《无人机机载激光水利水电 地形测量技术导则》编制说明

《无人机机载激光水利水电地形测

量技术导则》

（征求意见稿）

编制说明

中水珠江规划勘测设计有限公司

2024年1月

编制说明

一、工作简况

1.任务来源

为贯彻落实习近平建设数字中国的重要指示，水利部提出通过数字孪生水利

建设，提升水利决策与管理的科学化、精准化、高效化能力和水平；自然资源部

全面推进实景三维中国建设，实现政府决策、生产调度和生活规划可通过线上实

景三维空间完成的目标。数字孪生水利需要三维、多源的数据成果融入数据底板

充当算据，实景三维中国需要开展新型基础测绘提供标准化产品作为空间基底，

这些都离不开高效率、高精度的测绘生产方式，通过一次采集获取多种类、多维

度的空间信息成果，机载激光雷达完美地契合了这一需求，由此在水利水电、自

然资源等行业得到大范围推广应用。无人机机载激光雷达虽然已被广泛应用，但

是有关规范编制时间已久，水利水电行业缺少相关规范等问题却日益凸显。为规

范无人机机载激光水利水电地形测量工作，广东省水利厅于2022年4月提出《无

人机机载激光水利水电地形测量技术导则》（以下简称本导则）编制计划，并于

2022年8月获得广东省市场监督管理局的批准，确定标准编制单位为中水珠江

规划勘测设计有限公司。其中立项文件名称：《广东省市场监督管理局关于批准

下达2022年第一批广东省地方标准制修订计划项目的通知》（粤市监标准〔2022〕

379号）。

2.承担单位简介

本导则由广东省水利厅提出并组织实施，并由广东省水利标准化技术委员会

（GD/TC139）归口。本导则起草单位为中水珠江规划勘测设计有限公司。

标准起草单位中水珠江规划勘测设计有限公司（以下简称中水珠江）是国务

院确定的178家大型勘测设计单位之一，是珠江委控股的国有高新技术企业。是

广州市首批认定总部企业。公司技术力量雄厚、专业配套齐全。

中水珠江立足珠江、面向全国、走向世界，围绕水和可再生清洁能源两大业

务主线，打造了一大批中水珠江品牌的精品工程，在水利枢纽、水电梯级开发、

灯泡贯流式电站、航电枢纽、城市供水、城市防洪排涝、无基坑筑坝、生态调度、

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水生态修复、水环境治理、水土保持、出海口门治理、近海水域测绘、风资源评

