DB62∕T 4868-2023 公路无人机倾斜摄影测量技术规范(甘肃省).pdf
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1、ICS 93.080CCS P 66B62甘 肃 省 地 方 标 准DB62/T 48682023公路无人机倾斜摄影测量技术规范Techn i caI spec i f i cat i on for UVA obI i que photogrammetry of h i ghway eng i neer i ng2023-12-25 发布2024-01-25 实施甘肃省市场监督管理局 发布DB62/T 48682023目 次前言.III引言.IV1 范围.12规范性引用文件.13术语和定义.14缩略语.25 时空基准.26基础控制测量.26.1平面控制测量一般规定.26.2 卫星定位测量.36
2、.3高程控制一般规定.66.4 水准测量.66.5 卫星定位高程测量.86,6 电磁波测距三角高程测量.97低空无人机航摄.107.1航摄设备要求.107.2 仪器检查、校正.107.3 7.3 飞行安全.107.4 航摄准备.107.5 技术设计.117.6 航线设计.117.7 像片控制测量.148航摄内业处理.158.1 预处理.158.2 空中三角测量.168.3 三维重建.189数字化成果.189.1数字线划地图(DLG).189.2数字地面模型(DTM).2010 质量控制.2111成果整理与提交.21附录A(资料性)公路无人机倾斜摄影技术设计书.23附录B(资料性)航摄飞行记录.
3、24附录C(资料性)像控点地面标志形状及尺寸样例.25IDB62/T 48682023附录D(资料性)XX摄区资料移交书26IIDB62/T 48682023*I-刖 R本文件按照GB/T L 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。本文件由甘肃省交通运输厅提出。本文件由甘肃省交通运输标准化技术委员会归口。本文件起草单位:甘肃省交通规划勘察设计院股份有限公司、甘肃海威公路勘察设计有限公司。本文件主要起草人:吕飞飞、陈祖玺、魏永强、伏利军、贾彦龙、魏云霞、马世宝、韩孝项、张小 成、李天库、姚文伯、王双宁、杨瑞倩、李明瑛、胡卫东、林小勇、王斌、孙雷、廖洪钧。本
4、文件由甘肃省交通规划勘察设计院股份有限公司负责解释。IIIDB62/T 48682023引 言公路行业数字地形图的生产现阶段大多数采用低空无人机摄影测量的方式完成。目前,所依据的规 范主要是低空数字航空摄影规范低空数字航空摄影测量外业规范低空数字航空摄影测量内业 规范倾斜数字航空摄影技术规程等通用的国标和行业标准。公路行业测区一般呈带状分布,目前 尚无一部用于指导甘肃省公路摄影测量的规范,为了更好指导甘肃省公路无人机倾斜摄影测量工作,编 制该文件。本文件编制过程中,将公路建设过程中勘察、设计及施工等阶段统一考虑,编制组通过调查研究,根据甘肃省地形地貌特点和低空摄影测量发展现状,开展了大量试验研
5、究工作,同时总结工程经验、吸 收相关研究成果,广泛征求了有关单位和专家的意见和建议,编制了本文件,按照本文件生产的基础测 绘资料可为项目建设全过程服务。IVDB62/T 48682023公路无人机倾斜摄影测量技术规范1范围本文件规定了公路无人机倾斜摄影测量作业过程中基础控制测量,无人机外业航飞、内业模型生产 及数字测图等方面的基本要求。本文件适用于公路无人机摄影测量、数字线划地形图及数字地面模型的生产。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
6、 文件。GB/T 18316数字测绘成果质量检查与验收GB/T 20257.1国家基本比例尺地形图图式 第一部分:1:500 1:1000 1:2000地形图图式GB 50026工程测量标准CH/T 1004测绘技术设计规定3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1倾斜摄影 obI ique photog raphy通过在同一飞行平台上搭载传感器,同时从垂直、倾斜等不同角度采集影像的过程。3.2相机倾斜角度obi ique camera ang le倾斜相机与垂直相机主光轴之间的夹角。3.3航线弯曲度 str ip d eformat ion一条摄影航线内各张像片主点至首末两张像片主点连线
