广西壮族自治区交通运输行业指南
DBJT45/T 066—2024
公路工程实景 三维应用规范
The application specification of 3D real scene in highway
engineering
2024 - 09 - 03 发布 2024 - 10 - 31 实施
广西壮族自治区交通运输厅 发布
目次
前言 ................................................................................ III
1 范围 ............................................................................... 1
2 规范性引用文件 ..................................................................... 1
3 术语和定义 ......................................................................... 1
4 缩略语 ............................................................................. 2
5 总则 ............................................................................... 3
6 数据采集 ........................................................................... 4
6.1 航飞条件 ....................................................................... 4
6.2 设备要求 ....................................................................... 4
6.3 航测范围 ....................................................................... 6
6.4 航测方法 ....................................................................... 6
6.5 其他采集方式 .................................................................. 10
7 数据处理 .......................................................................... 11
7.1 基本要求 ...................................................................... 11
7.2 数据整理及预处理 .............................................................. 12
7.3 空三过程与检查 ................................................................ 13
7.4 实景三维模型构建 .............................................................. 14
7.5 数据更新与导出 ................................................................ 15
8 数据检查与成果归档 ................................................................ 16
8.1 数据检查依据 .................................................................. 16
8.2 数据检查内容 .................................................................. 16
8.3 检查方法 ...................................................................... 16
8.4 数据检查流程 .................................................................. 20
8.5 数据抽样 ...................................................................... 21
8.6 质量评定 ...................................................................... 21
8.7 成果归档 ...................................................................... 22
8.8 成果入库 ...................................................................... 23
9 勘察设计阶段应用 .................................................................. 23
9.1 一般规定 ...................................................................... 23
9.2 基本要求 ...................................................................... 23
9.3 设备仪器要求 .................................................................. 24
9.4 地形图制作 .................................................................... 24
9.5 方案比选 ...................................................................... 25
9.6 横、纵断面生成 ................................................................ 25
9.7 征地拆迁 ...................................................................... 25
