GB/T 39624-2020.Technical specification for underwater topographic survey of airborne lidar.
1范围
GB/T 39624规定了机载激光雷达水下地形测量的基本要求、准备工作、数据获取、数据处理、成果质量检查和成果整理与上交。
GB/T 39624适用于采用机载激光雷达测量技术进行深度不超过50m水域的水下地形测量作业。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是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 12319中 国海图图式
GB 12327海道测量规范
GB/T 13989国 家基本比例尺地形图分幅和编号
GB/T 17278数字地形 图产品基本要求
GB/T 18316数字测绘成果质量检查与验收
GB/T 19710地理信息元数据
GB/T 20257(所有部分)国 家基本比例尺地图图式
GB/T 24356测绘成果质量检查与验收
GB/T 32067海洋要素图式图例及符号
CH/T 8023机载激 光雷达数据处理技术规范
CH/T 8024-2011机载激光雷达数据获取规范
CH/T 9008.2基础地理信息数字成果 1 : 500、1 : 1 000、1 : 2 000数字高程模 型
CH/T 9009.2基础地理信息数字成果1:5000、1:10000、1:25000、1:50000、1:100000数字高程模型
CH/Z 9026基 础地理信息数字成果数字水深模型
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
机载激光雷达 airborne lidar
搭载在航空平台上,集成了激光雷达设备、GNSS和IMU等设备的激光探测和测距系统。
注:本标准特指用于水体水深测量的机载激光雷达测深系统,用于获取目标表面几何和物理特征。
3.2
水下地形测量 underwater topographical survey
采用水深测量方法对水下地貌以及地物直接与已知量或间接量进行比较的过程。
注:本标准中特指获取水底地形几何形态特征信息。
本标准规定了机载激光雷达水下地形测量的基本要求、准备工作、数据获取、数据处理、成果质量检查和成果整理与上交。? 本标准适用于采用机载激光雷达测量技术进行深度不超过50 m水域的水下地形测量作业。

ICS07.040
中华人民共和国国家标准
GB/T39624—2020
机载激光雷达水下地形测量技术规范Technical specification for underwater topographic survey of airborne lidar2020-12-14发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2020-12-14实施
规范性引用文件
术语和定义
缩略语
基本要求
一般规定
空间基准
时间基准
投影和分幅
图式符号
点云密度要求
点云平面精度
点云高程精度
元数据
准备工作
需求分析
资料收集
现场踏勘
仪器设备选择
技术设计书编写
数据获取
综合检校
航线设计
数据获取要求
数据获取飞行
数据补测·
数据处理
数据处理流程
数据整理·
波形数据处理
POS数据处理.
点云数据处理
成果制作
成果质量检查
GB/T39624—2020
GB/T39624—2020
成果质量检查与验收
原始采集成果的检查
后处理成果检查
10成果整理与上交
成果提交要求
成果提交内容
附录A（规范性附录）
附录B（规范性附录）
附录C（规范性附录）
附录D（规范性附录）
附录E（资料性附录）
附录F（规范性附录）
参考文献
波形成果元数据
点云成果元数据
安置角计算记录
偏心分量测量记录
偏心分量测量记录示例
飞行记录
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草本标准由中华人民共和国自然资源部提出。本标准由全国地理信息标准化技术委员会（SAC/TC230)归口。GB/T39624—2020
本标准起草单位：北京四维空间数码科技有限公司、中国科学院电子学研究所、深圳大学、浙江省水利河口研究院、中国科学院上海光学精密机械研究所、长江水利委员会长江科学院。本标准主要起草人：徐保龙、邵永社、李清泉、魏荣灏、贺岩、郑学东、汪驰升、任少华、邹双朝、高宏志、严冰、宋丽、郭错、王婧、王朝霞、雷鑫m
GB/T39624—2020
