留召、余华芬、刘鑫鑫、王恬璐、张乐佳、马晓晶。

　　Ⅲ

　　GB/T 41452—2022

　　车载移动测量三维模型生产技术规程

　　1 范围

　　本文件规定了基于车载移动测量技术进行三维连续表面模型和三维单体模型生产的基本要求、作业准备、技术设计、数据采集及预处理、三维模型生产、元数据生产、成果质量检查与成果提交要求。

　　本文件适用于使用车载移动测量技术进行道路及附属设施的三维连续表面模型和三维单体模型的生产。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中，注 日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注 日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　GB/T 2260 中华人民共和国行政区划代码

　　GB/T 24356 测绘成果质量检查与验收

　　CH/T 1004 测绘技术设计规定

　　CH/T 6004—2016 车载移动测量技术规程

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　车载移动测量系统 vehicle-bornemobilemappingsystem

　　在车载平台上，集成控制系统、定位测姿系统及一种或多种其他测量传感器(激光扫描仪、数字相机、视频摄像机等)的综合测量系统。

　　[来源：CH/T 6004—2016,3 . 4]

　　3.2

　　车载移动测量 vehicle-bornemobilemapping

　　利用车载移动测量系统(3 . 1)获取具有地理空间位置信息的地物点云、影像等数据的测量方法。

　　3.3

　　三维连续表面模型 three-dimensionalcontinuoussurfacemodel

　　利用点云、影像等数据源制作的可量测、具备纹理信息的地物连续不规则三角网结构模型。

　　3.4

　　三维单体模型 three-dimensionalentitymodel

　　利用点云、影像等数据源制作的可量测、具备纹理信息的地物单体化三维模型。

　　4 缩略语

　　下列缩略语适用于本文件。

　　1

　　GB/T 41452—2022

　　CGCS2000 2000 国家大地坐标系统(China Geodetic Coordinate System 2000)

　　GNSS 全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System)

　　TIN 不规则三角网(Triangulated Irregular Network)

　　5 基本要求

　　5 . 1 时空基准

　　5 . 1 . 1 平面坐标系

　　平面坐标系统宜采用 CGCS2000 。如采用其他平面坐标系统，应与 CGCS2000 建立联系。

　　5 . 1 . 2 高程基准

　　高程基准宜采用 1985 国家高程基准，如采用其他高程基准，应与 1985 国家高程基准建立联系。

　　5 . 1 . 3 投影

　　投影宜采用高斯-克吕格投影，宜根据具体需求选择 3°分带或其他分带。

　　5 . 1 . 4 时间基准

　　日期应采用公元纪年，时间应采用北京时间。

　　5 . 2 数据格式

　　数据格式应符合表 1 的要求。

　　表 1 三维模型数据格式

　　数据类型

　　数据格式

　　三维连续表面模型

　　.osgb , .flt, .dae, .fb x

　　三维单体模型

　　.osg, .obj , .flt, .3ds , .dae, .x, .fb x

　　点云

　　.las, .laz, .txt, .xyz, .b xyz

　　5 . 3 质量要求与指标

　　5 . 3 . 1 点云质量要求

　　点云质量应符合表 2 的要求。

　　表 2 点云质量要求

　　级别

　　特级

　　Ⅰ 级

　　Ⅱ 级

　　Ⅲ级

　　点位精度/m

　　≤0 . 05

　　≤0 . 1

　　≤0 . 3

　　≤0 . 5

　　高程精度/m

　　≤0 . 02

　　≤0 . 05

　　≤0 . 2

　　≤0 . 3

　　点云密度/(点/m2 )

　　≥400

　　≥100

　　≥25

　　≥4

　　点云往返扫同名点距离/m

　　≤0 . 02

　　≤0 . 05

　　≤0 . 1

　　≤0 . 3

　　2

　　GB/T 41452—2022

　　5 . 3 . 2 影像质量要求

　　影像质量应符合表 3 的要求。

　　表 3 影像质量要求

　　级别

　　Ⅰ 级

　　Ⅱ 级

　　Ⅲ级

　　配准中误差(像素)