10 施工阶段应用 ..................................................................... 25
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II
10.1 一般规定 ...................................................................... 25
10.2 临建策划应用 .................................................................. 25
10.3 BIM+实景三维融合应用 .......................................................... 26
10.4 施工现场平面图制作 ............................................................ 26
10.5 工程原地面复测 ................................................................ 27
10.6 施工进度管理 .................................................................. 27
10.7 安全管理 ...................................................................... 28
10.8 结合人工智能及物联网技术的应用 ................................................ 28
10.9 计量管理 ...................................................................... 28
10.10 环境保护管理 ................................................................. 28
11 运营养护阶段应用 .................................................................. 28
11.1 一般规定 ...................................................................... 28
11.2 路面养护管理 .................................................................. 29
11.3 道路设施管理 .................................................................. 29
11.4 路基边坡管理 .................................................................. 29
11.5 桥梁检测 ...................................................................... 30
11.6 隧道检测 ...................................................................... 30
11.7 环境监测 ...................................................................... 30
11.8 应急抢险 ...................................................................... 30
附录A(资料性) 数据检查内容 ........................................................ 31
附录B(资料性) 精度检查报告 ........................................................ 33
B.1 检查依据 ....................................................................... 33
B.2 具体实施方案 ................................................................... 33
B.3 精度测试 ....................................................................... 33
B.4 误差分析 ....................................................................... 33
B.5 总结 ........................................................................... 35
附录C(规范性) 成果质量的质量元素和权重划分......................................... 36
附录D(规范性) 成果质量的错漏分类 .................................................. 38
附录E(资料性) 成果归档资料 ........................................................ 41
参考文献 .............................................................................. 50
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III
前言
本文件按照GB/T 1.1—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。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由广西壮族自治区交通运输厅提出并宣贯。
本文件由广西交通运输标准化技术委员会归口。
本文件起草单位：广西路桥工程集团有限公司、武汉天际航信息科技股份有限公司、广西壮族自
治区自然资源调查监测院、武汉大学、广西产研院时空信息技术研究所、广西交通设计集团有限公司、
广西北投交通养护科技集团有限公司、广西新发展交通集团有限公司。
本文件主要起草人：解威威、盘贻峰、林广泰、覃子秀、冯学茂、李雍友、苏强、邓希、刘先林、
畅振超、邓非、陈博文、董杰、陈孝强、李洋、左天惠、李新建、薛小战、黄海峰、吕立波、严远方、
王红伟、张立波、聂品、韦凯。
本文件主要审查人：陆小艺、刘长新、李琳、黄留波、荣浩、李伟鹏、蒋昌盛。
