GBT 23236-2024 数字航空摄影测量 空中三角测量规范标准立项发展报告

数字航空摄影测量空中三角测量规范StandardizationDevelopmentReport:SpecificationsforAerialTriangulationofDigitalAeronauticalPhotogrammetry摘要空中三角测量是数字航空摄影测量生产体系中的核心环节，其技术规范的科学性与先进性直接关系到测绘地理信息成果的精度与可靠性。随着国产测绘卫星、激光雷达、倾斜摄影等多源传感器的快速发展，以及云计算、人工智能等新一代信息技术在测绘领域的深度渗透，原有GB/T23236-2009《数字航空摄影测量空中三角测量规范》已难以满足当前行业对高精度、高效率、智能化处理的现实需求。在此背景下，国家标准化管理委员会依托自然资源部测绘标准化研究所等单位，对原标准进行了系统性修订，并于2024年5月28日正式发布GB/T23236-2024《数字航空摄影测量空中三角测量规范》，自2024年12月1日起实施。本报告系统回顾了该标准的立项背景、编制历程与核心技术内容，重点分析了标准在技术指标体系、数据处理流程、质量控制要求及应用场景覆盖等方面的修订要点，并对标准的预期实施效益和未来发展趋势进行了展望。本标准的发布实施，将为我国新型基础测绘体系建设、实景三维中国建设等国家重大工程提供重要的技术支撑与标准化保障。关键词：数字航空摄影测量；空中三角测量；标准修订；精度评定；实景三维；测绘地理信息AbstractAerialtriangulationisacoreprocedureintheproductionchainofdigitalaeronauticalphotogrammetry,andthescientificityandadvancementofitstechnicalspecificationsdirectlydeterminetheaccuracyandreliabilityofsurveyingandmappinggeographicinformationproducts.Withtherapiddevelopmentofmulti-sourcesensorssuchasdomesticallyproducedsurveyingsatellites,LiDAR,andobliquephotography,aswellasthedeeppenetrationofnew-generationinformationtechnologiesincludingcloudcomputingandartificialintelligenceintothesurveyingandmappingfield,theoriginalGB/T23236-2009hasbecomeinadequatetomeetthecurrentindustrydemandsforhigh-precision,high-efficiency,andintelligentprocessing.Againstthisbackdrop,theNationalStandardizationAdministration,relyingontheSurveyingandMappingStandardizationResearchInstituteoftheMinistryofNaturalResourcesandotherunits,conductedasystematicrevisionoftheoriginalstandard.TherevisedstandardGB/T23236-2024wasofficiallyreleasedonMay28,2024,andimplementedonDecember1,2024.Thisreportsystematicallyreviewstheprojectbackground,compilationprocess,andcoretechnicalcontentsofthestandardrevision,withemphasisonanalyzingthekeyrevisionsintechnicalindicatorsystems,dataprocessingworkflows,qualitycontrolrequirements,andapplicationscenariocoverage.Thereportalsoprovidesanoutlookontheexpectedimplementationbenefitsandfuturedevelopmenttrendsofthestandard.Thereleaseandimplementationofthisstandardwillprovideimportanttechnicalsupportandstandardizationassuranceformajornationalprojectssuchastheconstructionofanewfoundationalsurveyingandmappingsystemandthe3DRealSceneChinainitiative.Keywords:digitalaeronauticalphotogrammetry;aerialtriangulation;standardrevision;accuracyassessment;3Drealscene;surveyingandmappinggeographicinformation1引言1.1研究背景空中三角测量（AerialTriangulation，简称空三）是摄影测量与遥感技术体系中的核心工序，其基本原理是利用少量野外控制点作为起算数据，通过解析计算求解加密点的平面坐标和高程，从而为后续立体测图、数字高程模型生成、正射影像制作等工序提供高精度的像控成果。作为连接影像数据获取与测绘成果产出的关键纽带，空中三角测量的精度水平和技术效率在很大程度上决定了整个摄影测量生产体系的作业质量与生产能力。伴随我国测绘地理信息事业的跨越式发展，数字航空摄影测量技术经历了从模拟摄影测量、解析摄影测量到全数字摄影测量的深刻变革。特别是近年来，无人机航空摄影、倾斜摄影测量、机载激光雷达等新型传感器平台的迅速普及，使得航空摄影测量的数据源呈现多元化、高分辨率、多角度化的发展趋势。与此同时，计算机视觉领域的先进算法（如SFM——运动恢复结构和多视立体匹配）与传统摄影测量区域网平差理论的深度融合，正在重塑空中三角测量的技术形态和应用模式。截至2023年，我国测绘资质单位总数超过2.2万家，年航空摄影测量数据获取能力已突破百万平方千米量级，对标准化、规范化的空三技术体系的需求日益迫切。1.2标准修订的必要性原标准GB/T23236-2009《数字航空摄影测量空中三角测量规范》自2009年发布实施以来，对我国航空摄影测量生产实践发挥了重要的指导和规范作用。然而，经过十余年的技术演进，该标准在以下方面已显现出明显的不适应性：第一，技术指标滞后。原标准以传统框幅式数字航摄仪为主要适用对象，对当前广泛使用的大幅面拼接式航摄仪、倾斜相机、无人机载轻量化传感器等新装备的技术参数和作业要求缺乏明确规定。第二，作业流程陈旧。原标准基于传统的人工选点、人工转刺、逐航带接边的作业模式制定，未充分纳入自动空三加密、GPU并行计算辅助匹配、分布式平差解算等现代作业流程。第三，应用场景单一。原标准主要面向传统4D产品（DEM、DOM、DLG、DRG）生产，难以满足实景三维中国、新型基础测绘、自然资源调查监测等新业务对空三成果的精度要求和格式需求。第四，与相关标准衔接不足。近年来，GB/T39610-2020《倾斜数字航空摄影技术规程》、CH/T9028-2018《数字航空摄影测量测图成果质量检验规程》等一系列相关标准相继发布，需与空三规范在术语定义、精度指标、成果要求等方面保持协调一致。基于上述背景，对GB/T23236-2009进行全面修订已迫在眉睫。1.3编制的目的和意义2标准编制概况2.1编制原则本标准的编制遵循以下基本原则：（1）科学性原则：标准技术内容的确定以成熟的科学理论和大量生产实验数据为依据，确保各项技术指标的合理性和可行性。（2）先进性原则：积极吸纳当前空中三角测量领域的最新技术成果，如GPU并行加速匹配、基于深度学习的关键点提取与匹配、GPS/IMU辅助空三等，体现标准的时代引领作用。