DB42_T 2099-2023 基于倾斜摄影测量的城市级实景三维地理场景模型生产技术规程.docx

ICS 07.040CCS A 77DB 42湖北省地方标准DB42/T 20992023基于倾斜摄影测量的城市级实景三维地理场景模型生产技术规程Code of practice for prodion of city-level 3D real geographicalscene model based on oblique photogrammetry2023 - 09 - 27 发布2023 - 11 - 27 实施湖北省市场监督管理局发布DB42/T 20992023目次前言 . III引言 . 1范围 . 12规范性引用文件 . 13术语和定义 . 14基本要求 . 25生产流程 . 36数据采集 . 37数据处理 . 48质量检查 . 69成果整理 . 7附录 A（规范性）质量元素错漏分类 . 8附录 B（资料性）成果清单. 11附录 C（资料性）元数据示例. 12附录 D（资料性）分块模型数据结合表示例 . 14参考文献 . 15IDB42/T 20992023前言本文件按照GB/T 1.12020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。本文件由湖北省地理国情监测中心提出。本文件由湖北省自然资源厅归口。本文件起草单位：湖北省地理国情监测中心、武汉大学、武汉大势智慧科技有限公司、武汉讯图科技有限公司、武汉追月信息技术有限公司、武汉市勘察设计有限公司、武汉中测晟图遥感技术有限公司、湖北省航测遥感院、湖北省测绘工程院、湖北省标准化与质量研究院。本文件主要起草人：赖旭东、何丽华、洪亮、黄先锋、於新国、成亦铭、谢坤、乐黎明、安永强、郑安武、周志诚、李雪梅、邹崇尧、谢秋琪、张士柱、付晓娟、吕竞帆、张文婷、范志成、程会平、向浩、贾继鹏、赵琪、姜楠等。本 文 件 实 施 应 用 中 的 疑问 ， 可 咨 询 湖 北 省 自 然资 源 厅 ， 联 系 电 话 ： 027-87311026 ， 邮 箱：hbsdlgqjczx；对本文件的有关修改意见建议请反馈至湖北省地理国情监测中心，联系电话：027-87311028，邮箱：hbsdlgqjczx。IIIDB42/T 20992023引言实景三维地理场景模型是地物地貌的三维空间及专题信息的数字化表达，目前已成为一种新型测绘地理信息成果。实景三维地理场景模型分为地形级、城市级和部件级。倾斜摄影测量技术是城市级地理场景生产的技术之一，为提高利用倾斜摄影测量技术生产城市级实景三维地理场景模型成果水平，保障湖北省城市级实景三维地理场景模型生产过程规范化和成果质量标准化，特制定本文件。VDB42/T 20992023基于倾斜摄影测量的城市级实景三维地理场景模型生产技术规程1范围本文件规定了利用倾斜摄影测量技术生产城市级实景三维地理场景模型的基本要求、生产流程、数据采集、数据处理、质量检查、成果整理的要求。本文件适用于基于倾斜摄影测量的城市级实景三维地理场景模型生产过程。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 23236数字航空摄影测量 空中三角测量规范GB/T 39610倾斜数字航空摄影技术规程CH/T 1001测绘技术总结编写规定CH/T 1004测绘技术设计规定CH/T 3006数字航空摄影测量 控制测量规范CH/T 9024三维地理信息模型数据产品质量检查与验收3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。实景三维three-dimensional real scene;3D real scene;3DRS对一定范围内人类生产、生活和生态空间的位置、几何形态、纹理影像和属性信息进行时序化的三维数字空间描述及表达。地理场景geographical scene一定区域范围内连续成片、反映现实世界地理空间位置和形态的地理信息数据。实景三维地理场景模型3D real geographical scene model一种表达实景三维地理场景的网状结构模型。城市级实景三维地理场景模型city-level 3D real geographical scene model垂直影像地面分辨率优于0.2 m的实景三维地理场景模型。倾斜摄影测量oblique photogrammetry通过飞行平台搭载相机从多个不同的视角同步采集地表影像，获取到丰富的地表信息用于测绘产品生产的技术。