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1
公路工程实景三维应用规范
1 范围
本文件界定了公路工程实景三维应用的相关术语和定义以及缩略语，确立了公路工程实景三维应
用的总则，规定了公路工程实景三维数据采集、数据处理、数据检查与成果归档、勘察设计阶段应用、
施工阶段应用、运营养护阶段应用的要求。
本文件适用于广西壮族自治区行政区域内新建及改扩建公路工程项目在勘察设计、施工、运营养
护阶段的实景三维应用。
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
用于本文件。
GB/T 7931 1:5 00 1:1 000 1:2 000地形图航空摄影测量外业规范
GB/T 24356 测绘成果质量检查与验收
GB/T 27919 IMU/GPS辅助航空摄影技术规范
GB 50167 工程摄影测量规范
CH/T 1050 倾斜数字航空摄影成果质量检验技术规程
CH/T 1054 无人机航空摄影成果质量检查与验收
CH/T 2009 全球定位系统实时动态测量(RTK)技术规范
CH/T 3004 低空数字航空摄影测量外业规范
CH/T 3005 低空数字航空摄影规范
CH/T 8024 机载激光雷达数据获取技术规范
CH/T 9015-2012 三维地理信息模型数据产品规范
DB45/T 2364-2021 公路路基监测技术规范
T/GAAI 003-2023 倾斜摄影测量实景三维建模技术规程
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
实景三维 3d real scene
对人类生产、生活和生态空间进行真实、立体、时序化反映和表达的数字虚拟空间。
注： 实景三维是新型基础测绘标准化产品，是国家新型基础设施建设的重要组成部分，为经济社会发展和各部门
信息化提供统一的空间基底。实景三维通过在三维地理场景上承载结构化、语义化、支持人机兼容理解和物
联实时感知的地理实体进行构建。按照表达内容通常分为地形级、城市级和部件级。
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2
3.2
无人机 unmanned aerial vehicle
利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇
地、自主地操作的不载人飞机。
3.3
数字正射影像 digital orthophoto map
对航空(或航天)像片进行数字微分纠正和镶嵌，按一定图幅范围裁剪生成的数字正射影像集，
是同时具有地图几何精度和影像特征的图像。
3.4
空中三角测量 aerial triangulation
立体摄影测量中根据少量的野外控制点，在室内进行控制点加密，求得加密点的高程和平面位置
的测量方法。
注： 空中三角测量的主要目的是为缺少野外控制点的地区测图提供绝对定向的控制点。空中三角测量一般分为两
种：模拟空中三角测量即光学机械法空中三角测量;解析空中三角测量即俗称的电算加密。模拟空中三角测
量是在全能型立体测量仪器(如多倍仪)上进行的空中三角测量。它是在仪器上恢复与摄影时相似或相应的
航线立体模型，根据测图需要选定加密点，并测定其高程和平面位置。
3.5
全球卫星导航系统 global navigation satellite system，GNSS
能在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供全天候的三维坐标、速度以及时间信息的空基无
线电导航定位系统。
注： 全球卫星导航系统，又称全球导航卫星系统，其包括一个或多个卫星星座及其支持特定工作所需的增强系统 。
全球卫星导航系统国际委员会公布的全球4大卫星导航系统供应商，包括中国的北斗卫星导航系统(BDS)、
美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)和欧盟的伽利略卫星导航系统
(GALILEO)。其中GPS是世界上第一个建立并用于导航定位的全球系统，GLONASS经历快速复苏后已成为全球
第二大卫星导航系统，二者正处现代化的更新进程中;GALILEO是第一个完全民用的卫星导航系统，正在试验
阶段;BDS是中国自主建设运行的全球卫星导航系统，为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航
和授时服务。
4 缩略语
下列缩略语适用于本文件。
BIM：建筑信息模型(Building information modeling)
DEM：数字高程模型(Digital Elevation Model)
DOM：数字正射影像(Digital Orthophoto Map)
GIS：地理信息系统(Geographic Information System)
GNSS：全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System)
IMU：惯性测量单元(Inertial Measurement Unit)
POS：定位定姿系统(Position and Orientation System)
空三：空中三角测量(Aerial Triangulation)
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3
5 总则
坐标系统采用2000国家大地坐标系，当采用其他坐标系统时，应与2000国家大地坐标系建立联5.1 系。
高程基准采用1985国家高程基准。 5.2
时间基准采用公元纪年和北京时间。 5.3
航摄仪的选择应根据项目地形条件和成图精度要求确定，各类航摄仪的基本性能应满足 5.4 GB 50167的相关要求。
实景三维的应用宜综合考虑精度、时效性、成本因素。 5.5
实景三维应根据项目应用阶段和场景选择地形级实景三维建设、城市级实景三维建设、部件级实5.6 景三维建设。
实景三维数据所选用平台的构建应采取有效的手段保证基础数据的集中管理和存储，保障数据安5.7 全的同时实现数据的共享分发。数据成果应符合国家测绘成果保密规定。
实景三维在公路工程中的应用总流程见图1。 5.8
图1 实景三维在公路工程中的应用总流程图
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4
6 数据采集
6.1 航飞条件
6.1.1 操作人员条件
操作人员应取得国家认可的相应民用无人驾驶航空器操作员执照。
6.1.2 空域管制条件
在管制空域开展航飞活动前，应向空中交通管理机构提出飞行活动申请。管制空域具体范围、提
出飞行活动申请的具体流程及要求见《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》。
6.1.3 风速条件
符合以下要求：
—— 无人机起飞和降落时，地面风力宜小于3 级;
—— 飞行时最大风速应小于飞行平台可承受最大风速。
6.1.4 能见度条件
当能见度较差时，应更改航摄计划，选择能见度较好的窗口期进行航摄作业，必要时可降低航高
