DB3708T 59-2024 三維地理模型數(shù)據(jù)采集處理規(guī)范

CCSA77DB3708濟寧市市場監(jiān)督管理局發(fā)布IDB3708/T59—2024前言 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14基本規(guī)定 15三維模型產(chǎn)品指標及分級 25.1基本要求 25.2產(chǎn)品指標 25.3三維模型分級 46數(shù)據(jù)采集與處理 46.1一般規(guī)定 46.2航空數(shù)字攝影采集及處理 46.3地面激光雷達數(shù)據(jù)采集及處理 66.4元數(shù)據(jù)制作 87質(zhì)量檢驗 87.1總則 87.2基本要求 87.3質(zhì)量評定方法 8附錄A（資料性）三位模型質(zhì)量元素說明 10圖1航空攝影數(shù)據(jù)獲取流程圖 5圖2激光測量系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集流程示意圖 6表1三維模型存儲格式 2表2模型精度分級 2表3紋理精細度 3表4瓦片尺寸分級 4表5三維模型分級指標 4表6航攝參數(shù)設(shè)計要求 5表7三維模型質(zhì)量元素及權(quán)重 8表A.1質(zhì)量元素錯漏分類 DB3708/T59—2024本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責任。本文件由濟寧市大數(shù)據(jù)局提出并、歸口并組織實施。DB3708/T59—20241三維地理模型數(shù)據(jù)采集處理規(guī)范本文件規(guī)定了三維地理場景中三維模型技術(shù)指標及分級、數(shù)據(jù)采集的基本要求和方法、質(zhì)量檢驗等要求。本文件適用于三維地理場景建設(shè)中三維模型采集及其產(chǎn)品的生產(chǎn)、使用、驗收、管理。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T19710地理信息元數(shù)據(jù)第1部分:基礎(chǔ)GB/T23236數(shù)字航空攝影測量空中三角測量規(guī)范GB/T24356測繪成果質(zhì)量檢查與驗收GB/T27919IMU/GPS輔助航空攝影技術(shù)規(guī)范GB/T27920.1數(shù)字航空攝影規(guī)范第1部分：框幅式數(shù)字航空攝影GB/T39610傾斜數(shù)字航空攝影技術(shù)規(guī)程CH/T2009全球定位系統(tǒng)實時動態(tài)測量（RTK）技術(shù)規(guī)范CH/T3005低空數(shù)字航空攝影規(guī)范CH/Z3017地面三維激光掃描作業(yè)技術(shù)規(guī)程CH/T3020實景三維地理信息數(shù)據(jù)激光雷達測量技術(shù)規(guī)程CH/T6003車載移動測量數(shù)據(jù)規(guī)范CH/T6004車載移動測量技術(shù)規(guī)程CH/T9016三維地理信息模型生產(chǎn)規(guī)范CH/T9024三維地理信息模型數(shù)據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量檢查與驗收JJG（測繪）3401數(shù)字航攝儀3術(shù)語和定義本文件沒有需要界定的術(shù)語和定義。4基本規(guī)定4.1平面基準應(yīng)采用CGCS2000坐標系。4.2高程基準應(yīng)采用1985國家高程基準。4.3時間基準應(yīng)采用公元紀年和北京時間。DB3708/T59—202424.4根據(jù)三維地理場景對象與適用性的不同，面對城市場景將采集作業(yè)的采集等級分為城市級和部件4.5數(shù)據(jù)格式應(yīng)滿足通用交換格式，三維模型數(shù)據(jù)類型及數(shù)據(jù)格式要求見表1。表1三維模型存儲格式5三維模型產(chǎn)品指標及分級5.1基本要求三維模型數(shù)據(jù)可以用原始影像地面分辨率、模型精度、模型結(jié)構(gòu)精細度、紋理精細度、瓦片尺寸五個指標來表述，每個指標劃分為不同表達級別，每個級別對應(yīng)相應(yīng)的技術(shù)要求。三維模型的重建應(yīng)符合CH/T9016的相關(guān)規(guī)定。