1数据类型数据格式几何数据OSGB/OBJ/3D Tiles 等纹理影像不带 Alpha 通道JPG/PNG/TIF 等带 Alpha 通道TGA/PNG/TIF 等元数据XML/XLS/TXT 等级别级级级垂直影像地面分辨率优于 0.02（含）优于 0.05（含）优于 0.2（含）级别平面位置中误差高程中误差级0.100.11DB42/T 209920234基本要求时空基准4.1.1空间参考系平面坐标系统宜采用2000国家大地坐标系。当采用依法批准的独立坐标系时应与2000国家大地坐标系建立转换关系。高程基准宜采用1985国家高程基准。当采用依法批准的其他高程基准时应与1985国家高程基准建立转换关系。4.1.2时间参考系时间应采用公历纪元和北京时间。成果分级成果分为级、级、级三个级别，成果分级标准见表1。表1成果分级单位为米成果数据类型及数据格式成果主要包括几何数据、纹理影像和元数据。成果数据类型及数据格式应符合表2的规定。表2成果数据类型及数据格式精度指标模型位置精度应满足表3的规定，2倍中误差为限差。表3位置精度单位为米2级别平面位置中误差高程中误差级0.250.15级0.600.50DB42/T 20992023表 3位置精度（续）单位为米纹理影像质量纹理影像质量要求如下：a)  纹理影像地面分辨率与垂直影像保持一致，见表 1；b)  纹理影像应源于真实影像数据；c)  纹理影像应清晰，层次丰富，反差适中，色调柔和；d)  不应有云、云影、烟、大面积反光、污点等缺陷；e)  纹理影像宜保证地理场景的完整性和美观性。5生产流程生产流程见图1。倾斜摄影像控点布设与测量近地面补充采集数据采集模型构建数据处理模型整饰质量检查不合格合格成果整理图1生产流程图6数据采集倾斜摄影参照GB/T 39610的规定执行，还应满足以下要求：a)  摄区内最高点满足重叠度要求；3级别点别平面位置中误差高程中误差级像控点0.060.08检查点0.100.10级像控点0.130.11检查点0.180.15级像控点0.300.20检查点0.500.28DB42/T 20992023b)  摄区内最低点满足地面分辨率要求；c)  难以同时满足重叠度和地面分辨率要求时，分区摄影；d)  航线敷设超过范围线一个相对航高值；e)  对高层建筑密集区，纵横交叉敷设或加大航向旁向重叠度，并保证在正午前后 1 h 内摄影。像控点布设与测量参照CH/T 3006的规定执行。近地面补充采集宜满足以下要求：a)  避免光照环境对所拍对象颜色的影响，不出现偏色；b)  近距离环拍影像重叠度60%；c)  车载全景影像按距离触发方式采集，间距10 m；d)  同步获取影像曝光点的位置和姿态信息；e)  近地面补采影像与倾斜影像进行联合空中三角测量。7数据处理模型构建7.1.1区域网光束法空中三角测量参照GB/T 23236的规定执行，还应满足以下要求：a)  参与解算的像片与导入的全部原始像片的比率80%；b)  剔除包含粗差点的像片后，每个点至少有 25 张刺点像片，每个镜头像片数量宜平均，困难情况下可放宽至 20 张刺点像片；c)  区域网光束法空中三角测量结束后，像控点、检查点中误差满足表 4 的规定，困难地区可放宽至 1.5 倍。表4像控点、检查点中误差单位为米7.1.2模型重建模型重建宜符合以下规定：4DB42/T 20992023a)  以分块形式进行模型重建时，基础测绘按基础地理实体位置码网格剖分规则进行分块，非基础测绘按基础地理实体位置码网格剖分规则进行分块或按自定义分块；b)  按照基础地理实体位置码网格剖分规则分块时，分块命名为基础地理实体位置码；c)  自定义分块命名规则为“前缀_行序号_列序号”。前缀宜为“Tile”；行序号、列序号根据指定原点以 X、Y 轴正方向为增长方向顺序编号，长度宜为 3 位及以上，编号前加“+”代表正方向、“-”代表负方向，如“Tile_-002_+056”或“Tile_-156_-123”；d)  模型在测区内无分块缺失、冗余；e)  模型无纹理缺失；f)  多源数据融合重建时，以位置精度高的数据源为准。模型整饰7.2.1模型整饰分类实景三维地理场景模型整饰包括几何形状整饰和纹理整饰。几何形状整饰主要针对悬浮物、扭曲、拉花、变形、粘连、孔洞等问题的整饰。纹理整饰主要针对色彩、亮度、对比度及纹理的模糊、色差等问题的整饰。7.2.2级模型整饰级模型整饰应符合以下规定。a)  整体：1)  无明显孔洞；2)  不应存在悬浮物；3)  无纹理映射错误；4)  外边缘应裁切整齐；5)  色彩真实，无明显色差。