ICS 07040
A77 CH
中华民国测绘行业标准化指导性技术文件
CHZ 3017—2015



面三维激光扫描作业技术规程
Technical specifications for terrestrial threedimensional laser scanning

2015 07 06 发布 2015 08 01 实施
国家测绘理信息局 发布
CH／Z 30172015 面三维激光扫描作业技术规程CH／Z 30172015 面三维激光扫描作业技术规程CHZ 3017——2015


CH／Z 30172015 面三维激光扫描作业技术规程CH／Z 30172015 面三维激光扫描作业技术规程CHZ 3017——2015

I

目 次
前言 II
1 范围 1
2 规范性引文件 1
3 术语缩略语 1
4 总 3
5 技术准备技术设计 4
6 数采集 6
7 数预处理 9
8 成果制作 10
9 质量控制成果档 12
附录 A（资料性附录）标靶制作求示例 15
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II

前 言
标准起草规 GBT 11—2009
标准国家测绘理信息局提出口
标准起草单位：北京市测绘设计研究院广州市城市规划勘测设计研究院建设综合勘察研究
设计院限公司天津市测绘院武汉市测绘研究院河北中色测绘限公司北京恒华伟业科技股
份限公司北京浩宇天测绘科技发展限公司昆明市测绘研究院城市空间信息工程北京市重
点实验室北京测绘学会重庆市勘测院北京帝测科技股份限公司
标准起草：杨伯钢韩友美罗新伟王树东林鸿张凤录陈倬贾光军李海
亭史廷玉李国柱尹文广马计滕德贵张前王峰钱林张保钢孔令彦冉磊王
文江王树辉杨永兴陈廷武张劲松罗晓燕崔磊陆洪波陈显龙李腊梅
标准首次发布
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面三维激光扫描作业技术规程
1 范围
规程规定基面固定站三维激光扫描作业技术准备技术设计数采集数预处
理成果制作质量控制成果档等方面求
规程适利基面固定站三维激光扫描技术生产三维模型DLGDEMTDOM面
图立面图剖面图计算表面积体积等测绘作业
2 规范性引文件
列文件文件应必少注日期引文件仅注日期版适
文件注日期引文件新版（包括修改单）适文件
GB 50026 工程测量规范
GB 50104 建筑制图标准
GBT 13923 基础理信息素分类代码
GBT 18316 数字测绘成果质量检查验收
GBT 24356 测绘成果质量检查验收
CH 1016 测绘作业员安全生产规范
CHT 1004 测绘技术设计规定
CHT 90081 基础理信息数字成果 1：5001：10001：2000 数字线划图
CHT 90082 基础理信息数字成果 1：5001：10001：2000 数字高程模型
CJJT 8 城市测量规范
CJJT 157 城市三维建模技术规范
3 术语缩略语
列术语缩略语适标准
31 术语
311
面三维激光扫描技术 terrestrial three dimensional laser scanning technology
基面固定站种通发射激光获取测物体表面三维坐标反射光强度等种信息非接
触式动测量技术
312
点云 point cloud
离散规方式分布三维空间中点集合
[CHT 8023011术语定义33]
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2

313
点间距 distance between points
点云中相邻两点间空间距离
314
特征点 feature points
点云中便识选取物角点线状物交叉点等
315
点云配准 point cloud registration
站点获取点云数变换坐标系程
316
标靶 target
定材质制作具规形状标志该类标志点云中够识量测
点云数质量检查点云配准等工作
317
色卡 colour atla
色卡然界存颜色某种材质（：纸面料塑胶等）体现色彩选择
沟通色彩实现定范围统标准工具
318
纹理映射 texture mapping
纹理素信息映射三维模型程
319
降噪 remove noise
点云中外界素（光线震动噪声等）三维激光扫描仪身素造成
避免部分点程
3110
规模型 regular model
基长度宽度高度半径直径角度等特征参数构建三维模型
3111
规模型 irregular model
基规三角网方式构建三维模型
32 缩略语
321
CGCS2000 China Geodetic Coordinate System 2000
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2000中国坐标系称2000国家坐标系
322
DEM Digital Elevation Model
数字高程模型
323
DLG Digital Line Graphic
数字线划图
324
GNSS Global Navigation Satellite System
全球导航卫星系统
325
RTK Realtime kinematic
实时动态差分
326
TDOM True Digital Orthophoto Map
真正射影图
4 总
41 空间参考系
411 面坐标系
面三维激光扫描作业面坐标系宜采CGCS2000采方坐标系时应CGCS2000建立联系
412 高程基准
面三维激光扫描作业高程基准宜采1985国家高程基准采方高程基准时应1985国家
高程基准建立联系
413 定义参考系
根需定义面坐标系高程基准
42 时间系统
面三维激光扫描作业日期应采公元纪年时间应采北京时间
43 点云精度技术指标
面三维激光扫描点云精度技术指标应符合表1求特殊求应行设计