5.2產(chǎn)品指標5.2.1地面分辨率地面分辨率（以下均為垂直視角下分辨率）應(yīng)符合以下要求：a)地面分辨率Ⅰ級：不大于0.03m；b)地面分辨率Ⅱ級：不大于0.05m。5.2.2模型精度三維模型的平面精度以明顯地物點的平面位置中誤差來表示，高程精度以格網(wǎng)點或三角網(wǎng)點的高程中誤差來表示，各級模型平面及高程精度不應(yīng)低于表2的規(guī)定，最大誤差不超過中誤差的兩倍，各級模型精度應(yīng)滿足表2的規(guī)定，特殊困難地區(qū)（植被茂密、遮擋嚴重等）的平面和高程中誤差均可按相應(yīng)要求放寬1.5倍。表2模型精度分級5.2.3結(jié)構(gòu)精細度5.2.3.1結(jié)構(gòu)精細度Ⅱ級5.2.3.1.1主要用于城鎮(zhèn)區(qū)域地物主體結(jié)構(gòu)表達，滿足地形級建模要求外對三維模型中重點地物的主體和細部結(jié)構(gòu)表現(xiàn)進行刪除、置平、補漏、扭曲變形糾正等幾何編輯，使模型能精確反映地物特征結(jié)構(gòu)。DB3708/T59—202435.2.3.1.2建（構(gòu)）筑物外立面幾何結(jié)構(gòu)與高度應(yīng)準確，對建筑物上方的細小懸浮物進行清除，對重要建筑物的破損、變形、粘連等可進行單體化編輯。5.2.3.1.3對道路路面上構(gòu)建不完整的汽車進行適當處理，確保路面平整。5.2.3.1.4對建模不完整導致懸浮的信號燈、路燈、隔離帶、行道樹等相關(guān)設(shè)施需進行刪除或按要求進行重構(gòu)。當需要對建（構(gòu)）筑物、交通、水利、管線等地物實體進行單體化重構(gòu)處理及場景精細化處理時，模型的幾何結(jié)構(gòu)除應(yīng)滿足以上要求外，還應(yīng)滿足下列要求：a)對建（構(gòu)）筑物進行單體化處理，但不包括：建設(shè)中房屋、待拆遷房屋、農(nóng)村房屋、棚房、連片低矮房屋、廢棄房屋、彩鋼房、破壞房屋、架空房、吊腳樓、窯洞、改造中建筑物以及老舊城區(qū)中的低矮房屋；b)建（構(gòu)）筑物平面精度及高程精度不低于原始的Mesh三維模型精度；c)建（構(gòu)）筑物進退結(jié)構(gòu)大于1.2m的應(yīng)建模表現(xiàn)，屋檐、檐廊、大型臺階、樓梯、天窗老虎窗、女兒墻、電梯機房、屋頂重要裝飾等結(jié)構(gòu)應(yīng)建模表現(xiàn)，樓頂煙囪、煙道、通風井、管道等附屬設(shè)施應(yīng)建模表現(xiàn)；d)針對與地形相連的建（構(gòu)）筑物底商，無法判斷建（構(gòu)）筑物主體結(jié)構(gòu)且不好做分割的可以只對外圍門頭進行單體化，內(nèi)部保持地形原本狀態(tài)，確保單體化后的底商模型與地形套合，滿足可視化表達；e)建（構(gòu)）筑物主體結(jié)構(gòu)不應(yīng)存在扭曲、翻轉(zhuǎn)、重復、少面、漏縫、共面、廢面（包括底面未刪除）、廢點、結(jié)構(gòu)穿插、法線反向等；f)主樓、裙樓、副樓結(jié)構(gòu)應(yīng)拆分制作；g)針對橋梁與下方道路并行或交叉的情況，應(yīng)做橋下貫通修整現(xiàn)狀，過程中不應(yīng)破壞橋梁主體結(jié)構(gòu)及精度；橋梁與下方建（構(gòu)）筑物、停車場等非城市道路地物粘連的情況，可不做貫通修整；h)單體化建（構(gòu)）筑物區(qū)域的場景應(yīng)置平，以融合單體化建（構(gòu)）筑物模型；i)對道路兩側(cè)高于0.4m的市政設(shè)施，如路燈、紅綠燈、監(jiān)控設(shè)施、垃圾桶、交通標志牌、路名牌、公交車站臺等，可按需進行單體化處理；j)水利設(shè)施及其附屬設(shè)施任一維度變化超過1m的結(jié)構(gòu)特征應(yīng)建模表現(xiàn)。5.2.3.2結(jié)構(gòu)精細度I級結(jié)構(gòu)精細度Ⅰ級在結(jié)構(gòu)精細度Ⅱ級基礎(chǔ)上進一步細化，以細節(jié)建模表現(xiàn)為主，對目標地理要素的主體和細部結(jié)構(gòu)進行精細幾何建模表現(xiàn)，具體要求按需定制。5.2.4紋理精細度紋理精細度通過對紋理來源、遮擋物、透視變形、紋理接縫、紋理眩光處理不同程度來表現(xiàn)。三維實體模型的紋理精細度應(yīng)符合表3的規(guī)定。