估等领域积累了众多领先优势。

中水珠江作为珠江委的主要技术支撑单位和珠江防总的技术尖兵，承担了珠

江流域综合规划、珠江河口综合治理规划、珠江流域防洪调度、环北部湾广东水

资源配置工程、广东飞来峡水利枢纽工程、广西大藤峡水利枢纽工程、海南三亚

大隆水利枢纽工程、珠江流域重要河道地形测量、珠江流域统一高程系统测量、

广州南沙区灵山岛尖滨水景观带建设工程等珠江流域重要规划、重要项目、重点

工作，为建设绿色珠江、确保流域安澜贡献力量。

在国内业务不断拓展的同时，海外业务也取得长足发展，公司先后承接了非

洲、南美、东欧、东南亚等多个国家和地区的设计任务。

“四五”期间，中水珠江将立足新发展阶段，贯彻新发展理念，在加快构建

新发展格局下，全面落实“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的治水

思路，坚持稳中求进工作总基调，顺势而为，按照“聚焦主业、客户至上、创新

驱动、共享多赢”的“四五”发展理念，在公司“四化”、“五新”的基础上，

着力推进“两个聚焦”、“一个服务”、“三个深化”的战略举措，建设国内一

流的涉水工程咨询集团公司。

中水珠江一直积极参与国家、行业等标准编制工作，主、参编国家、行业、

地方、团体标准50余项，包括主编国家标准《水利工程设计防火规范》、水利

行业规范《水利水电工程电缆设计规范》等，参编《水利水电工程施工测量规范》、

《内陆水域水下地形测量技术规程》、《水库枢纽工程地质勘察规范》等，拥有

扎实的标准化工作基础，培养了一批相关的人才。同时，中水珠江是水利部珠江

水利委员会的技术支撑单位，装备了复合翼、固定翼、多旋翼等多套机载激光雷

达航摄系统，深入参与环北部湾广东水资源配置工程、环北部湾广西水资源配置

工程、平陆运河、广西大藤峡水利枢纽工程等一系列重点项目，积累了大量机载

激光雷达航测经验，培养了专业的技术队伍，形成了规范化操作流程和企业标准，

为编写本导则打下了坚实基础。

3.主要工作过程

2022年4月，广东省水利厅提出本导则的编制计划。

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2022年8月，本导则编制方案获得广东省市场监督管理局批准，立项文件：

《广东省市场监督管理局关于批准下达2022年第一批广东省地方标准制修订计

划项目的通知》（粤市监标准〔2022〕379号）。

2022年9月-2023年12月，编制组完成了导则草案编制。

2024年1月5日，广东省水利标准化技术委员会在广州组织召开本导则的

咨询会。2024年1月15日形成导则（征求意见稿）。

二、立项的必要性

（1）数字中国建设、数字孪生水利、实景三维中国建设等任务需要高效可

靠的地理信息采集技术

习近平总书记高度重视数字中国建设，水利部由此提出通过数字孪生水利建

设，提升水利决策与管理的科学化、精准化、高效化能力和水平；自然资源部全

面推进实景三维中国建设，实现政府决策、生产调度和生活规划可通过线上实景

三维空间完成的目标。这些建设都需要高效率、高精度、多维度的空间信息采集

技术，通过一次采集获取多种类的地理信息成果。近年来，由于硬件设备和软件

算法日益成熟可靠，机载激光雷达技术通过一次采集可以获得激光点云、正射影

像图、数字高程模型、实景三维模型、数字线划图等多种成果，总体效率比传统

的单点采集技术提高10倍以上，由此脱颖而出。机载激光雷达技术凭借其高效、

稳定等特点已广泛应用于实景三维建设、数字孪生水利建设等领域，在许多地理

信息成果的获取方面取得了无可替代的地位。新设备、新应用、新工法的出现，

必然要求制定针对性的技术规范。

（2）现有规范陈旧，与无人机机载激光的应用需求严重脱节

目前，机载激光雷达相关的技术规范主要是CH/T8023和CH/T8024，两者

编制时间都已有12年。12年间，无人机、激光雷达、相机和惯性导航装置等硬

件设备都有了巨大改进，例如动力电池续航里程大幅提升，使得垂起固定翼、旋

翼无人机大量应用，而有人机、油动固定翼由于空域条件和起飞场地要求苛刻等

原因使用频率已经极大幅减少；例如激光雷达的重量、测程、频率等性能，都有

了大幅提升，且进入了国产化研发应用进程。更为重要的是，相应的数据处理软

件和内业测图应用程序，在这12年间几乎都是从0到1的突破。这样巨大的变

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化，造成了许多流程上、技术参数上的规范空白，比较突出的问题包括CH/T8023