　　≤3

　　≤5

　　≤10

　　影像分辨率/m

　　<0 . 02

　　<0 . 05

　　<0 . 1

　　影像曝光间距/m

　　≤10

　　≤15

　　≤20

　　5 . 3 . 3 三维模型质量要求

　　三维连续表面模型的质量应符合表 4 的要求。

　　表 4 三维连续表面模型质量要求

　　级别

　　一级

　　二级

　　特征点位平面中误差/m

　　≤0 . 3

　　≤0 . 5

　　特征点位高程中误差/m

　　≤0 . 2

　　≤0 . 5

　　模型结构

　　TIN 尺寸小于或等于 0.2 m,细节结构

　　编辑处理

　　TIN 尺寸小于或等于 0.5 m,

　　局部编辑处理

　　模型纹理

　　纹理分辨率小于 0.05 m,精细处理

　　纹理分辨率小于 0.1 m,简单处理

　　对应的点云质量级别

　　特级、Ⅰ 级、Ⅱ 级

　　Ⅲ级

　　对应的影像质量级别

　　Ⅰ 级、Ⅱ 级

　　Ⅲ级

　　注：模型结构指模型外表面几何构造。 模型纹理指模型外表面影像纹理。

　　三维单体模型的质量应符合表 5 的要求。

　　表 5 三维单体模型质量要求

　　分类级别

　　一级

　　二级

　　特征点位平面中误差/m

　　≤0 . 3

　　≤0 . 5

　　特征点位高程中误差/m

　　≤0 . 2

　　≤0 . 5

　　模型精细度

　　细节建模

　　主体建模

　　纹理精细度

　　需要处理

　　适当处理

　　对应的点云质量级别

　　特级、Ⅰ 级、Ⅱ 级

　　Ⅲ级

　　对应的影像质量级别

　　Ⅰ 级、Ⅱ 级

　　Ⅲ级

　　5 . 4 模型命名

　　5 . 4 . 1 三维连续表面模型命名

　　三维连续表面模型命名宜按照“行政区划代码+路段编号”两部分进行编码，共 12 位，命名编码规

　　3

　　GB/T 41452—2022则见图 1 。

　　××××××

　　××××××

　　l

　　l

　　l

　　l

　　l—————→ 路段编号

　　l———————————→ 行政区划代码

　　图 1 三维连续表面模型命名编码

　　5 . 4 . 2 三维单体模型命名

　　三维单体模型命名宜按照“行政区划代码+路段编号+模型类型编码+建模顺序号”四部分进行编

　　码，共 20 位，命名编码规则见图 2 。一般要求如下。

　　a) 行政区划代码应符合 GB/T 2260 的规定。

　　b) 路段编号应由“道路编码+路段号”两部分组成，共 6 位。

　　c) 模型类型编码宜按照模型类别名称的首字母缩写命名，宜为 4 位，不足位数用“0”补齐。模型类型编码对照表见附录 A。

　　d) 建模顺序号宜采用 4 位阿拉伯数字表示。

　　4

　　×××××× ×××××× ×××× ××××

　　l l l —————→

　　l l l l

　　l l l——————————→

　　l l———————————————→ l

　　—————————————————————→

　　

　　建模顺序号

　　模型类型编码路段编号

　　行政区划代码

　　图 2 三维单体模型命名编码

　　5 . 4 . 3 三维模型纹理命名

　　三维模型纹理命名宜与模型名称相对应，按照“模型名称+纹理顺序号”两部分进行编码，纹理顺序

　　号宜采用 4 位阿拉伯数字表示。

　　6 作业准备

　　6 . 1 资料收集与分析

　　应收集如下资料：

　　a) 测区概况、自然地理、人文资料等信息;

　　b) 已有的外业控制点成果;

　　c) 测区地形图及相关成果，如数字高程模型、正射影像图、地形图、行政区划图、交通图等;

　　d) 其他相关资料。

　　6 . 2 现场踏勘

　　现场踏勘宜遵守下列规定：

　　a) 实地了解作业区域的 自然地理、人文及交通状况;

　　b ) 了解已有资料的真实性和可用性;

　　c) 合理规划行车路线及基准站架设位置。

　　GB/T 41452—2022

　　6 . 3 仪器准备

　　车载移动测量设备应在计量检定或校准的有效期内使用，并处于正常工作状态。 仪器设备应符合CH/T 6004—2016 中 5 . 3 的规定。

　　7 技术设计

　　7 . 1 设计原则与内容

　　技术设计书的编写应符合 CH/T 1004 的规定，主要内容应包括项 目概述、测区概况、已有资料情况、引用文件及作业依据、任务总体要求及作业流程。

　　7 . 2 项目概述

　　应说明项目来源、任务目的、项目范围、工作量及工期。

　　7 . 3 测区概况

　　根据需要说明与设计方案或作业有关的测区 自然地理状况，内容宜包括作业区地形概况、地貌特征、气候状况、交通状况，必要时收集测区的相关测绘资料。

　　7 . 4 已有资料情况

　　应说明已有资料的数量、形式、质量状况及可利用情况。

　　7 . 5 引用文件及作业依据

　　应说明引用的标准、规范和其他技术文件。

　　7 . 6 任务总体要求

　　应说明采用的时空基准，点云、影像及三维模型的质量要求。

　　7 . 7 作业流程

　　作业流程应包括以下内容：

　　a) 车载移动测量设备检查要求;

　　b ) 采集路线规划，包括采集时间、路线;

　　c) 控制测量，包括地面控制点的分布、测量要求;

　　d) 数据采集及预处理，包括定位测姿数据、影像数据及点云数据的采集及预处理要求;

　　e) 成果制作，包括三维连续表面模型和三维单体模型的生产;

　　f) 成果质量检查，包括质量检查的内容及具体要求。

　　8 数据采集及预处理

　　8 . 1 一般规定

　　数据采集作业时应满足以下要求：

　　a) 遵守交通规则，按照设计路线行驶，根据实际需求和系统限制控制行驶速度，设置激光发射参

　　数和相机拍摄参数;