（3）协调性原则：与现有国家标准、行业标准保持有机衔接，确保标准体系的内在一致性。重点协调的标准包括GB/T6962《1:5001:10001:2000地形图航空摄影规范》、GB/T7930《1:5001:10001:2000地形图航空摄影测量数字化测图规范》、GB/T39610-2020《倾斜数字航空摄影技术规程》等。（4）适用性原则：充分考虑不同生产单位的技术装备水平、不同比例尺测图任务的实际需求，合理划分标准适用等级，增强标准的可操作性。2.2编制过程本标准的修订工作自2021年启动，经历了以下主要阶段：第一阶段为前期研究与调研阶段。编制组广泛收集国内外相关标准和技术文献，重点研究了ISO/TC211地理信息技术委员会相关国际标准、美国ASPRS摄影测量与遥感精度评估指南等行业先进成果；同时面向全国各省测绘地理信息生产单位和相关高校科研机构开展了专题调研，系统梳理了空三生产中的共性技术问题和标准化需求。第二阶段为标准草案编制阶段。编制组在充分分析调研材料的基础上，形成了标准修订的总体框架和技术路线，经过多轮内部研讨和专家咨询，完成了标准征求意见稿。第三阶段为意见征询与修改完善阶段。编制组面向全国相关企事业单位、科研院所和行业管理机构广泛征询意见，共收到反馈意见一百余条。编制组对每一条意见都进行了认真研究和妥善处理，对标准文本进行了系统修改和完善，形成了标准送审稿。第四阶段为技术审查与报批阶段。标准送审稿经全国地理信息标准化技术委员会组织专家审查通过后，编制组根据审查意见进行了最终修改，形成报批稿。2024年5月28日，国家市场监督管理总局（国家标准化管理委员会）正式批准发布GB/T23236-2024，于2024年12月1日起正式实施。3标准主要技术内容3.1适用范围与规范性引用文件本标准规定了数字航空摄影测量生产中空中三角测量的基本要求、作业流程、精度指标、成果质量检查及成果整理等技术内容。适用于基于框幅式数字航摄仪和大幅面拼接式数字航摄仪获取的可见光影像数据，采用全数字摄影测量方法进行空中三角测量的生产作业，亦可供倾斜影像、无人机影像等新型数据源的空三作业参考使用。标准规范性引用文件包括GB/T6962《1:5001:10001:2000地形图航空摄影规范》、GB/T7930《1:5001:10001:2000地形图航空摄影测量数字化测图规范》、GB/T18316《数字测绘成果质量检查与验收》、GB/T24356《测绘成果质量检查与验收》、CH/T9028《数字航空摄影测量测图成果质量检验规程》等。3.2主要修订内容与2009版标准相比，2024版标准的主要技术变化集中在以下几个方面：（1）术语和定义的更新。新增了“倾斜影像”“连接点”“像控点”“IMU/GPS辅助空中三角测量”等术语定义，对“空中三角测量”“区域网平差”“像片控制测量”等原有术语进行了重新界定，使其更准确地反映当前技术内涵。（2）新增像控点测量要求。针对不同比例尺测图和不同类型成果的精度需求，对像控点的布设密度、量测精度、分布要求等作出了详细规定，特别是对倾斜摄影和无人机航摄的像控点布设策略进行了差异化规定。（3）扩展GPS/IMU辅助空三技术要求。明确了GPS/IMU辅助空中三角测量的系统构成、数据获取要求、集成解算方法及精度评定方法，为无地面控制或稀少控制条件下的空三作业提供了技术依据。（4）增加自动空三加密相关要求。对自动匹配算法的可靠性验证、粗差检测方法、连接点的数量和分布要求、平差解算的收敛条件等作出了规定。（5）细化精度评定体系。对不同比例尺、不同地形类别下的空三加密精度指标进行了更为细致的划分，增加了对倾斜摄影空三精度的评定要求，完善了精度统计和报告编制的方法。（6）完善成果质量检查要求。明确了空三成果质量检查的内容、方法和评定标准，强化了过程质量控制和最终成果检验的结合。3.3标准核心技术指标解读3.3.1像控点布设与测量精度指标对于1:500、1:1000、1:2000比例尺测图任务，标准对像控点的平面和高程精度按照地形类别（平地、丘陵地、山地、高山地）分别给出了定量要求。以1:500比例尺平地为例，像控点平面中误差不应超过±0.05米，高程中误差不应超过±0.10米。对于倾斜摄影空三，标准要求像控点应尽可能均匀分布在测区周边和内部，并保证一定的重叠度覆盖。