和CH/T8024中许多条款是针对有人机或油动飞机的，同时文件中对于现在大量

实践的实景三维模型生产和室内三维测图等工序，都没有相应的技术条款。由此，

迫切需要根据当前情况制定适用性更强的技术导则。

（3）激光雷达测量技术规范在水利水电行业一直处于空白状态

水利水电工程测量对象通常是水利水电枢纽，测区通常山高林密、通行困难，

同时地形测量成果又非常注重把控高程精度，使得水利水电工程测量形成了自身

的特点和专门要求，历来对于行业大量应用的技术会形成专门的水利水电行业技

术规范，例如《水利水电工程测量规范》、《水利水电工程施工测量规范》等。

无人机机载激光由于其高效、稳定的特点，一经引入水利水电行业便取得了巨大

成功，被全行业大力推广。然而，相应的行业技术规范却一直是空白状态，项目

开展需要技术人员翻阅国家或其他行业多本规范，在多本规范之间东拼西凑了解

各个环节的技术要求，显得杂乱无序。各有关规范的技术条款，又不一定严格适

用水利水电行业，如此局面不利于相关技术在水利水电行业的进一步发展和应用。

因此，迫切需要形成水利水电行业的无人机机载激光测量技术标准，以填补行业

空白，指导全流程生产工作。

三、标准框架和主要内容

1.标准框架

本导则依据GB/T1.1—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，遵照我国现行相关法律法规、标准规范，并结合

水利水电行业和广东省地方的特点进行编写。

2主要内容

本导则内容包括：范围、规范性引用文件、术语和定义、缩略语、总则、准

备工作、航摄设计、数据获取、数据处理、地形图绘制、检查验收和成果整理与

归档等12个章节。

第1章：范围。界定了本导则的适用范围。

第2章：规范性引用文件。列出了本导则规范性引用的标准规范。

第3章：术语和定义。列出了适用于本导则的术语和定义。

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第4章：缩略语。列出了条文中多次出现的缩略语。

第5章：总则。阐述无人机机载激光水利水电地形测量的测量基准、成果规

格及精度指标、工作流程。

第6章：准备工作。对准备工作的需求分析、资料收集、现场踏勘、仪器设

备选择、设备检校和技术设计书编写等提出了要求。

第7章：航摄设计。对分区划分和基准面高度、航摄覆盖范围、飞行时间、

飞行高度、飞行速度、重叠度设计、激光雷达参数设计、航线敷设等提出了要求。

第8章：数据获取。对地面GNSS基站、飞行准备、飞行实施、补摄与重摄、

检查点测量等提出了要求。

第9章：数据处理。针对数据处理过程中的成图坐标系转换、POS数据处理、

点云和影像数据解算、点云分类、数字高程模型制作、空中三角测量、实景三维

模型生产、数字正射影像图制作等提出了要求。

第10章：地形图绘制。对地形图绘制的技术路线、要素表示原则、高程要

素生成、三维测图、调绘、地形图编辑、接边和分幅提出了要求。

第11章：检查验收。阐述了检查验收应符合的有关规范。

第12章：成果整理与归档。列出了应整理归档的各项成果及要求。

附录A给出了飞行记录表的模板。

四、与现行法律法规、强制性标准等上位标准关系

本技术规程与《中华人民共和国测绘法》以及其他现行法律法规不存在矛盾

之处。

本技术规范符合现行的技术标准和规范，包括：《工程测量通用规范》、《水

利水电工程测量规范》等。

与本导则有关标准主要为《机载激光雷达数据获取技术规范》（CH/T

8024-2011）、《机载激光雷达数据处理技术规范》（CH/T8024-2011）。本导则

在编制过程中参考了该标准规范，与该标准的关系界定合理，相互协调，在与适

用对象、技术方法和内容上充分衔接的基础上，结合当前硬件设备性能和软件应

用功能，融入水利水电行业工作特点，进行了细化、扩充与深化。本导则可为水

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利水电行业无人机机载激光地形测量提供技术指引，是以上标准体系必要和有益