b)  水域：1)  静止水面平整，流动水域水面高程自高到低平缓过渡，且与周围地形地物高程之间的关系正确、合理；2)  水岸分界明显，过渡自然。c)  植被：1)  保留古树名木等重要植被；2)  去除非大面积粘连悬浮植被；3)  删除不完整树干。d)  道路。除了内部道路及城市辅路外的道路均应按以下要求处理：1)  路面无重叠三角面；2)  去除路面破损车辆；3)  去除道路高程异常；4)  纹理错位0.2 m；5)  不应出现纹理映射错误，如路灯、信号灯、标志牌等道路附属设施。e)  建筑：1)  重点建筑主体外立面无穿透性孔洞；2)  重点建筑间距1 m 时，其几何形状无粘连。7.2.3级模型整饰5质量元素质量子元素检查项空间参考系平面坐标系统检查成果平面坐标系统符合情况高程基准检查成果高程基准符合情况时间参考系时间参考系检查成果时间符合情况位置精度平面位置精度检查模型平面位置坐标值与真值的接近程度高程精度检查模型高程值与真值的接近程度表达精细度几何形状精细度检查模型几何形状的准确性和合理性纹理精细度检查模型纹理的准确性和合理性DB42/T 20992023应基于级模型整饰增加以下内容。a)  道路要求：1)  应去除道路沿线破损度50%的残缺模型，如残缺不全的路灯、标志牌等；2)  交通标志牌几何形状应完整。b)  建筑要求：1)  建筑主体外立面应无穿透性孔洞；2)  重点建筑楼顶招牌、广告牌匾应无明显破损；3)  实心围墙应无明显孔洞，临时围墙应整体置平；4)  建筑纹理应无明显扭曲、错位、模糊，无映射错误。7.2.4级模型整饰应基于级模型整饰增加以下内容。a)  道路要求：1)  应去除道路内车辆；2)  应去除无实物阴影；3)  交通标志牌、路名牌，纹理应清晰。b)  建筑要求：1)  高层建筑间距1 m 时，建筑物外部轮廓之间应无粘连；2)  重点建筑底层应用补采影像重贴纹理；3)  重点建筑实心围栏应无破损；4)  重点区域（如公共广场）内应去除车辆、行人纹理。8质量检查质量检查依据参照CH/T 9024的规定执行。质量元素及检查项质量元素及检查项见表5。表5质量元素及检查项6质量元素质量子元素检查项表达精细度表达一致性同种类要素表达一致逻辑一致性规则一致性同种类要素处理规则一致格式一致性检查数据文件存储格式、命名、组织、文件有效性时间精度原始资料现势性检查原始资料现势性符合情况产品现势性检查模型成果现势性符合情况属性精度属性精度检查属性是否准确和完整场景效果场景完整性检查场景中包含各类模型的完整性场景协调性检查场景中相对关系协调的程度附件质量元数据检查元数据的完整性和正确性附属文档检查附属文档的完整性和内容错漏情况DB42/T 20992023表 5 质量元素及检查（续）质量元素错漏分类质量元素错漏分类应符合附录A的规定。质量评定参照CH/T 9024的规定执行。9成果整理成果包括但不限于以下内容：a)  成果清单，样式参考附录 B；b)  实景三维地理场景模型数据；c)  元数据，样式参考附录 C；d)  模型数据接合表，样式参考附录 D；e)  原始影像数据、像控点成果、空中三角测量成果；f)  技术设计，编写要求及主要内容参照 CH/T 1004 执行；g)  技术总结，编写要求及主要内容参照 CH/T 1001 执行；h)  检查报告、验收报告；i)  其他相关资料。7质量元素质量子元素A 类B 类C 类空间参考系平面坐标系统坐标系统错误高程基准高程基准错误时间参考系时间参考系成果时间错误位置精度平面位置精度平面位置中误差超限或粗差率8%5%平面位置粗差率8%粗差5%高程精度高程中误差超限或粗差率8%5%高程粗差率超限8%粗差5%表达精细度几何形状精细度水面孔洞长度10 m2 m水面孔洞长度10 m0.2 m水面孔洞长度2 m水面高程异常区域连续长度1000 m100 m水面高程异常区域连续长度1000 m10 m水面高程异常区域长度100 m水岸衔接效果不合理重要植被缺失悬浮植被普遍未删除悬浮植被多处未删除悬浮植被个别未删除植被孔洞长度10 m2 m植被孔洞长度10 m0.2 m植被孔洞长度2 m，20 处不完整树干未删除（级）非接边处道路重叠三角面道路不合理高程突变普遍未处理道路不合理高程突变多处未处理道路不合理高程突变个别未处理道路内破损车辆普遍未处理道路内破损车辆多处未处理道路内破损车辆个别未处理道路孔洞长度10 m2 m道路孔洞长度10 m0.2 m道路孔洞长度2 m破损50%的道路路名牌、交通标志牌未删除20 处（级）破损50%的道路路名牌、交通标志牌未删除 6 处（级）破损50%的道路路名牌、交通标志牌未删除 2 处（级）路段内破损的分隔车道的护栏未删除（级、级）交通标志牌几何形状不完整20 处/公里（级、级）10 处/公里交通标志牌几何形状不完整20 处/公里（级、级）2 处/公里交通标志牌几何形状不完整10 处/公里（级、级）DB42/T 20992023A                    A附 录 A（规范性）质量元素错漏分类质量元素错漏分类应按照表A.1执行。