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表1 面三维激光扫描点云精度技术指标
44 总体工作流程
面三维激光扫描总体工作流程应包括技术准备技术设计数采集数预处理成果制作
质量控制成果档
5 技术准备技术设计
51 资料收集分析
作业前应收集列资料进行适性分析：
a) 测区周边控制成果资料
b) 测区1500～12000例尺形图数字高程模型数字正射影图设计图竣工图等
c) 测区相关资料
52 现场踏勘
现场踏勘应符合列规定：
a) 实解作业区域然理文交通状况
b) 核已资料真实性适性
c) 根测区情况选择控制网扫描站布设方式
53 仪器准备检查
531 仪器求
仪器应符合列规定：
a) 仪器设备应检校合格效期采软件应测试技术理部门备案
b) 应根项目求表1选择相应作业等级面三维激光扫描仪技术求应符合表2
求
等级
特征点间距中误差
（mm）
点位相控制点中误差
（mm）
点间距
（mm）
配准求
等 ≤5 —— ≤3
应采标靶进行配准连续传递配
准次数应超 4 次
二等 ≤15 ≤30 ≤10
控制点间连续传递配准次数应
超 5 次
三等 ≤50 ≤100 ≤25
控制点间连续传递配准次数应
超 5 次
四等 ≤200 ≤250 —— ——
注：等宜通控制点进行配准
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c) 根项目规模工期求选择符合求单类型面三维激光扫描仪选择符
合求种类型面三维扫描仪混合应顾续数处理软件兼容性


表 2 面三维激光扫描仪技术求
仪器指标 等 二等 三等 四等
仪器测距中误差
仪器点位中误差（mm）
≤2@D 3@D ≤5@D 8@D ≤15@D 25@D ≤50@D 75@D
效点云范围 ≤D ≤05S ≤05D ≤05S ≤05S ≤07S
注：@指A@D指D距离处测距中误差点位中误差A中A指扫描仪标称测距中误差者
点位中误差D指仪器标称精度距离S指仪器标称测程
532 面三维激光扫描作业前检查
5321 般检查
面三维激光扫描仪部件附件应齐全匹配仪器部件应连接紧密稳定具中功
面三维激光扫描仪应进行中功检查
5322 通电检查
面三维激光扫描仪轴相机通电应正常获取数电源容量存容量应满足作业时间
需求
5323 外置轴相机参数检查
外置轴相机应进行相机距点畸变参数相扫描仪安装姿态参数标定
54 技术设计
541 设计原容
技术设计应根项目求结合已资料实踏勘情况相关技术规范编制技术设计书
技术设计书编写应符合CHT 1004规定
技术设计书容应包括项目概述测区然理概况已资料情况引文件作业
技术指标规格仪器软件配置作业员配置安全保障措施作业流程
542 项目概述
说明项目源务目工作范围工作容工作量完成期限等基情况
543 测区然理概况
根需说明设计方案作业关测区然理状况容包括作业区形概况貌特
征困难程度气候状况交通状况必时收集测区工程质水文质资料
544 已资料情况
应说明已资料数量形式技术指标质量状况利情况
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545 引文件作业
说明引标准规范技术文件项目委托方提供技术求
546 技术指标规格
说明采面基准高程基准精度指标成果例尺格式提交形式等容
547 仪器软件配置
确定满足工作需面三维激光扫描仪全站仪GNSS接收设备水准仪数码相机便携式
电脑存储介质类型数量数处理软件应配备安全筒遮阳伞等防护装备特殊作业环境时
选仪器设备应满足安全求
548 作业员配置
作业员应技术培训培训合格方参作业扫描作业时1台设备应少3名作业员
549 安全保障措施
安全保障应满足列求：
a) 仪器长时间暴露太阳强光射环境中时应仪器遮阳
b) 高空作业时应保证仪器身安全
c) 仪器作业时应避免眼直视激光发射头
d) 作业员身安全应符合CH 1016规定
5410 作业流程
作业流程应包括列容：
a) 控制测量
b) 扫描站布测标靶布测
c) 点云数纹理图采集
d) 数预处理
e) 成果制作
f) 质量控制成果档
6 数采集
61 采集流程
数采集流程包括控制测量扫描站布测标靶布测设站扫描纹理图采集外业数检查
数导出备份（见图1）