的补充。

五、标准有何先进性或特色性

首先，本导则包含了无人机机载激光水利水电地形测量的全过程内容，对主

要的数据成果提出了具体规格和精度指标要求，对主要过程从准备工作、航摄设

计、数据获取、数据处理、地形图绘制、检查验收直至成果整理与归档等所有工

序提出了具体要求，对于机载激光地形测量项目具有系统性、全局性的指导作用，

基本实现使用者仅凭借一本规范就能实施整个项目的效果。

其次，本导则是结合大量生产经验提炼而来，在参考现有规范条款的基础上，

导则中补充了许多必要而又实用的内容，例如采用同源的地面点生产等高线和高

程点可以避免点线不符，清图时注意补充堤顶、坝顶高程点，同时删去水域、房

屋内部的噪声点或冗余点等。整本导则都注重补充类似的细节性技术要求，凸显

本导则源自生产、指导生产的特点。

因此，本导则对规范无人机机载激光地形测量工作具有重要的指导作用；对

填补水利水电行业机载激光技术规范空白具有重要的意义。

六、标准调研、研讨情况

2022年4月，广东省水利厅提出本导则的编制计划。

2022年8月，本导则编制方案获得广东省市场监督管理局批准，确定编制

单位为中水珠江规划勘测设计有限公司。其中立项文件名称：《广东省市场监督

管理局关于批准下达2022年第一批广东省地方标准制修订计划项目的通知》（粤

市监标准〔2022〕379号）。

2022年9月-2023年12月，编制组经过多次技术调研、研讨和修订，完成

了导则草案编制，形成了《无人机机载激光水利水电地形测量技术导则》（草案）。

2024年1月5日，广东省水利标准化技术委员会在广州组织召开本导则的

咨询会，与会专家一致认为“标准技术路线合理，起草过程符合规定，内容和格

式符合现行相关法律法规、强制性标准的要求”。之后，编制组依据咨询会专家

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意见完成了草案修改，于2024年1月15日形成《无人机机载激光水利水电地形

测量技术导则》（征求意见稿）。

七、与国际、国家、行业、其他省同类标准技术内容的对比情况

（1）采用国际标准和国外先进标准的情况

在制定本导则时，考虑到由于国情和技术标准体系的差异大，没有采用国际

标准和国外标准。

（2）采用国家标准、行业标准的情况

本导则引用的技术规范已在相关章节中列出，都是现行有效的国家标准和行

业标准。

八、涉及专利的有关说明

本导则未涉及专利事项。

九、其他应当说明的事项

本导则无其他应当说明的事项。

十、贯彻地方标准的要求，以及组织措施、技术措施、过渡期和实施

日期等建议

（1）本导则建议由广东省市场监督管理局发文。在全省范围内发布本导则，

通过行政手段贯彻落实本导则。

（2）组织本导则的宣贯学习。主要对象是本省的水利水电勘测单位和自然

资源测绘单位，其他领域单位可参照执行；通过学习进一步宣传本导则实施的重

要性和必要性，同时加深对本导则的了解和认识，并对贯彻实施本导则提出具体

要求。

（3）将本导则作为无人机机载激光雷达地形测量的技术参考文件，推荐给

相关单位参照执行。

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十一、条文中主要指标的数据来源、采用依据

1范围

本文件适用于采用无人机机载激光雷达实施的1:500~1:10000比例尺水利水

电工程陆地地形测量。其中，无人机机载激光雷达航摄同步采集点云和影像数据。

5总则

5.1测量基准

5.1.1空间基准

空间基准包括大地坐标系统和高程基准，是控制测量和其他各种测量的参照

和基础。按照《中华人民共和国测绘法》，测量采用国家统一的空间基准，建立

相对独立的平面坐标系统（或高程基准），应当与国家坐标系统（或高程基准）

相联系。

5.1.2时间基准

时间基准是工程测量的重要基准，使用公历纪元和北京时间作为统一时间系

统。卫星定位测量、惯性测量装置（IMU）原始观测数据使用其他时间系统的（如

世界协调时UTC），数据处理后需将计算的测量成果转换为本导则规定的统一

时间基准。

5.2成果规格及精度指标

5.2.1点云

5.2.1.1点云密度

数字高程模型（DEM）是描述地面高程起伏状况的一种测量成果，以规则格

网（通常为正方形格网）或点云的方式存储。点云密度应满足内插数字高程模型

的需求，本条采用CH/T8024-2011中4.1的规定，满足强制性标准GB55018-2021

中4.2.3-1的规定。

5.2.1.2点云高程精度

点云高程精度直接决定高程注记点、数字高程模型和等高线的精度，本条采

用CH/T8024-2011中4.2的规定，满足强制性标准GB55018-2021中4.2.3-2的

规定。

5.2.2数字正射影像图

5.2.2.1数字正射影像平面精度

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数字正射影像图（DOM）是利用航空或遥感影像通过正射纠正获得的能直观