以保证影像质量。
6.1.5 温度条件
室外温度宜在-10 ℃～40 ℃。
6.1.6 光照条件
航摄时光照度应充足，高山地和高层建筑物密集的区域宜在当地正午前后1 h内摄影，阴影倍数不
大于1倍。
6.2 设备要求
6.2.1 固定翼无人机
符合以下要求：
—— 应具备5 级风力条件下安全飞行的能力;
—— 巡航速度应大于15 m/s;
—— 应具备最小飞行速度、最大飞行速度限制与告警能力。
6.2.2 多旋翼无人机
符合以下要求：
—— 应具备4 级风力条件下安全飞行的能力;
—— 应具备仿地飞行功能;
—— 在接收到刹停指令或无控制命令输入时，应具有刹停指令响应能力。
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5
6.2.3 地面控制设备
符合以下要求：
—— 应具备航迹规划功能;
—— 应具备对无人机飞行平台和任务载荷进行监控和操纵的能力;
—— 地面操纵人员可通过无线数据传输链路控制无人机飞行;
—— 应具备根据无人机实时位置信息在电子地图上进行轨迹标注功能;
—— 应具备历史记录及回放功能。
6.2.4 相机
符合以下要求：
—— 相机检校应符合CH/T 3005 的相关规定;
—— 单个镜头不应低于2 000 万 px，具备定点曝光功能;
—— 镜头应定焦，焦平面应恒定无穷远，镜头与相机机身连接应稳固;
—— 定位模块应满足实时动态差分(RTK)、动态后处理差分(PPK)等模式要求;
—— 原始影像应以无压缩格式存储，采用压缩格式存储时，压缩倍率应不大于10 倍。
6.2.5 机载激光雷达
6.2.5.1 采集准备
机载激光雷达数据采集符合以下条件：
—— 根据作业区域的地形条件,以及成果对点云密度及数据精度的要求，选择适宜的机载激光雷
达,并确定回波次数、扫描角度、扫描频率等相关参数;
—— 应检校激光测距精度和扫描测角精度;
—— 应检校系统零点位置。
6.2.5.2 坐标系统
符合以下要求：
—— POS 数据解算的坐标系统宜与GNSS 获取数据所采用的坐标系统一致;
—— 成果可采用国家坐标系、地方独立坐标系或假定坐标系;
—— POS 应符合CH/T 8024 的相关规定。
6.2.5.3 点间距和点密度
机载激光雷达测量点间距和点云密度应符合GB 50167的相关规定。
6.2.5.4 高程中误差
机载激光雷达测量高程中误差应符合GB 50167的相关规定。
6.2.5.5 成果检查
机载激光雷达测量成果应进行外业实测检查，并符合以下规定：
—— 检查样本间距不应大于30 km，且不应少于2 个，当为线状公路时，检查样本间距可放宽至
1.5 倍;
—— 不同投影带的成果，每个投影带中应至少有1 个检查样本;
每个检查样本的检查点数不应少于30 个，宜包含不同类别的地形、地物。
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6.3 航测范围
根据公路功能型等级和应用阶段，以道路中心线为中心，实景三维模型的有效宽度W取值应覆盖道
路范围，并参照表1选定。互通枢纽、服务区等节点工程的模型有效宽度以实际需要为准，测区范围应
充分覆盖对应区域。
表1 各阶段实景三维模型有效宽度W 的规定值
单位为米
公路等级 勘察设计 施工 运营养护
高速公路、一级公路 W≥500 W≥500 W≥200
二级公路、三级公路、四级公路 W≥300 W≥200 W≥200
6.4 航测方法
6.4.1 像控点
6.4.1.1 参考规范
外业控制点采集应分别符合GB/T 7931、CH/T 3004的相关规定。
6.4.1.2 像控点选取
符合以下要求：
—— 像控点的位置宜选取易于判读、便于联测、高程起伏较小、易于准确定位和量测的地方;
—— 地面目标较多的区域宜采用圆形标志，地面目标不易寻找时，宜采用十字形标志，具体的形
状和尺寸按GB 50167 的规定执行;
—— 点位应易于到达和放置仪器，视野开阔。
6.4.1.3 像控点布设
6.4.1.3.1 一般规定
像控点布设符合以下要求：
—— 像控点的目标应清晰、易于判别和立体量测;
—— 在复杂区域布设像控点时，航飞前应布设地面标志;
—— 布设像控点后，应对布设位置进行记录，可通过电子地图标注;
—— 像控点在像片中的位置应符合CH/T 3004 的相关规定。
6.4.1.3.2 布设方法
主要有区域网法、航带法、GNSS辅助航摄航带法，分别符合以下要求：
—— 区域网法布点应符合CH/T 3004 的相关规定，根据公路的特点制定详细的区域网布点方案，
绘制区域网布设示意图;
—— 航带法布点应沿航线方向，间隔6 条～10 条基线，对称布设1 组平高点。在航线起点、终点
和转弯处应布设1 组平高点。每组布设3 个平高点，宜位于道路中心附近和道路两侧测量范
围外边缘;
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—— GNSS 辅助航摄航带法布点应沿航线方向，每千米布点不少于3 个平高检查点，互通立交等节
点控制工程可根据实际情况增设。
6.4.1.4 像控点测量
符合以下要求：
—— 平面控制点和平高控制点相对邻近基础控制点的点位平面中误差不应超过图上±0.1 mm，高
程中误差不应超过基本等高距的1/10;
—— 像片控制点宜沿路线走向顺序编号，不应重号;
—— 刺点与整饰应符合CH/T 3004 的相关规定;
—— 像片控制点测量应符合GB/T 7931 的相关规定，有网络信号地区宜采用连续运行卫星定位服
务系统(CORS)网测量，具体要求应符合CH/T 2009 的相关规定;
—— 像控点成果坐标系要求与项目最终成果坐标系一致。
6.4.1.5 像控点编号
像控点应统一布设成平高控制点，编号为P+测区编号(A、B、C)+点号(001、002、003)。
示例：PA001、PA002、PB001、PB002。
6.4.2 检查点
6.4.2.1 检查点布设
检查点与像控点布设要求基本相同，检查点数量应满足精度检查要求，但检查点不参与像控点的
刺点及空三解算，单独作为精度检查数据，且检查点尽量远离像控点。
6.4.2.2 检查点编号
检查点应统一布设成平高控制点，编号为J+测区编号(A、B、C)+点号(001、002、003)。
示例：JA001、JA002、JB001、JB002。
6.4.3 航测要求
6.4.3.1 航迹规划
无人机航迹规划应根据现场环境及任务要求进行设计，主要内容包括飞行航线、作业高度、飞行
架次。
6.4.3.2 相机倾角
相机倾角应根据公路工程各阶段实际要求设置。若无特殊要求，单镜头相机倾角宜设置为45°或
90°，五镜头相机倾角宜设置为下视镜头90°、倾斜镜头45°。
6.4.3.3 航摄重叠度
6.4.3.3.1 正射影像
航向重叠度在陡峭山区和高层建筑物密集区域宜设计为70 %～80 %，其他地区航向重叠度宜不低
于60 %;旁向重叠度宜设计为50 %～80 %，最低不低于30 %。
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6.4.3.3.2 倾斜影像