表3紋理精細度類型紋理類型紋理內(nèi)容紋理來源遮擋物透視變形紋理接縫紋理炫光級真實紋理現(xiàn)狀照片處理遮擋需要處理需要處理需要處理紋理精細度Ⅱ級真實紋理現(xiàn)狀照片處理遮擋適當處理適當處理適當處理模型應(yīng)保持地理要素原有外觀的完整性、統(tǒng)一性，模型觀感與DB3708/T59—20244當對建（構(gòu)）筑物、交通設(shè)施等地物進行單體化重構(gòu)后，進行紋理映射時應(yīng)滿足下列要求：——建（構(gòu)）筑物單體化模型的紋理應(yīng)與Mesh三維模型保持一致，不應(yīng)存在拉花、扭曲等情況；——對于單體化的精細模型，重要建筑物及重要道路兩側(cè)第一排建筑物，底部紋理不清晰的，應(yīng)重新進行外業(yè)紋理數(shù)據(jù)采集，并進行紋理更新處理：如建筑物立面紋理存在模糊不清的情況，也應(yīng)通過外業(yè)對紋理數(shù)據(jù)進行重新采集，并進行紋理更新處理，其他建筑物如不影響視覺感觀可不修整；——修整后的重要道路應(yīng)保留正確的交通標線，路面干凈整潔。5.2.5瓦片尺寸三維模型生產(chǎn)及存儲時根據(jù)原始影像分辨率進行瓦片劃分，瓦片尺寸分級按表4規(guī)定，單體化構(gòu)建模型以個體為單元進行存儲。表4瓦片尺寸分級5.3三維模型分級各級精度要求應(yīng)滿足表5中規(guī)定。表5三維模型分級指標地面分辨率Ⅱ級~模型精度Ⅱ級～模級級～紋理精細度級6數(shù)據(jù)采集與處理6.1一般規(guī)定數(shù)據(jù)采集應(yīng)采用航空數(shù)字攝影技術(shù)和/或地面激光雷達測量技術(shù)。6.2航空數(shù)字攝影采集及處理6.2.1作業(yè)流程采用數(shù)字攝影技術(shù)進行三維模型采集時，宜根據(jù)技術(shù)設(shè)計書和測區(qū)實際狀況選擇測量設(shè)備，技術(shù)路線如圖1所示。5航空攝影航線設(shè)計控制點布設(shè)POS解算POS數(shù)據(jù)旁向重疊度a)航攝前應(yīng)進行航攝儀綜合檢校：垂直航攝的檢校內(nèi)容和方法應(yīng)符合GB/T27920.1、JJG(測繪)3401的規(guī)定，傾斜航空攝影的檢校內(nèi)容和方法應(yīng)符合JJG(測繪)3401的規(guī)定；b)垂直航攝數(shù)據(jù)采集過程應(yīng)符合GB/T27920.1或CH/T3005相關(guān)要求，傾斜航攝數(shù)據(jù)采集過程c)機載IMU/GNSS系統(tǒng)應(yīng)符合GB/T27919的規(guī)定。6根據(jù)測區(qū)范圍與航線設(shè)計，進行控制點的選點、外業(yè)測量、整飾工作?？刂泣c可參照CH/T30行布設(shè)或按照地面分辨率每30000～40000個像素間隔布設(shè)；控制點施測采用RT應(yīng)符合GB/T23236的相關(guān)要求；傾斜航攝數(shù)據(jù)的控制點平面、高程中誤差均不應(yīng)大于1個像素，最大誤差不大于2個像素，檢查點平面、高程中誤差均不應(yīng)大于2個像素，最根據(jù)空中三角測量成果，利用影像匹配技術(shù)進行同名點匹配生產(chǎn)三維點云，幾何精度控制在2個像利用車載移動測量、便攜式或地面固定站式激光雷達測量，進行數(shù)據(jù)獲取標靶布設(shè)(如有)定作業(yè)的設(shè)備類型、作業(yè)參數(shù)等，車載激光雷達測量按照CH/T6004地理場景獲取與融合技術(shù)規(guī)程中相關(guān)技術(shù)規(guī)定。便攜式與地面固定站式激光雷達測量數(shù)據(jù)采集按照CH/T37DB3708/T59—2024作業(yè)前應(yīng)收集測區(qū)內(nèi)已有的各種資料，包括測區(qū)概況、控制資料情況、已有數(shù)據(jù)資料、項目具體要求等，分析確定其應(yīng)用方法，并進行現(xiàn)場踏勘。6.3.3路線規(guī)劃根據(jù)項目要求，結(jié)合已有資料情況，確定數(shù)據(jù)采集參數(shù)并進行路線規(guī)劃，應(yīng)綜合考慮測區(qū)道路交通情況、衛(wèi)星星歷及太陽方位角等因素，路線規(guī)劃應(yīng)符合CH/T6004的要求。