反映地形特征的一种地理信息成果，其平面允许中误差采用CH/T8023-2021中

4.3的规定。

5.2.2.2数字正射影像地面分辨率

影像地面分辨率是数字正射影像图的核心参数，指的是影像能分辨的最小单

元（像元）所代表的地面实际尺寸大小。为方便DOM的生产和应用，本条采用

CH/T8023-2021中4.2.1和强制性标准GB55018-2021中4.2.2的规定。

5.2.3数字高程模型

DEM是描述地面高程起伏状况的一种测量成果，本条采用CH/T8024-2011

中4.2的规定，并优于强制性标准GB55018-2021中4.2.3-2的规定。

5.2.4地形图

5.2.4.1地形图平面精度

本条采用SL197-2013中3.0.5-4和GB55018-2021中4.2.1-2的规定。

5.2.4.2地形图高程精度

本条a）综合了SL197-2013中3.0.5-6和GB55018-2021中4.2.1-3中1）的

规定。

本条b）采用了SL197-2013第3.0.5-5条和GB55018-2021第4.2.1-3条2）

的规定。

5.3工作流程

本条说明了无人机机载激光水利水电地形测量的工作流程，各步与后续章节

标题一一对应。

6准备工作

6.1需求分析

项目实施前应掌握水利水电工程的基本信息，明确甲方要求包括测量范围、

成果规格和精度、工期等，形成需求分析报告。

6.2资料收集

收集测区地理、交通、气候等基本信息，以及测量所需基础控制点和参考用

图等资料，便于后期开展工作。

6.3现场踏勘

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通过现场踏勘，掌握测区水位（或潮位）变化规律，选择水位（或潮位）条

件最有利于航摄的时段。

测区内的高大障碍物可能影响飞行安全，需要现场确认其高度与飞行高度留

有充足的安全预量。

已收集的资料，可能由于坐标系统、高程系统等差异，或时效性较差等原因

存在系统偏差，给飞行安全、测量覆盖范围造成不利影响，需要现场踏勘确认资

料的可用性。

室内航摄设计会利用参考底图选取几个起降场地、地面GNSS基站位置，踏

勘时需要实地查看各场地的周边地形、上方开阔程度等条件，确定首选及备用场

地。

6.4仪器设备选择

6.4.1无人机

a)可满负荷挂载动力系统和任务设备，是无人机应满足的基本要求。

b)CH/T3005要求固定翼无人机具备5级或以上风力条件下安全飞行能力，多

旋翼无人机具备4级或以上风力条件下安全飞行能力。考虑到水利水电工程

所处位置大多为峡谷、江河或沿海等风力较大区域，结合现在面世的无人机

产品性能条件和实际飞行经验，要求无人机抗风能力达到5级或以上。

c)大风异常返航、GNSS丢失降高悬停、失联自动返航等安全机制，是无人机

遇到大风、GNSS信号丢失、信号链中断等突发情况的应急处理机制。

6.4.2激光雷达

a)地形起伏大的测区，应选用激光有效距离较大的激光雷达，否则可能出现采

集效率低、在测区低点出现点云漏洞等情况。激光发射频率是激光雷达每秒

发射的点数，直接决定成果点云密度。通常，激光有效距离和发射频率两者

是相关联的，采用的有效距离越大，相应的发射频率会越小。在植被密集区

域，回波次数越多，穿透植被到达地表的点就越多，分类后的地面点就越多。

总之，激光有效距离需使得点云不产生漏洞同时保证采集效率，发射频率和

回波次数需保证采集的地面点密度和精度能满足成果要求。

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b)激光雷达与无人机、机载GNSS和IMU等设备之间的位置和姿态关系刚性