当满足正射影像重叠度后，倾斜影像的航向、旁向重叠度可不再重新设计，应与正射影像一致;
航摄成果用于三维建模时，其航向重叠度宜不低于53 %。
6.4.3.3.3 机载激光雷达
航线旁向重叠设计应达到20 %，最少为13 %,应保证飞行倾斜姿态变化较大情况下不产生数据覆
盖漏洞,在丘陵山地地区，设计时应适当加大航线旁向重叠度;航向重叠度起始和结束应超出半幅图幅
范围,旁向重叠度也应超出半幅图幅范围，超出部分不小于500 m,且不大于2 000 m。
6.4.3.4 地面分辨率
地面分辨率GSD取值宜参照表2选定。
表2 地面分辨率GSD 取值
单位为毫米
公路等级 勘察设计 施工 运营养护
高速公路、一级公路 GSD≤80 GSD≤40 GSD≤40
二级公路、三级公路、四级公路 GSD≤80 GSD≤40 GSD≤40
注： 倾斜摄影的地面分辨率GSD采用摄影主光轴垂直于地面时的地面分辨率表达。
6.4.3.5 航摄分区的划分
划分航摄分区符合以下要求：
a) 分区界线应与图廓线相一致;
b) 分区内的地形高差不应大于1/6 摄影相对航高;
c) 在地形高差符合b)的规定,且能够确保航线的直线性的情况下，分区的跨度应尽量划大，能
完整覆盖整个摄区;
d) 当地面高差突变，地形特征差别显著或有特殊要求时，可以突破图廓划分航摄分区。
6.4.3.6 相对航高
符合以下要求：
—— 同一航线上相邻像片的航高之差不应大于20 m，最大航高与最小航高之差不应大于30 m，实
际航高与设计航高之差不应大于50 m;
—— 起飞相对航高应依据地面分辨率、倾斜设备参数及地面情况进行分析确定，相对航高不应大
于500 m;
—— 测区相对高差大于1/4 航高时，应进行仿地形飞行。
6.4.3.7 航线弯曲度
航线弯曲度不应大于3 %。
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6.4.3.8 漏洞补摄
航摄中出现的相对漏洞和绝对漏洞应及时补摄，补摄相机应采用前一次航摄飞行的相机，补摄航
线的两端应超过漏洞之外两条基线。对于复杂区域，应增加手动补摄，直至满足要求。
6.4.3.9 影像质量要求
符合以下要求：
—— 影像应清晰，层次丰富，反差适中，色调柔和;应能辨认出与地面分辨率相适应的地物影像，
能够建立清晰的立体模型;
—— 影像上不宜有云、云影、烟、大面积反光、污点等缺陷;
—— 像点位移不宜大于0.5 px，最大不应大于1 px;
—— 不应出现因机上振动、镜头污染、相机快门故障等引起影像模糊的现象。
6.4.4 外业数据质量检查
6.4.4.1 像片重叠度
利用专用重叠度检查软件检查，可手工选取同名点或自动匹配同名点计算。
6.4.4.2 像片倾角
通过无人机记录的姿态角元素检查，取像片的横滚角和俯仰角中的较大者作为对应像片的像片倾
角。
6.4.4.3 像片旋角
通过人工或者用软件辅助检查相对旋角，像片旋角计算时，选取相邻航片两个同名点，按照图2、
图3计算像片旋角κ值。
图2 像片长边垂直航向情形的旋角κ值计算示意
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图3 像片短边垂直航向情形的旋角κ值计算示意图
6.4.4.4 影像质量
目视观察，检查影像清晰度、是否有雾、光照均衡度、噪声、航带色差、动态范围，反差和色调
情况，以及是否存在缺陷等。
6.4.4.5 边界覆盖
按照GNSS记录文件检查。最外侧航线曝光点应压盖到摄区边界线，或比摄区边界多出1条航线。每
条航线两端超出摄区边界线外不少于2条基线。
6.4.4.6 航高检查
按照GNSS记录文件检查，应符合6.4.3.6的规定。
6.4.4.7 漏洞检查
按照GNSS记录文件检查。没有漏拍设计的航片，并且旋角和倾角在合格范围内即为没有漏洞。
6.5 其他采集方式
6.5.1 地面端设备采集
在无人机航飞采集不到或不宜使用无人机航飞进行采集的小范围区域，宜选用带有定位功能的手
持像片采集设备及手持激光雷达设备。
6.5.1.1 手持像片采集设备数据获取
符合以下要求：
—— 地面近景摄影测量宜选择全画幅相机，镜头与焦距应根据目标物大小、摄影距离、成果精度
等因素选择;
—— 摄影时应对设备进行事先检校或在任检校，检校应包括下列内容：
主点位置与主距;
畸变差大小;
相机偏心常数;
同步摄影时的同步精度。
—— 采用的光源应使目标物的照度均匀，并无阴影、无反光;
—— 纹理数据的采集可采取对目标物多角度、多次数的拍摄方式获取。
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6.5.1.2 手持激光雷达设备数据获取
符合以下要求：
—— 地面激光扫描宜选择具备SLAM 算法或GNSS 定位，可在无光照、无GNSS 条件下获取周围环
境高精度、高精细度的三维点云数据的激光雷达设备;
—— 针对带状较长路线数据采集，将严格按照分段测量，每200 m～300 m 分段扫描，有助于控制
整体扫描精度，防止带状扫描距离过长累计误差较大。
6.5.2 卫星影像获取
对于大范围低精度要求的大场景数据，宜利用卫星影像和DEM数据进行叠加形成地形级实景三维。
获取影像符合以下要求：
—— 卫星影像遥感数据应包括卫星影像数据、影像数据的轨道/有理多项式系数(RPC)参数、影
像资料说明文件等;
—— 卫星遥感影像的云雪覆盖面积宜小于5 %;分散的云、雪累计覆盖面积宜小于影像总面积的
15 %，且影像接边处不宜有云覆盖;
—— 卫星遥感影像应清晰，信息丰富，无明显噪点、斑点和坏线，并应反差适中、无几何变形。
卫星定位参数应完整、正确。
7 数据处理
7.1 基本要求
7.1.1 数据格式
采集生产过程使用的数据主要包括原始数据、实景三维模型数据、属性数据和元数据。上述数据
格式要求应符合表3规定。
表3 数据类型及数据格式
数据类型 数据格式
原始模型 .JPG、.TIFF、.PNG、.DOS、.TGA
实景三维模型 .3DS、.3DMAX、.OSGB、.FLT、.OBJ、.OSG、.WRL、.DAE
属性数据 .XLS、.DBF、.TXT、.KML、.SHP
元数据 .XLS、.DBF、.TXT、.KML、.SHP
7.1.2 相机畸变差校正
原始影像数据应进行畸变差校正,可采用专用软件改正相机畸变差，也可在空三时改正相机畸变差。
7.1.3 瓦片名称
在特定地理场景网格处理上，可采用非均衡四叉树划分的模式，实现场景数据上实体对象的离散
化索引和优化检索。
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7.1.4 瓦片大小
符合以下要求：
—— 以测区范围左下角为分块原点，以测区中心点为坐标原点，生成瓦片格网，格网大小为N m
×N m 的整数倍;
—— 设置瓦片格网大小时应考虑内存预估使用量，根据硬件配置不同适当调整，最大不宜超过硬
件运行内存的2/3。
7.1.5 软硬件要求
符合以下要求：
—— 宜优先选择自主、可靠、可控的信创软件;
—— 服务器：实景三维建模数据量较大，对电脑配置要求高，宜满足服务器配置，宜搭建数据处
理集群;
—— 数据存储：三维数据存储在网络附属存储(NAS)或者硬盘上;