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作业准备
控制测量
标靶扫描站布测 纹理图采集
点云数采集
数检查
数导出备份
结束
合格
合格
合格

图1 数采集流程图
62 控制测量
621 控制网布设
控制网应整体设计分级布设应符合列规定：
a) 控制网应根测区已知控制点分布形貌扫描目标物分布精度求选定控
制网等级设计控制网网形
b) 控制网布设应满足 63 扫描站布测 64 标靶布测需求
c) 控制点宜选扫描目标物附视野开阔方
d) 控制网应全面控制扫描区域分区进行扫描作业时应区点云数配准起联系
控制误差传递作
e) 区域单体目标物扫描通标靶进行闭合时布设控制网扫描成果应已空间
参考系建立联系
622 控制网观测
控制网观测应符合列规定：
a) 等点云精度控制测量应单独设计等级应表3规定选择控制测量观测方法

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表3 控制测量观测技术求
点云精度 面控制 高程控制
二等 二级导线二级GNSS静态 四等水准
三等 三级导线三级GNSS静态 四等水准
四等 图根导线GNSS静态动态 图根水准
b) 导线测量GNSS测量水准测量作业应符合CJJT 8GB 50026中规定
63 扫描站布测
631 扫描站布设
扫描站布设应符合列规定：
a) 扫描站应设置视野开阔面稳定安全区域
b) 扫描站扫描范围应覆盖整扫描目标物均匀布设设站数目量减少
c) 目标物结构复杂通视困难线路拐角情况应适增加扫描站
d) 必时搭设台架设扫描站
632 扫描站坐标观测
需观测扫描站坐标时应符合表3等级控制测量观测求
64 标靶布测
641 标靶制作
标靶制作求示例参见附录A
642 标靶布设
标靶布设应符合列规定：
a) 标靶应扫描范围均匀布置高低错落
b) 扫描站标靶数应少4相邻两扫描站公标靶数应少3
c) 明显特征点作标靶
643 标靶测量
标靶观测应符合列规定：
a) 需测量标靶三维坐标时应控制点观测两测回控制点施测两次
面高程较差应2cm取均值作终成果
b) 四等点云精度作业时标靶面测量采RTK进行测量应符合相应等级技术求
65 点云数采集
点云数采集应满足列求：
a) 作业前应仪器放置观测环境中 30 分钟
b) 扫描作业时应符合列规定：
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1) 表 1 设置点间距采集分辨率 631 节求布设扫描站点应满足相邻
扫描站间效点云重叠度低 30困难区域低 15求
2) 应根项目名称扫描日期扫描站号等信息命名扫描站点存储扫描数
例形图面图草图标注扫描站位置
3) 设标靶扫描站应进行标靶识精确扫描
4) 扫描程中出现断电死机仪器位置变动等异常情况时应初始化扫描仪重新扫描
c) 扫描作业结束应扫描数导入电脑检查点云数覆盖范围完整性标靶数完整性
性缺失异常数应时补扫
66 纹理图采集
纹理图数采集应符合列规定：
a) 纹理图投影元应符合表 4 规定
表4 纹理投影元技术规定
等级 等 二等 三等 四等
元 ≤3mm ≤10mm ≤25mm ≤50mm
b) 图拍摄角度应保持镜头正目标面法正面拍摄全景时应先拍摄部分全景逐
正拍摄期合成
c) 宜选择光线较柔均匀天气进行拍摄避免逆光拍摄见度低光线暗时宜
拍摄
d) 相邻两幅图重叠度应低 30
e) 采集图时应绘制图采集点分布示意图
f) 纹理颜色特殊求时色卡配合拍摄
7 数预处理
71 预处理流程
数预处理流程包括点云数配准坐标系转换降噪抽稀图数处理彩色点云制作
72 点云数配准
根作业方法选择控制点标靶特征物点进行点云数配准应符合列规定：
a) 标靶特征物点进行点云数配准时应采少 3 名点建立转换矩阵进行点
云配准配准名点符合精度应低表 1 中特征点间距中误差 12
b) 控制点进行点云数配准时二等应利控制点直接获取点云坐标进行配准
73 坐标系转换
坐标系转换应符合列规定：
a） 应采少 3 分布均匀名点通七参数模型进行坐标系转换转换时宜固定例
子转换残差应表 1 中点位相控制点中误差 12
b） 范围单扫描目标物采已知点已知方位进行坐标系转换
74 降噪抽稀