7、的最大偏离度。3.4实景三维3D real scene对一定范围内人类生产、生活和生态空间进行真实、立体、时序化反映和表达的数字空间,是新型 基础测绘的标准化产品,是国家重要的新型基础设施,为经济社会发展和各部门信息化提供统一的空间 基底。3.5倾斜数字航摄仪oblique d ig ital aer iaI photog raphic camera由一个垂直相机和多个倾斜相机组成,对地面进行多视角航空摄影的数字航摄仪。3.6倾斜影像0bl ique imag e1DB62/T 48682023倾斜数字航摄仪的倾斜相机获取的影像。3.7影像倾角 tilt ang le of photog ra
8、ph摄影机主光轴与铅垂线的夹角或地面摄影时,摄影机主光轴相对于水平面的夹角。3.8影像旋角 swing ang le;yaw相邻两像片的主点连线与像幅沿航带飞行方向的两框标连线之间的夹角称为像片的旋偏角。3.9空中三角测量 aerial tr iang u I at ion摄影测量中利用像片内在的几何特性,在室内加密控制点的方法。即利用连续摄取的具有一定重叠 的航摄像片,依据少量野外控制点,以摄影测量方法建立同实地相应的航线模型或区域网模型(光学的 或数字的),从而获取加密点的平面坐标和高程。4缩略语下列缩略语适用于本文件。DLG:数字线划地图(Dig ital Line Graphic)DT
9、M:数字地面模型(Dig ital Terrain Mod el)GNSS:全球导航卫星系统(Global Navig ation Satellite System)IMU:惯性测量单元(Inertial Measurement Unit)PDOP:空间位置精度因子(Position Dilution of Precision)RTK:实时动态测量(Real Time Kinematic)5时空基准5.1 日期应采用公元纪年,时间采用北京时间。5.2 坐标系宜采用2000国家大地坐标系,当确有必要采用其他坐标系统时,应与2000国家大地坐标 系建立联系。5.3 地图投影采用高斯投影,成图比例尺
10、可为1:2000.1:1000,1:500o5.4 高程基准宜采用1985国家高程基准,采用其他高程基准时,应与1985国家高程基准建立联系。6基础控制测量6.1 平面控制测量一般规定6.1.1 控制网的布设应因地制宜且兼顾网的拓展,并应统筹考虑与国家坐标系统的联测方案。6.1.2 平面控制测量一般采用卫星定位测量,在卫星信号遮挡或不佳的区域可采用导线测量等其他形 式。6.1.3 平面控制网建立过程应结合项目后续规划、建设情况制定方案,控制网应满足测图需求,亦能 服务于后续施工建设。控制点应选在坚固稳定、便于观测、易于保护的位置,并应在其标志埋设稳固后 使用。一般1L 5km布设一个控制点,大
11、型构造物两端各布设两个以上相互通视的控制点。6.1.4 对相互接驳的工程,分别建立控制网时,应通过联测确定不同控制网间的转换关系。6.1.5控制网应具有多余观测。2DB62/T 486820236.1.6 对控制网进行复测时,复测精度不应低于原测量精度。6.1.7 平面控制网的等级应根据工程规模、控制网的用途和精度要求确定,且不应低于表1的规定。表1平面控制网等级选用高架桥、路线多跨桥梁总长L/m单跨桥梁Lk/m隧道贯通长度Lg/id测量等级一L23000Lk2500Lg6000B级一2000WLV3000300WLk5003000Lg6000C级高架桥1000WLV2000150WLk300
12、1000Lg3000D级高速、一级L2000Lk150Lg101521515有效观测卫星数252544观测重复率221.61.6单时段有效观测时长min2401506040数据采样间隔S10-3010-30515515PDOPW6W6W6W86.2.5 各等级控制网的基线精度应按公式(1)计算,各等级卫星定位测量控制网技术指标应符合表4 的规定。a=ya2+(bxd)2.式中:。一一基线长度中误差,单位为毫米(mm)a固定误差,单位为毫米(mm);b-比例误差系数(mm/km);d基线长度,单位为千米(km)o表4各等级卫星定位测量控制网的主要技术指标等级基线平均长度 km固定误差mm比例误差