—— 万兆光纤网卡：通过光纤线缆与交换机连接。
7.1.6 生产流程
公路工程实景三维的生产流程如图4所示：
图4 公路工程实景三维生产流程
7.2 数据整理及预处理
7.2.1 数据整理
对所收集的资料结合测图踏勘情况进行如下整理和分析，对影响后续生产的问题应及时处理：
—— 分析倾斜影像资料的航摄时间、地面分辨率、重叠度、覆盖范围等是否满足生产要求;
—— 分析数据生产用影像数据的色调、灰度、纹理、反差等是否满足生产要求;
—— 核查控制点资料的情况，包括控制点的数量、分布、精度等级和可利用情况等是否满足生产
要求;
—— 查看地图资料的现势性、时空基准、比例尺、成果精度和成果质量等;
—— 根据需要查看其他辅助资料，包括测区周边成图情况、接边数据、属性录入资料完整性等。
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7.2.2 数据预处理
7.2.2.1 影像预处理
根据内业数据处理需要，在不影响地物立体观测、属性判读前提下，对影像进行如下预处理：
—— 将格式转换为非压缩 .TIFF 格式、.JPG 格式;
—— 将影像旋转与航摄方向一致;
—— 对影像进行畸变纠正，去除影像畸变差;
—— 对影像进行图像增强，增加地物的可读性。
7.2.2.2 像控点坐标预处理
根据内业处理需要对像控点坐标作如下预处理：
—— 将像控点经纬度坐标投影转换为平面坐标;
—— 将坐标以东、北、高的形式存储。
7.2.2.3 摄站点坐标与姿态预处理(IMU/GNSS 数据预处理)
根据内业处理需要对摄站点坐标作如下预处理：
—— 将摄站点经纬度坐标经投影转换为平面坐标;
—— 将摄站点大地高转换为目标基准高程;
—— 将坐标以东、北、高的形式存储;
—— 将摄站姿态转换至软件可识别的转角系。
7.3 空三过程与检查
7.3.1 空三过程
7.3.1.1 空三阶段需要外业控制点文件及点之记、原始影像及相机文件;计算机完成自动相对定向后
通过人工选点、刺点完成区域绝对定向;分析误差，空三成果检查合格后可提交空三资料，最后利用
空三成果进行模型重建。
7.3.1.2 人工刺点宜选取距影像边缘大于80 px 范围内目标清晰的点位，从而减少照片边缘畸变变大
带来的影响。
7.3.2 空三误差检查
7.3.2.1 相对定向
采用数据处理软件，其相对定向指标采用反投影误差来表示。连接点的反投影中误差应优于1 px，
最大残差 3 px。每个像对连接点分布均匀，每个像对连接点数目不应少于30个。
7.3.2.2 绝对定向
采用光束法区域网平差进行空三平差，区域网平差计算结束后，基本定向点残差、检查点误差不
大于对应比例尺限差及中误差。
7.3.3 模型重建结果检查
模型重建结果检查应包含元数据、坐标系及模型完整性等检查项，检查内容见表4，检查合格后方
可进入数据应用环节。
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表4 模型检查内容
序号 检查项 检查内容 实景项目规格指标
1 元数据 查看数据文件夹下元数据是否完整 应有.XML文件
2 绝对精度 三维模型坐标系统是否与项目技术设计书要求一致 坐标系正确与否
3 数据完整性
数据格式和文件组织形式是否与技术设计书要求一致 模型格式为项目要求格式
数据文件夹是否完整，有无损坏，丢失 数据文件和坐标文件应齐全
7.4 实景三维模型构建
实景三维模型构建流程见图5。
图5 实景三维模型构建流程
7.4.1 像对选取
倾斜影像三维自动化建模系统像对选取常用的有两种方法：基于连接点和基于距离角度。基于连
接点的方式在空三加密质量较好的情况下可使用;基于距离角度的方式要保证相邻航线或同航线相连
的片子能够组成像对，一般角度为 5°，距离介于两条航线间距离的 1倍～2 倍之间。
7.4.2 点云匹配
利用获得的空三结果，连接点(包括像点和物方点)选取需要进行匹配的像对，接着逐个像对进
行核线纠正，并根据空三结果计算影像的重叠区和视差范围，然后使用半全局匹配算法对每一个像对
进行密集匹配获得三维点云。
7.4.3 三角网构建
基于Delaunay三角网的方法，利用依据三维点云获取到的影像高程同步模型点进行 Delaunay不规
则三角网(TIN)构建。
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7.4.4 纹理映射
在构建完成三维表面后，对于每一个需要映射纹理的面片，使用公式为每一个相片计算一个得分，
并把得分最高的相片作为纹理候选片，再使用多波段融合方法沿接缝线进行色彩融合，或使用标准的
泊松融合方法沿接缝线进行色彩融合。
7.4.5 模型存储
实景三维模型成果按照模型块进行存储，以测区中心为原点，测区中心点坐标取整。模型块按照
N m×N m 格网间距大小进行分块，块与块之间重叠1 %。
7.4.6 模型命名
模型数据文件命名包括大块成果与多极化成果，大块成果命名为“块名+文件扩展名”，多级化成
果命名为“块名_级_影像索引号+文件扩展名”，纹理数据文件为模型数据对应的纹理影像，命名与对
应模型数据一致，文件扩展名为.jpg。
示例：大块成果命名：Tile_+001_+001.osgb;
多级化成果命名：Tile_+001_+001_0_326.osgb;
纹理数据文件命名：Tile_+001_+001.jpg、Tile_+001_+001_0_326.jpg。
7.4.7 模型修饰
实景三维模型修饰包括结构修饰和纹理修饰。结构修饰主要针对模型的悬浮物、扭曲、拉花、变
形、粘连、孔洞等问题。纹理修饰主要针对模型的色彩、亮度、对比度及纹理的模糊、错位、扭曲、
变形等问题。应用于勘察设计阶段和施工阶段的模型，修饰质量应满足T/GAAI 003-2023中Ⅱ级的要求，
应用于运营养护阶段的模型，修饰质量应满足 T/GAAI 003-2023中Ⅰ级的要求。
7.5 数据更新与导出
7.5.1 一般规定
公路工程实景三维模型的数据成果库应具有现势性，需根据基础地理空间数据的规范进行数据的
更新入库。基础地理信息数据库更新遵循以下原则：
—— 现势性原则。即在基础地理信息数据库更新的过程中保证所更新数据的正确性以及应对其进
行及时的更新;
—— 精度匹配原则。即进行基础地理信息更新的过程中应避免发生更新部分和未更新部分不相匹
配的现象;
—— 同步更新原则。即空间信息与属性信息应实现同步更新;
—— 一致性原则。即在进行基础地理信息更新的过程中，应保证各个图种之间数据的一致性以及
同一个图种内的坐标系统的一致性。
7.5.2 更新形式
根据需求的不同数据更新的形式分为下列三种：
—— 要素更新方法：以单个三维模型要素为单位的数据更新方法，如对新增的一栋房屋进行更新，
可采用要素更新方法,直接更新变化的要素;
—— 区域更新方法：以变化区域为单位进行局部数据更新,对于变化较大的区域，如对整个片区
进行改造,可采用局部更新的方法,即对变化区域进行整体更新;
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—— 整体更新方法：一般适用于程序自动生成的地形模型的更新,当DEM、DOM 更新后,可采取整