3.3.2空三加密精度指标空三加密点相对于邻近野外控制点的平面中误差和高程中误差是衡量空三精度的核心指标。标准按成图比例尺、地形类别、航摄比例尺等因素将加密精度划分为若干等级。以1:2000比例尺、丘陵地形为例，基本定向点剩余中误差的平面限差为±0.40米、高程限差为±0.35米；多余控制点中误差的平面限差为±0.50米、高程限差为±0.44米；区域网平差后最弱点的平面中误差限差为±0.70米、高程中误差限差为±0.60米。这一精度指标体系较2009版标准更为科学和精细，为不同生产条件下精度评定提供了明确依据。3.3.3成果质量评定方法标准引入了成果质量评定的定量化方法，从数学精度、数据完整性、逻辑一致性、附件质量四个维度构建了空三成果质量评定体系。其中数学精度权重最高，占总评分的60%，体现了精度指标在空三质量评定中的核心地位。成果质量评定分为优、良、合格、不合格四个等级，为各单位质量管理和成果验收提供了统一标尺。4主要参与单位4.1标准编制单位概况本标准由全国地理信息标准化技术委员会（SAC/TC230）归口，自然资源部测绘标准化研究所牵头起草。主要参与起草单位包括自然资源部测绘标准化研究所、国家基础地理信息中心、中国测绘科学研究院、自然资源部第一航测遥感院、湖北省测绘工程院、武汉大学遥感信息工程学院、中测新图（北京）遥感技术有限责任公司等。4.2牵头单位——自然资源部测绘标准化研究所自然资源部测绘标准化研究所（以下简称“标准化所”）是自然资源部直属的专门从事测绘地理信息标准化研究的科研机构，也是全国地理信息标准化技术委员会的秘书处挂靠单位。标准化所成立于1984年，其前身是原国家测绘局测绘标准化研究所，经过近四十年的发展，已成为我国测绘地理信息标准化领域的核心智库和技术支撑力量。在组织机构方面，标准化所设有标准化战略研究室、基础测绘标准化研究室、地理信息标准化研究室、遥感与地图制图标准化研究室、标准审评中心等业务部门，拥有一支涵盖测绘工程、摄影测量与遥感、地理信息科学、计算机科学等多学科背景的科研团队，其中高级职称人员占比超过50%。在主要职能方面，标准化所承担着测绘地理信息国家标准和行业标准的制修订组织管理工作，负责对口的国际标准化组织ISO/TC211（地理信息/地球信息学）国内技术归口工作，同时为自然资源调查监测、国土空间规划、生态保护修复等自然资源管理重点工作提供标准化技术支撑。在标准化科研成果方面，标准化所自成立以来，累计主持或参与制修订国家标准和行业标准三百余项，涵盖了大地测量、摄影测量与遥感、地图制图、地理信息、测绘成果质量检验等各专业领域。近年来，标准化所重点围绕实景三维中国、新型基础测绘、自然资源确权登记、智慧城市时空大数据平台等国家重大专项开展标准化研究和标准制修订工作，取得了一系列显著成果。5标准实施预期效益5.1社会效益本标准的发布实施将产生显著的社会效益。首先，通过统一全国数字航空摄影测量空三作业的技术要求和成果标准，有利于消除各地区、各单位之间因为技术标准不一致造成的成果质量差异，促进测绘地理信息市场的公平竞争和健康发展。其次，标准的实施将为测绘成果的跨地区共享和互认提供技术基础，有利于推进测绘地理信息资源的统筹管理和高效利用。此外，空三精度的严格把控将直接提升测绘成果的可靠性和准确性，为国土空间规划、自然资源管理、应急救灾保障、城乡建设、交通运输等领域的科学决策提供更加精准的地理信息支撑。5.2经济效益从经济效益角度分析，本标准的实施将有效促进测绘生产效率的提升和生产成本的降低。新标准纳入了自动空三加密、GPS/IMU辅助空三等先进技术流程，可大幅减少野外像控测量的工作量和作业周期，降低外业劳动强度和安全风险。特别是在西部无人区、沼泽地带等人员难以到达的困难地区，稀少控制甚至无控制空三技术的规范化应用，将带来可观的经济效益。据初步测算，标准实施后，相关生产单位在同等任务量和精度要求条件下，空三作业的综合成本可降低约15%～20%。5.3对产业发展的促进作用标准的发布实施还将对航空摄影测量及相关产业的技术进步产生积极推动作用。一方面，标准中纳入的先进技术要求将引导测绘装备制造企业、软件研发企业加大技术研发投入，促进自动匹配、智能平差、高性能计算等关键