　　5

　　GB/T 41452—2022

　　b) 监视设备运行情况及数据记录情况，出现异常情况及时记录;

　　c ) 对于遮挡严重或车辆无法进入的路段应及时记录;

　　d) 如遇恶劣天气等突发情况，就近寻找安全区域停止作业，确保设备和人员安全。

　　8 . 2 设备检查

　　采集作业前应按照下列要求进行设备检查：

　　a ) 检查并确认车辆处于正常运行状态;

　　b) 检查并确认供电设备工作正常，能满足持续作业需求;

　　c ) 车载移动测量系统各组件连接正常，能正常采集数据;

　　d) 检查确认数据存储和备份空间足够;

　　e ) 确认 GNSS基准站能正常采集数据。

　　8 . 3 路线规划

　　采集前应先勘查现场并规划采集路线，路线规划的原则如下：

　　a) 基于主要道路、河流等自然要素划分采集作业区;

　　b ) 采集路线宜避免重复;

　　c) 按照道路宽度、道路中央隔离带以及机非隔离带的遮挡情况，再结合实际作业需求规划扫描次数;

　　d) 采集路线的选择宜综合考虑 GNSS信号的强度;

　　e) 采集路线的选择宜综合考虑人流量、车流量、限高限宽限行、光照及气象条件。

　　8 . 4 控制测量

　　一般来说，在 GNSS信号正常情况下，精度能够满足要求，不再布设控制点。 控制点可以事先布设标志，也可以将特征点作为控制点。 由于在点云数据中很难同时精确量测某特征点的平面和高程坐标。

　　因此，平面控制点和高程控制点分开布设，控制点间距在 50 m~200 m,具体布设如下。

　　a) 对精度有特殊(特级)要求的，应事先在沿线布设标志，按相应精度等级要求施测。控制点间距在 100 m~1 000 m。

　　b) 对非特级要求的，在 GNSS信号较差而无法满足作业精度要求时，应使用其他高精度测量方法(如 GNSS RTK测量、全站仪测量、水准仪测量等)在测区内沿扫描轨迹布设并测量控制点。

　　8 . 5 数据采集

　　数据采集具体要求如下：

　　a ) GNSS基准站数据采集应符合 CH/T 6004—2016 中 6 . 4 的规定;

　　b ) 定位测姿数据采集应符合 CH/T 6004—2016 中 6 . 5 的规定;

　　c) 影像数据采集应符合 CH/T 6004—2016 中 6.6 的规定;

　　d) 点云数据采集应符合 CH/T 6004—2016 中 6.8 的规定。

　　8 . 6 外业数据检查

　　测量完成后，对车载移动测量数据进行检查，确保定位测姿数据、影像数据及点云数据的完整性和对应性，具体如下。

　　a ) 数据有效性检查。简单快速处理数据，检查数据是否有效。

　　b ) 完整性检查。检查采集的数据是否完整，对动态遮挡严重区域进行补测。

　　c) 初步精度检查。通过轨迹质量初步检查数据精度，对精度较差区域标记，如果改变行车路径可

　　6

　　GB/T 41452—2022

　　以提高精度，应改变路径重新采集。

　　8 . 7 数据预处理

　　数据预处理具体要求如下：

　　a ) 定位测姿数据预处理应符合 CH/T 6004—2016 中 7 .1 的规定;

　　b) 影像数据预处理应符合 CH/T 6004—2016 中 7.2 的规定;

　　c) 点云数据预处理应符合 CH/T 6004—2016 中 7.5 的规定。

　　9 三维模型生产

　　9 . 1 三维连续表面模型生产

　　9 . 1 . 1 建模内容

　　三维连续表面模型的建模内容为车载移动测量系统采集到的道路及附属设施等地物。

　　9 . 1 . 2 模型制作

　　三维连续表面模型制作应符合以下规定：

　　a ) 模型由 TIN 与纹理组成，反映地物结构特征和纹理特征;

　　b) 模型依据点云数据进行 TIN 结构建模，依据影像数据进行纹理映射。

　　9 . 1 . 3 建模方法

　　建立点云之间的拓扑关系并以车载同步影像为纹理进行自动化构网与贴图，并进行适当编辑。 应符合以下规定。

　　a ) 一级三维连续表面模型：

　　1) 准确反映道路及附属设施的结构特征;

　　2) 纹理细节清晰，准确反映地物特征，清晰反映不同纹理的差别与分隔;

　　3) 对存在的悬浮、漏洞、粘连、拉花等现象的三维连续表面模型进行结构编辑处理，模型应准确反映地物结构特征。

　　b ) 二级三维连续表面模型：

　　1) 基本反映道路及附属设施的结构特征;

　　2) 纹理清晰，反映地物特征;

　　3) 三维连续表面模型宜进行局部的结构编辑处理，模型反映地物结构特征。

　　9 . 2 三维单体模型生产

　　9 . 2 . 1 道路模型

　　9 . 2 . 1 . 1 建模内容

　　道路模型包括以下内容：