降噪抽稀应符合列规定：
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a) 点云数中存脱离扫描目标物异常点孤立点时应采滤波机交互进行降噪处理
b) 点云数抽稀应影响目标物特征识提取抽稀点间距应满足表1求
75 图数处理
图数处理应包括图色彩调整变形纠正图配准格式转换应符合列规定：
a) 图出现曝光度曝光足阴影相邻图间色彩差异等现象时应进行色彩调整保
持图反差适中色彩致
b) 色卡时应参色卡进行色彩调整
c) 视角镜头畸变引起变形影响时应图变形部分作纠正处理
d) 图配准时应保证图细节表现清晰配准镶嵌缝隙
e) 宜处理图转换通文件格式
f) 处理图应实情况相符真实反映实际材质图案质感颜色透明度
76 彩色点云制作
选择点云应图数根相机扫描仪姿态参数制作彩色点云制作完成彩色点云
图重叠区域应明显色彩差异
8 成果制作
81 三维模型构建
811 制作流程
三维模型制作流程包括点云分割模型制作纹理映射
812 制作求
三维模型分规模型规模型模型制作应符合列规定：
a) 点云根数规模软硬件性精度求等素进行分割
b) 规模型制作应符合列规定：
1) 利点云数已测面图立面图剖面图进行交互式建模
2) 球面弧面柱面面等规体应根点云数拟合模型
3) 模型制作应符合 CJJT 157 求
c) 规模型制作应符合列规定：
1) 通点云构建三角网模型应采孔填充边修补简化细化光滑处理等方法优
化三角网模型
2) 表面光滑曲面采曲面片划分轮廓线探测编辑曲面拟合等方法生成曲面模型
d) 纹理映射采模型图选定名点方式进行应符合列规定：
1) 应选择位置明显特征突出分布均匀名点
2) 名点应少 4
3) 名点应条直线似面
4) 纹理映射图模型应明显偏差
82 DEM 制作
821 制作流程
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DEM制作应包括面点提取特征点线提取三角网构建DEM插DEM数编辑DEM数接边
DEM数镶嵌裁切数存储等
822 制作求
DEM制作应符合列规定：
a) 落面点采滤波机交互方式提取
b) 表点云缺失区域实际情况宜采量取点云距面高度计算面点采
插方式缺失区域满足制作求应进行补测
c) 根成图例尺利面点云图数进行特征点线提取
d) DEM制作精度求应符合CHT 90082CJJT 8相关规定
83 DLG 制作
831 制作流程
DLG制作应包括点云分类特征点线提取等高线绘制素采集图面整饰等
832 制作求
点云图数情况采分类拟合机交互方式提取特征点线制作DLG 应符合列
规定：
a) DLG宜选择1500例尺
b) 素分类代码应符合GBT 13923求
c) 线井独立树电线杆等规形状独立物宜采拟合中心方法进行采集
d) 电力线道路房屋河流土坎等线状物宜采拟合线方法进行采集
e) 根成图例尺形类项目求确定等高距利面点云提取面高程插生
成等高线
f) 业法判定物应进行外业核查补测
g) 图幅整饰应符合CHT 90081规定
84 TDOM 制作
841 制作流程
TDOM制作流程包括模型投影点云投影图输出图镶嵌图裁切
842 制作求
应采纹理映射三维模型彩色点云进行TDOM制作符合列规定：
a) TDOM例尺宜选择1101201501100
b) 制作完成TDOM空间分辨率应图01mm
c) 点云完整缺失区域采彩色点云直接投影生成TDOM
d) 图输出时应考虑成果例尺TDOM输出印分辨率应300dpi
e) TDOM宜TIFF格式存储
85 面图立面图剖面图制作
851 制作流程
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面图立面图剖面图利点云三维模型TDOM进行制作流程应包括数投影矢量数
采集图形编辑图形整饰
852 制作求
面图立面图剖面图制作应符合列规定：
a) 例尺宜选择1101201501100
b) 采TDOM例尺应成果例尺
c) 根选投影面进行点云投影
d) 点云根软硬件性精度求数规模等进行分割
e) 根投影点云绘制特征线
f) 点云部分缺失法准确获取结构尺寸时根露明部分尺寸推算隐蔽尺寸推算结果应特
说明
g) 例尺图示符号注记整饰等应符合GB 50104相关规定