体更新的方法,对由DEM、DOM 生成的地形模型进行更新。
7.5.3 作业流程
基础地理信息数据库更新的基本流程见图6。
图6 数据库更新流程
7.5.4 数据导出
应根据项目的实际需求，建立长效的加密和安全机制，实现定制化的数据调取。
8 数据检查与成果归档
8.1 数据检查依据
数据质量检查应符合GB/T 24356、CH/T 1054以及CH/T 1050的相关规定。按GB/T 24356的规定确
定抽样数范围和检查点数;按GB 50167的规定确定检查点精度要求。
8.2 数据检查内容
公路工程实景三维成果数据检查内容包括飞行质量、影像质量、数据质量、附件质量等，内容见
附录A。
8.3 检查方法
8.3.1 飞行质量
8.3.1.1 航摄设计
对照项目合同、航摄规范等，核查航摄设计中设计用基础地理数据选择、正射影像地面分辨率设
计、航摄分区基准面确定、航摄分区划分、航线敷设方法、航摄时间与航摄季节选择、地面基站设计、
检校场设计、IMU/GNSS系统选择、IMU/GNSS飞行实施方案等是否满足批准后的技术设计书的要求。
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8.3.1.2 影像重叠度
检查方法如下：
—— 利用相关软件或手工选取相同航线的相邻两张影像的同名点，恢复影像的位置关系，核查影
像航向重叠度的符合性;
—— 利用相关软件或手工选取相邻航线的相邻两张影像的同名点，恢复影像的位置关系，核查影
像旁向重叠度的符合性。
8.3.1.3 正射影像倾斜角
检验方法如下：
—— 利用航摄飞行记录或IMU 数据记录的姿态角元素检查影像倾斜角的符合性;
—— 利用空三方法解算出影像的外方位元素，分析影像沿航线方向倾斜角的符合性。
8.3.1.4 正射影像旋偏角
检验方法如下：
—— 采用数字影像检查时，计算相邻两张影像的旋偏角，比对分析旋偏角的符合性;
—— 采用高精度的IMU/GNSS 数据检查时，通过构造直线方程的方式检查旋偏角的符合性。
8.3.1.5 航线弯曲度
检验方法如下：
—— 量测出航线两端像主点间直线的长度和偏离直线最远的像主点的距离，逐条航线计算弯曲度，
核查航线弯曲度的符合性;
—— 利用机载GNSS 记录的影像中心点坐标进行计算，比对分析航线弯曲度的符合性。
8.3.1.6 航迹
拼接航线，核查、比对航迹偏离偏差，或对机载GNSS记录的影像中心点坐标进行核算，比对分析
航迹的符合性。
8.3.1.7 飞行姿态
利用机载GNSS记录的飞行地速与设计飞行地速进行比较，核查各航线飞行地速的符合性;利用
IMU/GNSS解算数据核查俯仰角、侧滚角、航偏角的符合性。
8.3.1.8 航高保持
检验方法如下：
—— 利用机载GNSS 或其他航摄附属仪器获取的高度数据，检查航高保持的符合性;
—— 利用设计用基础地理信息数据，对照项目合同、技术设计书要求，在分区(或摄区)内选取
最高海拔、最低海拔、基准面、航高明显突变等处的同名地物，计算出各处的实际航高，比
对分析相邻航高之差、最大航高与最小航高之差的符合性;
—— 利用设计用基础地理信息数据，对照项目合同、技术设计书要求，在分区(或摄区)内选取
最高海拔、最低海拔、基准面等处的同名地物，计算出各处的实际航高，比对分析实际航高
与设计航高之差的符合性。
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8.3.1.9 摄区、分区覆盖完整性
8.3.1.9.1 利用垂直影像数据、倾斜影像数据、垂直浏览影像数据或垂直影像中心点坐标数据，核查
航向覆盖超出分区边界线的基线数和旁向覆盖超出分区边界线的航线数的符合性;核查航摄漏洞存在
情况和漏洞补摄的符合性。
8.3.1.9.2 航向覆盖应超出分区分界线一定的基线数，旁向覆盖应超出分区分界线一定的航线数，按
式(1)进行计算。
理论超出值=
tan ?
2tan(?⁄2)×(1−?)
···························································· (1)
式中：
?——倾斜相机角度，单位为度(°);
?——视场角，单位为度(°);
?——航向或旁向重叠度，为百分数。
8.3.1.9.3 在实际飞行中，由于大气等各因素的影响，航向和旁向覆盖超出边界线的实际值按
式(2)、式(3)计算。
基线数=理论超出值+2 ······························································· (2)
航线数=理论超出值+1 ······························································· (3)
8.3.2 影像质量
8.3.2.1 影像地面分辨率
8.3.2.1.1 通过计算，核查垂直影像实际地面分辨率与设计地面分辨率的符合性，核查倾斜影像中心
点地面分辨率、垂直影像中心点地面分辨率的符合性。倾斜影像中心点地面分辨率、垂直影像中心点
地面分辨率按式(4)、式(5)计算;
倾斜影像中心点地面分辨率：
?????? =
?倾斜×ℎ
?倾斜×cos ?
···································································· (4)
垂直影像中心点地面分辨率：
??? =
?垂直×ℎ
?垂直
········································································· (5)
式中：
??????——倾斜影像中心点地面分辨率，单位为米(m);
?倾斜 ——倾斜相机像元尺寸，单位为毫米(mm);
ℎ ——飞行高度，单位为米(m);
?倾斜 ——倾斜相机焦距，单位为毫米(mm);
? ——倾斜相机角度，单位为度(°);
??? ——垂直影像中心点地面分辨率，单位为米(m);
?垂直 ——垂直相机像元尺寸，单位为毫米(mm);
?垂直 ——垂直相机焦距，单位为毫米(mm)。
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8.3.2.1.2 通过人工寻找倾斜影像中心点与垂直影像中心点明显地物，核查垂直影像实际地面分辨率
与设计地面分辨率的符合性，核查倾斜影像中心点地面分辨率、垂直影像中心点地面分辨率的符合性。
8.3.2.2 外观
以目视方式检查影像数据，核查影像色彩的饱和度、反差、色调、明亮度是否一致;核查影像的
纹理清晰状况、纹理完整程度;核查影像中噪声、条纹、雾霾、烟、云、云影、积雪、反光等对地表
要素的影响程度，阴影倍数等，确定是否符合质量要求。
8.3.2.3 像点位移
检验方法如下：
—— 对照项目合同、技术设计书要求，核查航摄生产单位提交的测试报告，判断像点位移的符合
性;
—— 根据飞机的飞行地速、曝光时间设置计算出像点位移偏移值，核查比对像点位移的符合性;
—— 利用相关软件对影像数据进行核算，比对分析像点位移的符合性。
8.3.2.4 几何精度
抽样检查正射影像的相对定向报告，核查相对定向精度的符合性、相对定向点位分布的合理性。