6.3.4儀器準備與檢查應(yīng)根據(jù)項目要求、精度指標等選擇適合的激光雷達設(shè)備，使用的激光雷達設(shè)備應(yīng)符合下列要求：a)設(shè)備各組件及附件齊全，POS系統(tǒng)與激光測距掃描裝置采用固聯(lián)方式連接；b)設(shè)備經(jīng)過檢校且在檢校有效期內(nèi)使用，檢校內(nèi)容包括POS系統(tǒng)與各激光測距裝置間的相互關(guān)6.3.5數(shù)據(jù)采集6.3.5.1數(shù)據(jù)采集包括采集計劃制定、基準站布設(shè)、標靶布設(shè)（如有）、點云數(shù)據(jù)采集、影像數(shù)據(jù)采集。6.3.5.2按需根據(jù)測區(qū)范圍均勻布設(shè)標靶，明顯特征點也可作為標靶使用。標靶應(yīng)布設(shè)在不同的高度，且位置宜便于坐標聯(lián)測。6.3.5.3點云數(shù)據(jù)的采集宜根據(jù)交通實時情況調(diào)整激光發(fā)生頻率等參數(shù)，減少數(shù)據(jù)冗余，可在夜間進6.3.5.4影像數(shù)據(jù)采集應(yīng)根據(jù)環(huán)境變化情況及時調(diào)整車輛行駛速度及相機曝光、增益等參數(shù)。6.3.5.5數(shù)據(jù)采集過程應(yīng)符合CH/T6004的相關(guān)規(guī)定。6.3.6數(shù)據(jù)處理6.3.6.1總則車載激光點云處理按照CH/T6003中相關(guān)技術(shù)規(guī)定。便攜式與地面固定站式激光雷達測量數(shù)據(jù)處理按照CH/T3020和CH/Z3017相關(guān)內(nèi)容。6.3.6.2影像數(shù)據(jù)處理影像處理應(yīng)包括色彩調(diào)整、變形糾正、影像配準與格式轉(zhuǎn)換。處理后影像應(yīng)符合CH/T6003、CH和CH/Z3017的要求，反差適中、色彩一致、細節(jié)表現(xiàn)清晰，無明顯鑲嵌縫隙，能反應(yīng)實際材質(zhì)的紋理及顏色。影像數(shù)據(jù)宜結(jié)合工程需求進行勻光勻色處理。6.3.6.3點云數(shù)據(jù)配準不同條帶、不同測次拼接時，同名點平面匹配中誤差和高程中誤差應(yīng)按照CH/T3020的要求執(zhí)行，若存在系統(tǒng)誤差，應(yīng)結(jié)合標靶進行改正；根據(jù)作業(yè)方法，可選擇控制點、標靶、特征地物點進行點云數(shù)據(jù)配準，配準后同名點內(nèi)符合精度應(yīng)小于特征點間距中誤差的1/2。6.3.6.4點云數(shù)據(jù)優(yōu)化點云優(yōu)化包括點云降噪與點云抽稀處理。點云降噪處理通過濾波或人機交互方法去除掃描目標物的異常點、孤立點。點云抽稀應(yīng)不影響目標物特征識別與提取，且抽稀后點云間距應(yīng)滿足項目精度指標要DB3708/T59—202486.3.6.5基于點云的三維模型構(gòu)建基于點云配準成果，半自動化構(gòu)建白模結(jié)構(gòu)，經(jīng)自動或半自動化紋理貼圖與紋理修復，完成模型構(gòu)6.4元數(shù)據(jù)制作元數(shù)據(jù)制作基本要求。a)使用元數(shù)據(jù)對產(chǎn)品的特征進行描述，產(chǎn)品元數(shù)據(jù)由描述數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)標識、數(shù)據(jù)空間基準、數(shù)據(jù)限制、數(shù)據(jù)質(zhì)量、數(shù)據(jù)維護、數(shù)據(jù)內(nèi)容及數(shù)據(jù)分發(fā)等的一系列元數(shù)據(jù)元素構(gòu)成；b)產(chǎn)品元數(shù)據(jù)與其描述的數(shù)據(jù)和產(chǎn)品同步建立和更新；c)三維地理場景信息產(chǎn)品元數(shù)據(jù)應(yīng)包含附錄A的基本元數(shù)據(jù)元素，并可根據(jù)需要按照GB/T19710的規(guī)定增加其他元數(shù)據(jù)元素。元數(shù)據(jù)元素的數(shù)據(jù)字典、值域等應(yīng)符合GB/T19710的規(guī)定。7質(zhì)量檢驗7.1總則三維模型成果的質(zhì)量檢查應(yīng)符合GB/T24356、CH/T9024及本文件的