SL/T 861-2026 流域下垫面激光雷达测量技术规范

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  ICS 27.140 CCS P 55

L

中华人民共和国水利行业标准

SL/T 861—2026

流域下垫面激光雷达测量技术规范

Technical specifications for LiDAR survey of river basin underlying surfaces

2026-01-04发布 2026-04-04实施

中 华 人 民 共 和 国 水 利 部 发 布

中华人民共和国水利部

关于批准发布《水土保持项目前期设计文件编制 技术规程》等7项水利行业标准的公告

2026年第1号

中华人民共和国水利部批准发布《水土保持项目前期设计文件编制技术规程》 ( SL/T 447— 2026)等7项水利行业标准,现予以公告。

水利部

2026年1月4日

SL/T 861—2026

目 次

SL/ T 861—2026

前 言

根据水利技术标准制修订计划安排,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》的要求,编制本标准。

本标准共10章和1个附录,其主要技术内容有:

——基本要求;

——数据采集;

——数据预处理;

——地形信息提取;

——数据质量控制;

——成果整理与提交。

请注意本标准的某些内容可能涉及专利。本标准的发布机构不承担识别专利的责任。

本标准为首次发布。

本标准批准部门: 中华人民共和国水利部

本标准主持单位: 水利部网络安全和信息化领导小组办公室

本标准解释单位: 水利部网络安全和信息化领导小组办公室

本标准主编单位: 水利部信息中心

本标准参编单位: 中水北方勘测设计研究有限责任公司

浙江省水利河口研究院(浙江省海洋规划设计研究院)

本标准主要起草人:付 静 陈德清 崔 倩 杨 燈 张 杰 谢津平 徐晓臣 庞周烨 李晓强 王 赛 熊龙海 饶丹丹 李 晶 陈 勇 雍 熙

本标准审查会议技术负责人:蔡 阳

本标准体例格式审查人:陈 军

1 范 围

本标准规定了流域下垫面激光雷达测量的基本要求,提出了数据采集、数据预处理、地形信息提取、 数据质量控制、成果整理与提交等技术要求。

本标准适用于水利行业采用激光雷达技术开展流域下垫面地形信息提取。

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标准必不可少的条款。其中,注日期的引用文 件,仅该日期对应的版本适用于本标准;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适 用于本标准。

GB/T 18316 数字测绘成果质量检查与验收

GB/T 24356 测绘成果质量检查与验收

CH/T 3020—2018 实景三维地理信息数据激光雷达测量技术规程

CH/T 8023—2011 机载激光雷达数据处理技术规范

CH/T 8024—2011 机载激光雷达数据获取技术规范

SL/T 837—2025 数字孪生水利数据底板地理空间数据规范

3 术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

3.1

流域下垫面 underlying surface of river basin

由地表各类覆盖物所组成,并能影响水量平衡及水文过程的一个综合体,包括大气下层直接接触 的水体、冰雪、土壤、植被、人工建构筑物、岩石等要素,以及液态水体接触的下边界表面。

3.2

水利数字高程模型 hydraulic digital elevation model

适用于表达地表水流连通性的一种DEM, 其特征在于去除涵洞、桥梁、悬空管线等通水建(构) 筑物高程信息,保留堤防、大坝、圩垸等挡水建(构)筑物高程信息,嵌刻水下地形模型,满足流域 产汇流计算、洪水演进模拟等应用需求。

[来源:SL/T 837—2025,3.5,有修改]

3.3

激光雷达测量 Light Detection and Ranging Survey;LiDAR Survey

以固定式或移动式平台为载体,通过发射激光束获取地物表面三维坐标和反射强度等信息的主动 式测量技术。

3.4

点云 point cloud

以离散方式分布在三维空间中的点的集合。

[来源:CH/T 8024—2011,3.5,有修改] 3.5

点云密度 density of point cloud

单位面积上点的平均数量。

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注:一般用每平方米的点数表示。

[来源:CH/T 8024—2011,3.7]

3.6

地形高程变化模型 terrain elevation variation model

一种以数字形式表达地表高程变化值空间分布的数学模型,每个数据单元通过其行列索引 ( i, j) 标识格网中的位置,并对应一个高程变化值(△Z)。

4 缩略语

下列缩略语适用于本标准。

CGCS2000:2000 国家大地坐标系 ( China Geodetic Coordinate System 2000)

CORS: 连续运行基准站 ( Continuously Operating Reference Station)

DEM: 数字高程模型 ( Digital Elevation Model)

DOM: 数字正射影像图 ( Digital Orthophoto Map)

DSM: 数字表面模型 ( Digital Surface Model)

GNSS: 全球导航卫星系统 ( Global Navigation Satellite System)

HDEM: 水利数字高程模型 ( Hydraulic Digital Elevation Model)

IMU: 惯性测量单元( Inertial Measurement Unit)

POS: 定位测姿系统 ( Position and Orientation System)

TIN: 不规则三角形格网 ( Triangulated Irregular Network)

5 基本要求

5.1 工作流程

流域下垫面激光雷达测量的工作流程应包括数据采集、数据预处理、地形信息提取、数据质量控 制和成果整理与提交。

5.2 空间基准

5.2.1 平面坐标系统应采用2000国家大地坐标系 ( CGCS2000); 确有必要采用其他平面坐标系统 时,应明确坐标系转换关系。

5.2.2 高程基准应采用1985国家高程基准;确有必要采用其他高程基准时,应与1985国家高程基 准建立转换关系。

5.3 时间基准

日期应采用公元纪年,时间应采用北京时间。

5.4 投影要求

投影要求如下:

a ) 投影宜采用高斯-克吕格投影,可根据工程或项目实际需要采用其他投影;

b) 测图比例尺大于或等于1:5000宜采用3°分带计算平面直角坐标,小于1:5000宜采用6°分 带计算平面直角坐标。可根据工程或项目实际需要,采用任意经度作为中央子午线的独立坐 标系统,投影面亦可采用当地平均高程面。