稳定并且可量测它们之间的偏心分量，才能通过解算的各时刻机载GNSS天

线基准坐标，结合相应的偏心分量值计算激光雷达航迹文件和相机航迹文件。

6.4.3POS系统

本条指标主要参照CH/T8024-2011第5.2.2条，其中：

a中机载GNSS采样频率不低于5Hz是参照CH/T3005-2021第5.1.2条a所

述，同时结合了市场产品调研情况和使用经验，采样频率越大，GNSS接收机与

IMU之间的数据匹配就越精准；

c中“IMU数据记录频率不宜小于200Hz”参考了GB/T39610-2020第5.3

条，同时兼顾了当前的设备性能；

f和g两条量化了参考文件中“长时间”这一定性描述，明确了相关部件的

基本要求，以保障采集过程顺利开展。

6.4.4数码相机

本条指标参照CH/T3005-2021第5.2.1条，其中c条参考了GB/T39610-2020

第5.1条，同时兼顾了当前使用的设备性能。

6.4.5地面GNSS基站

本条指标主要参照CH/T8024-2011第5.2.3条，其中：

b中机载GNSS采样频率不低于5Hz是参照CH/T3005-2021第5.1.2条a所

述，同时结合了市场产品调研情况和使用经验；

d和e两条量化了参考文件中的定性描述，要求存储设备、电源至少满足单

架次作业需求。

6.5设备检校

为建立激光扫描仪、相机、IMU和GNSS设备自身量测坐标系与成图坐标系

之间的相互关系，消除系统误差，需要进行设备检校。通常，设备出厂后会给定

一个检校结果值，但是设备经过长时间使用，或出现可能改变部件相对位置和姿

态关系的特殊情况后，原有检校结果可能不再适用，需要再次进行检校，重新测

定部件之间的相对位置和姿态关系。

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a)参照CH/T3005-2021第5.2.2条的规定编写，采用其“相机应定期检校，一

般不过超2年”的规定。根据使用经验和调研情况，激光雷达在正常使用的

情况下，可2年检定一次。

b)参照GB/T39610-2020第5.2条的规定编写。

7航摄设计

7.1分区划分

受测量范围面积、测区内地形起伏和成果精度要求等因素影响，需要将给定

的测量范围进行分区，不同的分区可能采用相适应的、有区别的航摄参数。

a)各分区的最外围界线应与测量范围界线一致，保证成果范围满足要求。

b)参照CH/T3005-2021第6.2.3条，分区除了考虑影像成果的因素外，还需考

虑成果对激光点云密度的要求。

c)水利水电枢纽工程是航摄重点，为保证成果一致性，宜将其所有水工建筑物

划分至相同分区，避免数据接边造成的误差和色差等。

d)由于激光雷达的视场范围通常大于相机像幅，分区的制约因素主要来源于影

像成果，因此其他条件主要考虑影像成果的要求。

7.2航摄覆盖范围

由于激光雷达的视场范围通常相机像幅，航摄覆盖范围考虑相机即可完整覆

盖测量范围，参数确定参照CH/T3005-2021第8.1.3条。

7.3飞行时间

a)水利水电工程测区水位变化较大时，水位最低的时段，干出、露出地面范围

最大，最有利于发挥设备效率。

b)5级以上大风、雨、雪、雾、扬沙等天气，会危及飞行安全，同时激光雷达、

相机探测信号会被遮挡或吸收，严重降低数据质量，因此不宜飞行。选择植

被较少的季节，可获得更多的地面点数据，提高成果质量。

c)参照CH/T3005-2021第6.2.8条b），河流湖泊、海洋、沙漠、戈壁、盐滩、

盐碱地、滩涂等区域在当地正午前后2小时内对可见光反射强烈，航摄的影

像地物细节损失严重。

d)参照CH/T3005-2021第6.2.8条c），陡峭山区、高层建筑物密集地区在正

午12时前后2小时内，阴影面积较小，是一天中相对较好的航摄时间段。

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e)航摄时段需要考虑GNSS信号和卫星分布，否则获取的GNSS数据质量较差，