13、系数 nun/km约束点间的边长相 对中误差约束平差后最弱边 相对中误差B级9W5W2W1/250000W1/120000C级4.5W5W2W1/150000W1/70000D级2W10W5W1/100000W1/40000E级1W10W20W1/40000W1/200006.2.6卫星定位测量控制网观测精度的评定应符合下列规定:控制网的测量中误差应按公式(2)计算;式中:m-控制网的测量中误差,单位为毫米(mm);N-控制网中异步环的个数;n-异步环的边数;w异步环环线全长闭合差,单位为毫米(mm)o控制网的测量中误差应满足相应等级控制网的基线精度要求,并应符合公式(3)的规定4DB62/T
14、 48682023mW。式中:m-控制网的测量中误差,单位为毫米(mm)。一一基线长度中误差,单位为毫米(mm)GNSS网同步环分量闭合差应符合公式(4)的规定Wx cr 5W W近by 5 A Wz(y 5乎W-a5 J式中:A同步环闭合环边数。GNSS网异步环或附合线路分量闭合差应符合公式(5)的规定。WyW 2Gb 明 W 2yb WW2 后?式中:-异步环或附合线路闭合环边数。6.2.7 卫星定位实时动态控制测量,应采用动态水平方向固定误差不大于lOmni、比例误差不大于2X IO和垂直方向固定误差不大于20mm、比例误差不大于4X 的双频或多频接收机。6.2.8 动态控制测量作业时,
15、宜采用网络RTK作业模式,当条件不满足时可采用单基站RTK模式,作 业时应保证截止高度角15以上的卫星个数不少于5颗,PDOP值不大于6。6.2.9单基站RTK流动站接收机的点位校验应符合下列规定:作业前应在同等级或高等级点位上进行校验,且校验点不应少于2个;作业中若出现卫星失锁或数据通信中断,应在同等级或高等级点位上进行校验,且校验点不 应少于1个;-平面位置校核偏差不应大于30皿1,高程校核偏差不应大于50mm6.2.10 E级控制网观测也可采用动态作业模式进行测量,主要技术要求应符合表5的规定。表5 E级卫星定位测量控制网动态观测的主要技术要求等级相邻点间的距离m平面点位中误差mm边长相
16、对中误差测回数E级500W50W1/30000246.2.11测回间的平面坐标分量较差的绝对值不应大于10mm,高程较差的绝对值不应大于25mm;应取 各测回结果的平均值作为最终观测成果。5DB62/T 486820236.2.12导线测量技术要求宜参照GB 50026执行。6.3高程控制一般规定6.3.1高程控制点宜与平面控制点共用标识,条件不允许时可单独设立高程控制点,但应与高程控制 网同等级测量。6.3.2高程控制宜采用水准测量,也可根据精度需求采用卫星定位高程测量或电磁波测距三角高程测 量。6.3.3高程控制网的等级应根据工程规模、控制网的用途和精度要求选择,高程控制等级选用不应低 于
17、表6的规定。表6高程控制测量等级选用高架、路线 控制测量多跨桥梁总长L/m单跨桥梁Lk/m贯通隧道长度 LgAd测量等级一3000Lk 500Lg6000二等一1000 WE 3000150 WUV5003000Lg6000三等高架桥,高速、一级 公路L1000L*150Lg3000四等二、三、四级公路一一一五等6.3.4大型特殊构造物处可单独布设满足精度要求的水准网。6.4水准测量6.4.1水准测量主要技术指标要求应符合表7的规定。表7水准测量主要技术指标注1:结点之间或结点与高级点之间的路线长度不应大于表中规定的70%。注2:L为往返测段、附和或环线的水准路线长度(km),n为测站数。注3
18、:DSZ1级数字水准仪若与条码式玻璃钢水准尺配套,精度降低为DSZ3级。注4:条码式锢瓦水准尺和线条式锢瓦水准尺在没有特指的情况下均称为锢瓦水准尺。等级每千米高差全中误 差mm路线长度 km水准仪 级别水准尺观测次数往返较差、附合或 环线闭合差与已知点联 测附合或环线平地mm山地mm二等2一DSKDSZ1条码锢瓦、线条式锢瓦往返各一次往返各一次4一三等6W50DS1、DSZ1条码锢瓦、线条式锢瓦往返各一次往一次12 五DS3、DSZ3条码式玻璃 钢、双面往返各一次四等10W16DS3、DSZ3条码式玻璃 钢、双面往返各一次往一次20近6册五等15DS3、DSZ3条码式玻璃 钢、双面往返各一次往
19、一次30近6.4.2水准观测应在标石埋设稳定后进行。水准观测宜采用数字水准仪和条形码水准尺作业,可采用 6DB62/T 48682023光学水准仪和线条式锢瓦尺或黑红面水准尺作业。6.4.3数字水准仪观测的主要技术要求应符合表8的规定。表8数字水准仪观测的主要技术要求注1:二等数字水准测量观测顺序,奇数站应为后一前一前一后,偶数站应为前一后一后一前。注2:三等数字水准测量观测顺序应为后一前一前一后,四等数字水准测量观测顺序应为后一后一前一前。等级水准仪 级别水准尺 类别视线长度m前后视距较 差m前后视距较 差累计差m视线离地面 最低高度m测站两次观测 的高差较差mm重复测量 次数二等DSZ1条