表A.1  质量元素错漏分类8质量元素质量子元素A 类B 类C 类表达精细度几何形状精细度道路内车辆未去除 20 处（级）道路内车辆未去除 6 处（级）道路内车辆未去除 2 处（级）重点建筑主体外立面穿透性孔洞长度10 m2 m重点建筑主体外立面穿透性孔洞长度10 m0.2 m重点建筑主体外立面穿透性孔洞长度2 m建筑主体外立面穿透性孔洞长度10 m（级、级）2 m建筑主体外立面穿透性孔洞长度10 m（级、级）0.2 m建筑主体外立面穿透性孔洞长度2 m（级、级）重点建筑楼顶招牌、广告牌明显不完整（级、级）院落实心围墙孔洞长度10 m（级、级）2 m院落实心围墙孔洞长度10 m（级、级）0.2 m院落实心围墙孔洞长度2 m（级、级）临时围墙普遍未整体置平临时围墙多处未整体置平临时围墙个别未整体置平间距1 m 的重点建筑几何形状粘连普遍未处理间距1 m 的重点建筑几何形状粘连多处未处理间距1 m 的重点建筑几何形状粘连个别未处理间距1 m 的高层建筑几何形状粘连普遍未处理（级）间距1 m 的高层建筑几何形状粘连多处未处理（级）间距1 m 的高层建筑几何形状粘连个别未处理（级）重点建筑实心围栏破损 1处（级）重点区域车辆未删除 20 处（级）重点区域车辆未删除 6 处（级）重点区域车辆未删除（级）纹理精细度水面纹理映射错误长度100 m10 m水面纹理映射错误长度100 m0.5 m水面纹理映射错误长度10 m同一水域颜色不一致（水系交汇处除外）植被、道路、建筑纹理映射错误长度10 m2 m植被、道路、建筑纹理映射错误长度10 m0.5 m植被、道路、建筑纹理映射错误长度2 m植被底部错误纹理长度10 m2 m植被底部错误纹理长度10 m0.5 m植被底部错误纹理长度2 m道路纹理错位超限区域长度10 m2 m道路纹理错位超限区域长度10 m0.5 m道路纹理错位超限区域长度2 m道路无实物阴影区域长度100 m（级）10 m道路无实物阴影区域长度100 m（级）1 m道路无实物阴影区域长度10 m（级）交通标志牌贴图错误、纹理不清晰20 处/公里（级）10 处/公里交通标志牌贴图错误、纹理不清晰20处/公里（级）2 处/公里交通标志牌贴图错误、纹理不清晰10处/公里（级）重点建筑底层数据补采未重贴纹理区域长度100 m（级）10 m重点建筑底层数据补采未重贴纹理区域长度100 m（级）2 m重点建筑底层数据补采未重贴纹理区域长度10 m（级）DB42/T 20992023表 A.1 质量元素错漏分类（续）9质量元素质量子元素A 类B 类C 类表达精细度纹理精细度重点区域行人未删除 20 处（级）重点区域行人未删除 6 处（级）重点区域行人未删除（级）表达一致性同种类要素表达不一致逻辑一致性规则一致性同种类要素处理规则不一致分块边长不符合设计规定格式一致性数据无法正常读取文件命名、格式不符合设计规定时间精度原始资料现势性采用的地理信息数据和影像现势性不符合设计要求产品现势性模型产品不符合设计要求属性精度属性精度属性项有误或遗漏；属性字段的定义、类型、命名、顺序不符合设计要求属性值错漏 4 处场景效果场景完整性场景范围不满幅存在冗余数据大范围悬浮物未删除一定范围悬浮未删除个别悬浮未删除场景协调性锯齿边缘未裁切整体存在明显色差，严重影响场景效果整体存在色差，较严重影响场景效果局部存在色差，对场景效果影响一般重要模型结合处有较大穿插、漏缝次重要模型与重要模型结合处有较大穿插、漏缝其他模型有穿插、漏缝、重叠重要模型与地面有较大穿插、悬浮次重要模型与地面有较大穿插、悬浮其他模型与地面有穿插、悬浮附件质量元数据元数据文件无法正常读取元数据项错漏元数据项内容错漏附属文档技术设计、技术总结等文档缺失技术设计、技术总结等文档内容错漏注1：没有明确写处数的，每处记为一个错漏。没有枚举到的错漏，实际中可依据错漏的严重程度、错漏类型等进行分类归并。注2：表中未特别注明的，适用于级、级、级，有括号注释的，适用于注释内模型级别。自定义级别根据需要划分错漏。注3：没有枚举到的错漏，实际中可依据错漏的严重程度、错漏类型等进行分类归并。注4：“孔洞长度”指孔洞最小外接矩形的长。