无法生产合格的数据成果。

7.4飞行高度

a)其他参数不变时，飞行高度越低，点云密度越大、影像地面分辨率越小，从

而成果质量越高，但是相应地采集效率越低，因此需要兼顾这几方面因素。

b)飞行高度应考虑测区内高点障碍物高度，使得无人机与障碍物保持安全距离。

由于航摄设计时所采用的参考资料高程基准可能不明确或存在不一致等问

题，为避免高程基准之间的系统性偏差（通常在30m内）危及飞行安全，在

留有适当余量的条件下，取50m作为安全距离。这一数值经过多次项目验证，

可以同时保证作业安全、采集效率和成果精度。

7.5飞行速度

a)飞行速度设置为标称最大速度，飞机机身因负荷过大极易损坏。

b)参照CH/T8024-2011第7.4条b），同一分区内，保持飞行速度一致，可获

得分布更为均匀的点云和分辨率较为一致的影像成果。

c)参照CH/T3005-2021第6.2.5条。

7.6重叠度设计

a)航摄分区内地形会有起伏，重叠度采用分区基准面高度进行设计，设计结果

应能同时保证点云和影像的重叠度都满足要求，使得点云不出现漏洞，达到

相应的点云密度要求，同时影像数据能生产出完整的分区DOM和实景三维

模型。

b)参照CH/T8024-2011第6.3条d）。

c)参照CH/T3005-2021第6.2.4条。

d)参照CH/T3005-2021第6.2.4条。

7.7激光雷达参数设计

a)激光有效测距若不足以覆盖测区所有地形，首先会在测区低点产生点云漏洞，

因此需要注意使用测区低点与无人机任务航线的相对高度验证激光测距的

合理性。

b)激光发射频率直接决定了点云密度的大小。

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c)根据成果要求确定了发射频率、飞行高度及飞行速度等参数后，需要选择合