20、码式锢瓦尺501.503.000.550.702三等DSZ1条码式锢瓦尺1002.005.000.451.502四等DSZ1条码式锢瓦尺1003.0010.000.353.002DSZ1条码式玻璃钢 尺1003.0010.000.355.002五等DSZ3条码式玻璃钢 尺100近似相等6.4.4光学水准仪观测的主要技术要求,应符合表9的规定。表9光学水准仪观测的主要技术要求注1:二等光学水准测员观测顺序,往测时,奇数站应为后一前前一后,偶数站应为前一后一后一前;返测时,奇等级水准仪级别视线 长度m前后视距 较差ID前后视距较 差累计差m视线离地面 最低高度m基、辅分划或黑 红面读数较差mm基、
21、辅分划或黑红 面所测高差较差mm二等DS1、DSZ1501.03.00.50.50.7三等DS1、DSZ1100753.06.00.31.01.5DS3、DSZ32.03.0四等DS3、DSZ31005.010.00.23.05.0五等DS3、DSZ3100近似相等一一一一数站应为前一后一后一前,偶数站应为后一前一前一后。注2:三等光学水准测量观测顺序应为后一前一前一后;四等光学水准测量观测顺序应为后一后一前一前。注3:二等水准视线长度小于20nl时,视线高度不应低于0.3m。注4:三、四等水准采用变动仪器高度观测单面水准尺时,所测两次高差较差,应与黑面、红面所测高差之差的要 求相同。6.4.
22、5两次观测高差较差超限时应重测。重测后,二等水准应选取两次异向观测的合格结果,其他等 级应将重测结果与原测结果分别比较,较差不超过限值时,应取两次测量结果的平均数。6.4.6水准路线需跨越江河、湖塘、宽沟、洼地、山谷等时,应符合下列规定:水准作业场地应选在跨越方便的地方,标尺点应设立木桩或选择符合要求的固定标志;两岸测站和立尺点应对称布设;跨越距离小于20nl时,可采用单线过河;大于200nl时,应采用双线过河并组成四边形闭合环;往返较差、环线闭合差应符合表7的规定;跨河水准观测的主要技术要求应符合表10的规定;7DB62/T 48682023表10跨河水准观测的主要技术要求跨越距离m观测次数
23、单程测 回数半测回远尺读 数次数测回差mm三等四等五等200往返各一次12一U=N+2.(10)NxN+1.(11)式中:N基一一实际值超出摄影基线条数;N航-实际值超出航线条数。7.6.2.3分区内的地形高差不应大于1/4相对航高;当航摄比例尺大于或等于1:7000时,不应大于 1/6相对航高。7.6.2.4分区内地形高差符合6.6 2.3条规定,且能够确保航线的直线性的情况下分区的跨度应完整 覆盖整个摄区。7.6.2.5当地面高差突变,地形特征差别显著或有特殊要求时,可以破图廓划分航摄分区,但在图廓 接边处像控点密度宜提高1.5倍。11DB62/T 486820237.6.2.6划分分区时
24、,应考虑航摄无人机侧前方安全距离与安全高度。7.6.3分区基准面高度的确定摄影分区基准面高程是将分区个别突出最高点与最低点舍去不计外,使分区内高点平均高程与低 点平均高程面积各占一半的平均高程平面。采用DEM进行航线设计时,摄影分区基准面高程按公式(12)计算;式中:hs摄影分区基准面高程(m);hi-分区内DEM格网点的高程值(m)。在地形图上选择高程点计算摄影分区基准面高程时,按公式(13)和公式(14)计算。在平原和地形高差不大的平缓地区,摄影分区基准面高程按公式(13)计算;1 h最高+k最低h 基=.2式中:h基摄影分区基准面高程(m);卜最高-分区内最高高程(m);h薮低-分区内最
25、低高程(m)。在丘陵和地形起伏较大的地区,摄影分区基准面高程按公式(14)计算。用高平均+用低平均2高平均一E八高2=1X低2=1式中:h高平均-分区内高点平均高程(m);h低平均-分区内低点平均高程(m)。7.6.4航摄高度的确定航摄高度根据倾斜相机的性能应按照公式(15)计算,同一航线上相邻影像的航高差不应大于10m,实际航高与设计航高之差不应大于50m。式中:H航摄高度(m)12DB62/T 48682023/镜头焦距(mm);A 像元尺寸(皿1);GSD-地面分辨率(m)0 7.6.5影像重叠度的设置7.6.5.1垂直影像重叠度设置应符合表13的规定。表13垂直影像重叠度重叠类别1:5
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