DB42/T 20992023A                    A表 A.1 质量元素错漏分类（续）10项目名称项目编号项目阶段表单序号项目负责人交付单位经办人及电话接收单位经办人及电话序号成果名称存储介质数量经办人签名（日期）：项目负责人签名（日期）：签收意见接收单位盖章：日                 期：          年        月        日DB42/T 20992023B                    B附 录 B（资料性）成果清单表B.1给出了成果清单。表B.1  成果清单注：此表格一式两份，由交付单位和接收单位各保留一份。11序号元数据元素样例说明1产品名称城市级实景三维地理场景模型2产品级别级3产品经度范围*4产品纬度范围*5生产日期*年*月*日6更新日期*年*月*日7产品摘要产品的基本介绍8格式类型OSGB9影像色彩模式RGB10空中三角测量软件*11实景三维建模软件*12倾斜航摄仪名称*13倾斜航摄仪传感器数量514倾斜影像地面分辨率（下视）0.05 m15航摄时间*年*月*日16实景三维地理场景模型数据质量评价合格17数据质量评价日期*年*月*日18坐标系统2000 国家大地坐标系/*坐标系19高程基准1985 国家高程基准/*高程基准20东方向偏移值*21北方向偏移值*22高程偏移值*23分块大小100 m*100 m24检查点个数2025检查点平面位置/高程中误差*26检查点平面/高程最大误差*27产品生产单位名称单位全称28产品生产单位电话*-*29产品生产单位地址*省*市*区*街道*路*号30质量检查单位名称单位全称31安全涉密等级机密/秘密/内部/公开表C.1  元数据示例12DB42/T 20992023C                    C附 录 C（资料性）元数据示例表C.1给出了元数据示例。序号元数据元素样例说明32元数据创建日期*年*月*日33遗留问题*DB42/T 20992023表 C.1  元数据示例（续）13Tile_-003_+006Tile_-003_+007Tile_-003_+008Tile_-003_+009Tile_-004_+006Tile_-004_+007Tile_-004_+008Tile_-004_+009Tile_-005_+006Tile_-005_+007Tile_-005_+008Tile_-005_+009Tile_-006_+006Tile_-006_+007Tile_-006_+008Tile_-006_+009Tile_-007_+006Tile_-007_+007Tile_-007_+008Tile_-007_+009DB42/T 20992023D                    D附 录 D（资料性）分块模型数据结合表示例分块模型数据结合表示例图表达的是模型的分块平面范围和该范围的名称属性，见图D.1。按批次提交成果时，宜附本批次提交范围的结合表示例图。Tile_-003_+010Tile_-004_+010Tile_-005_+010Tile_-006_+010Tile_-007_+010本批次提交范围未提交范围图D.1 自定义分块模型结合表示例图14DB42/T 20992023参 考 文 献1 GB/T 7930-20081:500 1:1000 1:2000地形图航空摄影测量内业规范2 GB/T 7931-20081:500 1:1000 1:2000地形图航空摄影测量外业规范3 GB/T 14950-2009摄影测量与遥感术语4 GB/T 17941-2008数字测绘成果质量要求5 GB/T 18314-2009全球定位系统（GPS）测量规范6 GB 22021-2008国家大地测量基本技术规定7 GB/T 24356测绘成果质量检查与验收8 GB 50026-2020工程测量标准9 GB 50167-2014工程摄影测量规范10 CH/T 9016-2012三维地理信息模型生产规范11 CH/T 1007-2001基础地理信息数字产品元数据12 CH/T 1050-2021倾斜数字航空摄影成果质量检验技术规程13 CH/T 2009-2010全球定位系统实时动态测量(RTK)技术规范14 CH/T 9015-2012三维地理信息模型数据产品规范15 CJJ/T 157-2010城市三维建模技术规范16 实景三维中国建设技术大纲(2021版)17 新型基础测绘与实景三维中国建设技术文件-118 新型基础测绘与实景三维中国建设技术文件-219 新型基础测绘与实景三维中国建设技术文件-315