适的激光转速，使得点云在航向、旁向尽量均匀分布。

d)飞行高度、行间距和激光点云重叠度决定最小的视场角范围，激光雷达安装

方式和机身部件的遮挡通常决定了最大的视场角，激光视场角过大会扫描到

机身产生大量噪声点。在这一区间内，在满足点云精度要求，通常宜采用接

近最大值的视场角，使得激光点云覆盖范围尽量扩大。

7.8航线敷设

a)由于IMU不断通过积分的方法计算当前姿态，误差随着时间是不断积累的。

直线飞行时间越长，IMU误差积累越大，经过弧线航段后会重新校准对齐。

30min来源于GB/T27919-2011第5.2.1条，考虑到现在设备性能、算法有所

改进，30min并不能完全限定，因此仅作为推荐性参考数值，具体还需结合

所使用的设备参数设定。

b)航线方向一般沿东西或南北向布设，水利水电工程测区通常沿堤防、输水线

路、河流、海岸线或公路等呈带状分布，考虑到经济性和效率，在保证安全

的前提下，适宜采用沿带状目标走向飞行的方式。

c)架构航线可用作串联所有航线的骨架线，与任务航线垂直且采用相近行高时，

可使得航线整体性更强，使得成果更为一致。

d)受风速影响，飞机巡航时对地速度可能变化较大，采用等时曝光会使得相机

所摄像片重叠度与设计值偏差较大，从而导致影像建模出现孔洞。基于DEM

采用定点或等距曝光控制相机，使得所拍摄影像重叠度更贴近设计值。

e)像主点落水，可能导致内业不能保证相对定向和模型连接的精度。

8数据获取

8.1地面GNSS基站

8.1.1基站距离

机载GNSS与地面GNSS基站距离越远，后差分定位精度越低，根据SL

197-2013第7.10.2的规定，在测区内布设多基站时其间距宜为30~50km，即可

保证测区任意位置距离基站位置在15~25km之间。考虑到基站布设过密增加外

业工作量，布设过远可能导致后差分定位误差超限，因此取30km这一数值较为

适宜。

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8.1.2基站选址

基站点位应充分利用测区内的CORS站或已有控制点，可减少基站布点、测

量工作量。水利水电工程测量中，GNSS五等点用作测图基准点，因此五等或以

上控制点可直接用作基站点位，也可以用于与基站联测。

基站点位还应满足GB/T18314第7.2.1条的要求，视野开阔，与干扰源保持

适当距离，且地基稳固、易于保存等。

8.1.3基站造标

基站点位主要用于航摄期间架设基站使用，标志保存时间应至少超过整个航

摄期间。

8.1.4基站点位测量

基站点位精度对成果精度影响很大，应采用GNSS法、全站仪法等获得高精

度的坐标成果。考虑输水线路、灌区等大跨度水利水电工程，基站点位测量必须

可实施、易操作。为满足测图需要，参照图根点（像控点）精度要求，将其平面

位置允许中误差、高程允许中误差均定为0.1米，具备较强的可操作性。同时，

大量项目实践验证了，符合这一精度要求的基站点位能确保成果精度满足要求。

此外，这一精度要求也符合SL197第7.10.2条的规定。

8.1.5基站静态观测

数据处理时，机载GNSS数据要与地面GNSS基站观测数据做后差分处理，

因此要求地面GNSS基站观测时段必须完整覆盖机载GNSS观测时段。也就是

外业航摄实施时，地面GNSS基站的开始观测时间必须早于机载GNSS，且前者

的结束观测时间必须晚于后者。

此外，地面GNSS基站静态观测还需满足GB/T18314中对于观测前的准备，

如预热和静置、对中整平等要求，以及观测作业过程中对于卫星数、采样间隔和

截止高度角等的要求。

8.2飞行准备

飞机起飞前、降落后，机载GNSS起飞前、降落后均需进行静置观测，使得

IMU完成校准对齐，同时飞机定位卫星天线也需要在起飞前获得稳定的卫星信

号。因此，参照GB/T18314中对于控制点选点的规定，要求起飞场地必须满足

相应的要求。

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飞机起飞、降落是最容易发生事故的阶段，应由2名或以上人员交替检查确

保安全，同时要确认任务航线的转弯半径、飞行速度、高度和任务设备控制指令

设置正确。

制定针对天气、航摄许可等条件突然变化的应急预案。

8.3飞行实施

为保证无人机安全起飞、降落，宜选择风力较小的时刻起飞。

无人机巡航过程中，其飞行高度、速度、卫星信号、姿态和续航状态是重点

数据，飞行高度、速度、姿态能反映飞行状态和空中气象条件，卫星信号决定了

机载天线以及机载GNSS定位数据是否准确，既影响安全也决定数据质量；续航

反映了无人机剩余可作业时间。实际航高变化超过5%~10%时，航摄数据成果可

能与设计重叠度、点密度差别过大。

飞行实施过程设备开启、关闭时间，转弯坡度等要求，GB/T27919有详细规

定，按照其要求执行即可。

8.4补摄与重摄

遇到重大的原始数据、成果数据质量问题且无法修复时，应进行补摄或重摄。

为保证补摄数据与已摄数据完整接边，且接边后完整覆盖测量范围，补摄航线应

超出补摄范围至少半幅图。

8.5检查点测量

8.5.1基本要求

检查点是通过检查正射影像图平面位置精度、点云或DEM高程精度来验证

机载激光雷达航摄成果精度的。根据GB55018和SL197的规定，地形图上明显

地物点平面位置精度要求是高于一般地物点、地形点的，同样的高程注记点高程

精度要求也是高于普通地形点的，作为检查点的精度要求是合适的。

8.5.2标志布设

平面检查点标志参照CH/T3004中6.1a）对于像控点选点要求的规定执行。

高程检查点选在水泥地、篮球场、平整路面等硬化地面，便于在点云中拾取同名

点进行比较。特殊困难地区应参照预布像控点的方法在航摄前布设地面标志。

8.5.4检查点数量

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参照SL197第6.5.2-2中1）关于地形图检查点数量的规定。其中，特殊困

难地区由于特征地物较少，需要人工预布，可根据实际情况适当减少检查点数量，

但每个架次的数据覆盖范围都应有检查点，以确