机载激光雷达测量是一种快速获取空间高精度三维地理信息的新技术，集成激光雷达技术、高精度惯性导航测量技术和高精度动态GNSS差分测量技术为一体，较传统摄影测量技术具有更快速、更精确获取水下地貌和地物三维信息的优势。近年来，机载激光雷达测量技术得到了快速发展，并开始在海岸带、岛礁附近水域和内陆水域等水下地形测绘领域得到应用本标准面向水下地形测量需求，在分析现有技术的基础上，结合国内外机载激光雷达水下地形测量技术的发展水平和特点，对采用机载激光雷达进行水下地形测量作业提出规范化的技术要求。IN
1范围
机载激光雷达水下地形测量技术规范GB/T39624—2020
本标准规定了机载激光雷达水下地形测量的基本要求、准备工作、数据获取、数据处理、成果质量检查和成果整理与上交
本标准适用于采用机载激光雷达测量技术进行深度不超过50m水域的水下地形测量作业。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是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。GB12319中国海图图式
GB12327海道测量规范
GB/T13989
GB/T17278
GB/T18316
GB/T19710
国家基本比例尺地形图分幅和编号数字地形图产品基本要求
数字测绘成果质量检查与验收
地理信息元数据
GB/T20257（所有部分）国家基本比例尺地图图式GB/T24356
GB/T32067
CH/T8023
测绘成果质量检查与验收
海洋要素图式图例及符号
机载激光雷达数据处理技术规范CH/T8024—2011机载激光雷达数据获取规范基础地理信息数字成果1：500、1：1000、1：2000数字高程模型CH/T9008.2
CH/T 9009.2
数字高程模型
基础地理信息数字成果
1：5000、1：10000、1：25000、1:50000、1：100000CH/Z9026
基础地理信息数字成果
数学字水深模型
术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
airborne lidar
机载激光雷达
搭载在航空平台上，集成了激光雷达设备、GNSS和IMU等设备的激光探测和测距系统注：本标准特指用于水体水深测量的机载激光雷达测深系统，用于获取目标表面几何和物理特征。3.2
funderwatertopographical survey水下地形测量
采用水深测量方法对水下地貌以及地物直接与已知量或间接量进行比较的过程。注：本标准中特指获取水底地形几何形态特征信息。1
GB/T39624—2020
2000国家大地坐标系ChinaGeodeticCoordinateSystem2000；CGCS2000采用2000参考椭球，原点在地心的右手地固直角坐标系。Z轴为国际地球旋转局参考极方向，X轴为国际地球旋转局的参考子午面与垂直于乙轴的赤道面的交线，Y轴与Z轴和X轴构成右手正交坐标系。
[GB/T14911—2008，定义2.32]
1985国家高程基准NationalVerticalDatum19851987年颁布命名的，采用青岛水准原点和根据由青岛验潮站从1952年到1979年的验潮数据确定的黄海平均海水面所定义的高程基准，其水准原点的起算高程为72.260m。[GB/T14911—2008.定义2.24]
理论最低潮面thelowestnormallowwater我国海图深度基准面的具体实现形式，为理论上可能出现的潮汐最低水位，其高度从当地平均海平面起算。
［GB/T17501—2017.定义3.6］
平均海平面meansealevel
高程等于海洋水位观测结果平均值的平静的理想海面，按观测时长可分为日平均、月平均、年平均和多年平均海平面。
注：改写GB/T15918—2010，定义2.5.53.7
当地平均海平面localmeansealevel当地验潮站19年以上每小时的观测值求出的平均值。3.8
检查航线checkline
与飞行采集航线垂直的航线。
注：用于采集点云数据精度进行检查3.9
波形数据
waveformdata
激光接收系统按照预设采样率对信号的回波进行离散化采样，所得的回波强度时间序列注：波形数据的时间分辨率不大于激光脉冲宽度，保存了用于反演水体环境信息和空间地理信息的原始采样数据，由此可以获得精确的水下地形数据与丰富的水面及水体环境特征。3.10
underwaterterrainmodel
水下地形模型
以水下离散高程点为基础建立的规则格网或三角网等空间模型。注：用以模拟连续分布的水下地形空间位置等属性分布。3.11