8.3.2.5 影像完整性
以目视方式核查影像是否存在波段缺失、影像遮挡，无效像元等，或利用相关软件进行检查。
8.3.2.6 影像数据质量
检验方法如下：
—— 原始数据：对照项目合同、技术设计书、航线影像结合图，通过逐分区、航线对照摄区覆盖
进行核查，核对原始影像数据的齐全性、完整性，检查数据格式、文件命名的正确性;
—— 浏览影像数据、像片数据：对照航线影像结合图，逐片核查浏览影像数据、像片数据的齐全
性、完整性，检查数据格式、文件命名的正确性。
8.3.3 数据质量
8.3.3.1 GNSS 数据
检验方法如下：
—— 机载GNSS 数据：对照航摄飞行记录，逐架次核查GNSS 观测数据及其相关的记录文档、技术
文件的齐全性、完整性;依据GNSS 数据处理报告或GNSS 数据记录的飞行航迹，核查机载
GNSS 数据是否正常、信号是否失锁;
—— 地面基站GNSS 数据：对照技术设计书要求和航摄飞行记录，逐架次核查各地面基站GNSS 观
测数据及其相关的记录文档、技术文件的齐全性、完整性;依据地面基站GNSS 数据处理报
告，核查地面基站GNSS 数据是否正常、信号是否失锁;核查地面基站点位测量是否满足精
度要求;
—— 精密星历数据：采用GNSS 精密单点定位技术时，核查精密星历数据的齐全性、完整性和时
效性。
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8.3.3.2 IMU 数据
检验方法如下：
—— 对照飞行记录，逐架次核查机载IMU 记录数据及其相关的记录文档、技术文件的齐全性、完
整性;
—— 依据机载IMU 数据处理报告，核查机载IMU 数据是否正常。
8.3.3.3 IMU/GNSS 解算处理成果
依据IMU/GNSS数据处理报告，检查IMU/GNSS数据解算精度，数据解算精度应符合GB/T 27919的相
关规定。
8.3.3.4 外方位元素成果
对照航摄飞行记录，逐架次核查影像外方位元素成果的齐全性、完整性。
8.3.4 附件质量
8.3.4.1 技术文档
依据项目合同、技术设计书，按照资料移交清单检查技术文档的齐全性、完整性。
8.3.4.2 检定资料
核查倾斜数字航摄仪设备检定报告、地面基站与机载GNSS接收机检定报告、IMU设备检定报告的完
整性、符合性。
8.3.4.3 整饰
核查影像像片制作、存储及包装注记等的符合性，各项数据、记录文件、过程计算资料、最终成
果的规整性和存储介质及包装的符合性，各类电子文档资料的文档格式、存储组织、介质及包装样式
的符合性。
8.3.4.4 附图和附表
检查、核查各类附图、附表的完整性、符合性。
8.3.5 数据精度
利用三维模型浏览平台对比野外检查点位置在模型上测取检查点坐标，内业进行平面及高程精度
比对分析，验证成果能否满足规定的技术指标要求，出具数据精度检查报告，见附录B。
8.4 数据检查流程
检验工作流程包括检验前准备、抽样、成果质量检验、质量评定、报告编制和资料整理。具体内
容如下：
a) 检验前准备应收集项目合同、技术设计书、相应技术资料及标准，明确检验内容和方法，准
备检验物资，制定工作计划;必要时，应根据需要编制检验方案;
b) 抽样按8.5 的规定执行;
c) 对单位成果质量实施检验;
d) 对单位成果进行质量评定，对批成果进行质量判定;
e) 按有关要求编制检验报告;
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f) 汇总并整理数据及相关资料。
8.5 数据抽样
8.5.1 单位成果确定
单位成果以倾斜数字航空摄影范围内航摄分区为单位，未划分航摄分区时，以交验区域为单位。
8.5.2 批成果确定
批成果为交验的同一技术设计要求下生产的同一摄区的同时相、同规格的单位成果集合。
8.5.3 抽样
采用全数检查。
8.6 质量评定
8.6.1 质量表征
单位成果、批成果质量水平以百分制表征。
8.6.2 质量等级
单位成果质量评定为优、良、合格、不合格四级，批成果质量判定为优、良、合格三级。
8.6.3 单位成果质量评定
8.6.3.1 单位成果质量评定内容
单位成果质量元素及其权重划分、错漏分类按附录C和附录D的规定执行。检验GNSS或IMU/GNSS辅
助倾斜数字航空摄影的单位成果质量的质量元素和权重划分时，应增加检验附录C中标注“*”的相关
内容。
8.6.3.2 单位成果质量评分方法
8.6.3.2.1 首先将质量元素得分预置为100 分，按照GB/T 24356 的规定对相应质量元素中出现的错
漏逐个扣分的值按式(6)计算，扣分值调整系数t 一般为单位成果中正射影像总数的1/100。
?1 = 100 − [?1 × (12/?) + ?2 × (4/?) + ?3 × (1/?)] ······································· (6)
式中：
?1 ——质量元素得分;
?1、?2、?3——质量元素中相应的B类错漏、C类错漏、D类错漏个数;
? ——扣分值调整系数。
8.6.3.2.2 采用加权平均法计算单位成果质量得分的值按式(7)计算。
S = Σ (S1i × Pi) ni
=1 ······································································ (7)
式中：
S、S1i——单位成果质量、质量元素得分;
n ——单位成果中包含的质量元素个数;
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Pi ——相应质量元素的权。
8.6.3.3 单位成果质量等级评定标准
8.6.3.3.1 根据单位成果质量得分，按表5 评定质量等级。
表5 单位成果质量等级评定标准
质量等级 质量得分
优 S≥90分
良 75分≤S<90分
合格 60分≤S<75分
不合格 S<60分
8.6.3.3.2 当单位成果出现以下情况之一时评定为不合格：
—— 单位成果中出现附录D 中的A 类错漏;
—— 质量元素质量得分小于60 分。
8.6.4 批成果质量判定
8.6.4.1 批成果质量评分方法
8.6.4.1.1 当批成果中出现不合格单位成果时，判定批成果质量为不合格。
8.6.4.1.2 全部单位成果合格后，根据单位成果的质量得分，按正射影像数的加权平均方式计算批成
果质量得分。当检验成果划分为多个批成果时，根据各批成果的质量得分，按正射影像数的加权平均
方式计算检验成果的质量得分。
8.6.4.2 批成果质量等级
根据批成果质量得分，按表6判定批成果质量等级。
表6 批成果质量等级判定标准
质量等级 质量得分
优 S≥90分
良 75分≤S<90分
合格 60分≤S<75分
8.7 成果归档
8.7.1 要求
应符合下列规定：
—— 原始数据齐全;
—— 数据处理记录规范、齐全;
—— 质量检查各项指标明确;
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—— 资料文档齐全、完整、内容真实，表述准确;
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