h) 结构尺寸应实检核相误差应1200
86 表面积体积计算
861 计算流程
表面积体积计算流程包括点云提取三角网构建表面积体积计算
862 计算求
计算采构三角网方格网方法进行应符合列规定：
a） 计算点云应完整反映象特征分布均匀
b） 根工程项目求设定计算点云格网应符合表5规定
表 5 格网划分技术求适范围
格网D（m） 适范围
≤05 重工程储量器具洞采等
05～10 露采堆料堆土建筑素等
10～50 面积较简单形挖填土方坑塘水库等
注：三角网边长 D
c） 应进行两次独立计算相较差应3取均值作终结果
9 质量控制成果档
91 质量控制求
质量控制应符合列规定：
a) 质量检查验收应符合GBT 24356GBT 18316规定满足技术设计书求
b) 面三维激光扫描作业成果检查验收应进行二级检查级验收
92 质量检查容
921 点云数
点云数质量检查容应包括：
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a) 点云重叠度完整性
b) 点云密度
c) 点云噪声
d) 点云相精度绝精度
e) 点云颜色信息
922 DEM
DEM质量检查容应包括：
a) DEM 格网点云数符合性
b) CHT 90082 规定 DEM 质量检查容
923 DLG
DLG质量检查容包括：
a) DLG特征点线点云数符合性
b) DLG高程点点云数致性
c) CHT 90081规定DLG质量检查容
924 三维模型
三维模型质量检查容包括：
a) 规模型
1) 模型点云数符合性
2) CJJT 157 规定三维模型质量检查容
b) 规模型
1) 模型点云数符合性
2) 模型细节表达合理性
3) 模型表面完整性
4) 模型纹理
925 TDOM
TDOM 质检检查容包括：
a) TDOM点云数三维模型符合性
b) 坐标系统高程基准投影参数
c) 面绝位置中误差
d) 数格式数组织文件命名原始数影分辨率等正确性
e) 影色调反差清晰度纹理表现拼接接边质量外观质量影色彩等
f) CJJT 8规定TDOM质量检查容
926 面图立面图剖面图
面图立面图剖面图质量检查容包括：
a) 图轮廓线点云数符合性
b) 结构完整性
c) 构件搭接关系正确性
d) 文字描述尺寸标注齐全
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e) 图例例尺
f) 图面整洁度
927 表面积体积计算
表面积体积计算质量检查容包括：
a) 三角网格网数点云数符合性
b) 计算素完整性
c) 成果报表正确性
93 成果档
931 成果档求
成果整理应符合列规定：
a) 外业观测数处理记录规范齐全
b) 检查验收记录完整项指标明确
c) 技术文档齐全完整容真实表述准确
d) 项作业记录技术资料成果应签署完整
932 成果档容
成果档资料应包括容：
a) 成果清单
b) 点云数DEMDLG三维模型TDOM 面图立面图剖面图表面积体积计算成果
c) 控制测量计算资料
d) 标靶布设测量资料
e) 外业扫描记录
f) 业数处理记录
g) 技术设计书
h) 技术总结书
i) 检查报告验收报告
j) 相关资料
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附录 A
（资料性附录）
标靶制作求示例
规格(单位mm) 说明
圆
形
标
靶
尺
寸

绕
横轴
竖
轴
360°
旋转
实
物
图

方
形
标
靶
尺
寸

绕
横轴
竖
轴
360°
旋转
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16

实
物
图

球
形
标
靶
尺
寸
图

带
固定
装置
旋
转

实
物
图

145 200
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17

反
射
片
尺
寸
图




徕
卡


类
型
实
物
图

带
固定
装置
旋
转
标
靶
纸

尺
寸
图

（尺寸根扫描仪识力定）
制
印
纸材
质
实
物
图




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