数字水深模型digitalbathymetricmodel采用离散水深点数据建立的规则格网或三角网等空间模型。注：用以描述区域范围内连续水深变化的数字化空间模型2
水体漫衰减系数diffuseattenuation coefficient在单位长度水体中传输的光学辐照度变化量与光学辐照度的比值。GB/T39624—2020
注：属于水体表观光学参数，表征水体中光学辐照度随水体传播距离的衰减情况，又称K，值bottomreflectivity
水底反射率
水底反射光辐射度与水底接受辐照度的比值。GNSS lever arms
GNSS偏心分量
GNSS天线相位中心在参考坐标系中的3个坐标分量。IMU偏心分量
IMU lever arms
IMU设备原点在参考坐标系中的3个坐标分量。激光雷达偏心分量
lidar lever arms
机载激光雷达原点在参考坐标系中的3个坐标分量。3.17
安置角偏差
boresightanglesdeviation
机载激光雷达坐标系与IMU所在载体坐标系3个对应轴系间存在的系统性角度偏差。3.18
pointclouddensity
点云密度
每平方米单位面积上激光测量点的平均数量。3.19
最大测量水深
maximum depth
机载激光雷达能够测量到的水深最大值注：用被测水体在激光波长的漫衰减系数的倒数(1/K。)的倍数来表示。3.20
条带宽度
swathwidth
机载激光雷达作业时垂直于飞行航线的测量宽度。注：用航高的倍数表示。
测量速率
measurement rate
机载激光雷达单位时间获取的水底地形测量点数。4
缩略语
下列缩略语适用于本文件。
IMU：惯性测量装置（Inertialmeasurementunit）GNSS：全球导航卫星系统（Globalnavigationsatellitesystem）POS：定位定姿系统（Positionandorientationsystem）PPS：秒脉冲(Pulseper second)GB/T39624—2020
5基本要求
5.1一般规定
机载激光雷达水下地形测量应符合下列规定：a）选用的机载平台的供电、载重、航时、航速、航高和下视窗口等参数应能满足激光雷达用于水下地形测量工作的要求；
b）机载激光雷达及相关辅助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；选用的机载激光雷达应透明提供波形、点云原始数据及相应的格式说明：dwww.bzxz.net
点云密度、平面精度、高程精度适用于海上环境同时满足三级及以下海况、三级及以下风力、K。小于或等于0.3m-1和水底反射率大于或等于15%等。在困难海况条件下，不能满足该使用条件时，指标允许放宽0.5倍；e）工作流程应包括准备工作、数据获取、数据处理、质量控制和成果整理与上交：f）成果的生产、分发和使用应符合保密的相关规定。5.2空间基准
5.2.1平面坐标系
平面坐标系统应采用CGCS2000。如采用其他平面坐标系统，应与CGCS2O00建立联系，5.2.2高程基准
高程基准应采用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，在远离大陆的岛、礁，其高程基准还应给出与当地平均海平面的关系。5.2.3深度基准面
深度基准面应采用理论最低潮面，根据工程需要采用其他基准面的，应给出所采用的基准面与理论最低潮面以及1985国家高程基准的关系，在远离大陆的岛、礁，其高程基准应给出与当地平均海平面的关系。
5.3时间基准
日期应采用公元纪年，时间应采用北京时间5.4投影和分幅
投影采用高斯-克吕格投影.测图比例尺大于或等于1：2000采用1.5°带投影，1：5000～1：10000采用3°带投影，小于1：10000采用6°带投影。也可根据实际需要采用其他投影未做特定规定时，应符合GB/T13989的要求，有特定需要时，可自由任意分幅。5.5图式符号
表示海域的图式符号应符合GB12319和GB/T32067的要求，表示陆域的图式符号应符合GB/T20257的要求，
5点云密度要求
点云密度应满足生产数字高程模型和表1的要求4
成果比例尺
1:1000
1+2000
1:5000
1:25000
点云密度要求
数字高程模型成果格网间距/m
注1：按不大于1/2数字高程模型成果格网间距计算点云密度GB/T39624—2020
点云密度/（点/m）
注2：对有特殊要求的水下地形测量，可视工程的技术要求在技术设计书中明确密度。注3：点云密度是指水下地形测量点云的密度。点云平面精度
点云平面中误差应符合表2的要求表2
成果比例尺
1:1000
1:2000
1:5000
125000
点云平面中误差
注1：特殊水下地形测量工程的精度视具体工程技术要求而定注2：d为水深（单位为米）。
注3：点云平面精度以点云平面中误差的2倍作为限差点云高程精度
点云高程中误差应符合表3的要求。表3
成果比例尺
1:1000
1:2000
点云高程中误差
平面中误差
≤0.5+0.025d
≤1.0+0.025d
≤2.0+0.025d
≤2.5+0.025d
≤5.0+0.025d
≤10.0+0.025d
高程中误差
≤0.05*+(0.005d)
≤Vo.1+(0.005d)3
≤V0.15+(0.005d)*
单位为米
单位为米
GB/T39624—2020
成果比例尺
1:5000
1:10:000
1:25000
表3（续）
注1：特殊水下地形测量工程的精度视具体工程技术要求而定注2：d为水深（单位为米）。
注3：点云高程精度以点云高程中误差的2倍作为限差5.9
元数据
高程中误差
≤/0.17+(0.005d)
≤0.3+(0.005d)
≤0.5*+(0.005d)
单位为米
产品元数据可基于GB/T19710确定具体元数据内容并进行生产，波形成果元数据应包含但不限于附录A的内容，点云成果元数据应包含但不限于附录B的内容。6准备工作
6.1需求分析
项目启动前应进行需求分析，充分理解用户需求，与用户达成一致，确定测区范围、获取方式、成果类型、质量及成果形式等要求，形成需求分析报告6.2
资料收集
宜收集资料如下：
测区概况、自然地理、人文资料等信息；b)
水文气象、潮位、水深、底质、水体折射率、激光波长的水体漫衰减系数等信息；c)
已有的外业控制点成果；
测区及周边陆域部分的各种比例尺的地形图及相关成果，如数字高程模型、正射影像图、地形图行政区划图、交通图等：测区及周边水域部分海图或航道图等；其他相关资料。
3现场踏勘
现场踏勘要求如下：
对测区的GNSS基站位置进行现场踏勘；a)
对所收集资料的可靠性和准确性进行分析和现场判断；b)）
条件允许的情况下，对测区的潮位、水体漫衰减系数等水体环境参数进行现场复核仪器设备选择
激光雷达
选择激光雷达应符合以下要求：a)
根据作业区域的水深概况、水底反射率和水体漫衰减系数，以及对激光点云密度和精度的要6
求，选择合适的飞行平台和激光雷达，根据点云密度选择设备和飞机；b）激光雷达应经过测距、测角和零位的检校。6.4.2POS系统
选择POS系统应符合以下要求：
GB/T39624—2020
机载GNSS接收机应为高动态测量型双频GNSS接收机，具备高动态、高频率的数据接收能a
力和稳定的相位中心·采样频率不应低于1Hzb）IMU横滚角和俯仰角精度应优于0.005°，偏航角精度应优于0.02°；c）IMU数据记录频率宜不低于100Hz；具有PPS输出接口，能够将PPS输出到激光雷达，提供时间同步；d）
POS系统存储器应满足长时间记录和存储GNSS/IMU数据、信号示标输入器数据及其他必e）
要数据的要求。
6.4.3地面GNSS接收机
选择地面GNSS接收机应符合以下要求：a）地面GNSS接收机应与机载GNSS接收机性能匹配：b）：应为测量型双频GNSS接收机，采样频率不低于1Hz；c
存储器容量的选择应满足最大飞行作业时间数据完整记录存储的要求：d)
电源的选择应满足最天飞行作业时间不断电的要求；e）
GNSS接收天线应带有抑径板或抑径圈，具有良好抗干扰能力。6.5技术设计书编写
技术设计时应依据项目的总体要求、已有资料的分析结果、项目的目标等编写设计书。技术设计书包含的主要内容如下：
a）通过需求分析形成关键任务指标；b）任务来源或目的及测区概况；c)
已有资料及前期施测情况；
任务总体要求，包括测区范围、采用基准、测量比例尺、图幅和测量精度要求等；e)
测量装备及仪器检验项目与要求；机载激光雷达飞行计划、实施，地面基站架设的要求：数据处理的内容，包括对原始数据的处理、POS数据处理、点云数据解算和航带拼接等；飞行数据质量检查及成果评价的方法和内容：成果提交及工作总结的要求。
数据获取
综合检校
7.1.1检校场
检校场宜选择包含有尖顶房屋和平直公路的平坦路域7.1.2安置角检校
安置角检校的飞行航线规划按照图1进行。
小提示：此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容，若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。