5.5 装载平台

激光雷达装载平台选择要求如下:

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a) 流域、灌区、蓄滞洪区、洪泛区、防洪保护区等广域范围数据采集宜采用机载式;

b) 水域库岸被植被遮挡且机载式无法有效获取数据的区域应采用船载式;

c) 大坝、水闸、边坡等需精细化测量且机载式无法满足高精度测量要求的工程区域宜采用地面 固定式;

d) 涵洞、输水隧洞、管理用房等机载式、船载式、地面固定式不便施测的区域可采用便携式。

5.6 数据安全

涉及国家秘密的数据,在数据采集、处理、传输等过程应严格按照国家有关保密规定执行;在非 涉密环境中应用前应依法使用经有关主管部门认定的保密技术进行处理。

6 数据采集

6.1 准备工作

6.1.1 资料收集

数据采集作业前,应按需收集以下资料:

a) 测区范围、基础底图影像、 DEM 、河道断面、行政区划、气象要素、地表覆盖类型、植被覆 盖密度等测区资料;

b) 外业控制点成果、 CORS 站数据等控制资料;

c) 流域防洪(历史洪水淹没范围、防洪保护区等)、水资源管理与调配(水源保护区、输水设施 布局等)、水利工程建设与运行管理(水利工程空间分布、水利工程管理和保护范围等)、河 湖管理(水系空间分布、水域岸线管理范围等)等水利业务资料;

d) 其他相关资料。

6.1.2 现场踏勘

现场踏勘应进行以下工作:

a) 对测区的GNSS 基站位置、飞行器起降场地、船舶停靠场地及地面架设点等作业相关场地进 行现场踏勘,提前为采集作业仪器设备的布设、起降及停靠选择合适位置;

b) 对测区内可能影响作业安全的输变电线路(塔)、信号塔、起重机、养殖网箱、水文监测设 备等设施进行风险判别;

c) 对作业区军事设施、军工设施或者其他涉密场所进行现场区域识别;

d) 对所收集资料的可靠性和准确性进行分析和现场研判。

6.1.3 仪器设备选择与检校

仪器设备选择与检校要求如下:

a) 应根据作业区域的特点以及成果对点云密度及数据精度的要求,选择适宜的激光雷达装备;

b) 在项目实施前应确保设备在检校合格有效期内;如需进行设备检校,应符合 CH/T 3020一 2018中5.4的规定;

c) 激光雷达设备及配套软件宜支持远程固件升级功能。

6.2 采集作业

6.2.1 一般要求

激光雷达数据采集要求应符合CH/T 3020—2018第6章~第9章的相关规定。

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6.2.2 作业条件

作业条件要求如下:

a) 机载式宜选择在天气晴朗、能见度高的条件下进行作业; 船载式宜选择在水面平静、无强风、 大气折射小的条件下进行作业,并避开雨雾天气;地面固定式宜选择在无强风、无降水、大 气折射小的条件下进行作业,并避开极端天气;便携式宜选择在无降水、通风良好、大气折 射小的条件下进行作业;

b) 采集水闸、大坝等涉水建(构)筑物区及上下游影响区数据时,宜在调水调沙后期、枯水期 等水位较低时进行。

6.2.3 作业申报

作业申报要求如下:

a) 使用机载式时,应严格遵守飞行器飞行安全管理有关规定,向有关部门提出飞行器飞行申请 并经批准后方可实施,同时应制定应急预案;

b) 使用船载式时,应评估水文条件,按规定向航行管理部门进行报备。

6.2.4 作业安全

作业安全要求如下:

a) 野外作业应配备安全生产所需的救生、消防和通信设备等;

b) 飞行器操作人员应具备相应的资质和技能水平;

c) 激光设备操作人员应接受安全培训,不应使用激光照射人眼。

6.2.5 校核与检查

数据采集校核与检查要求如下:

a) 宜采用GNSS 实时差分技术、IMU 姿态监控等手段进行在线校核,若校核发现平面误差或高 程误差超限,系统发出警报;

b) 点云数据采集完成后应进行完整性和可用性检查,并及时对异常或缺失的数据进行补测。

7 数据预处理

7.1 处理流程

激光雷达数据预处理的主要流程见图1,包括数据整理、 POS 数据处理、点云数据处理、精度检 查、成果存储。

7.2 数据整理

数据采集后,应对系统检校数据、激光测距数据、基站GNSS 数据和POS 数据等进行整理。

7.3 POS 数据处理

应对IMU/GNSS 数据和基站GNSS 数据进行处理,获得满足点云数据处理精度的位置和姿态 数据。

7.4 点云数据处理

7.4.1 点云数据解算要求如下:

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图 1 数据预处理流程图

a) 应联合 POS 数据和激光测距数据,附加系统检校数据,进行点云数据解算,生成三维点云;

b) 点云数据应采用LAS 、LAZ 、ASCII等格式存储。

7.4.2 多源点云数据融合要求如下:

a) 利用不同装载平台激光雷达技术进行多源点云数据采集时,应进行数据融合处理,融合处理 包括点云坐标转换、格式转换、点云滤波、数据匹配、点云分类等;

b) 点云滤波、点云分类应满足 CH/T 8023—2011中第6章的相关规定;

c) 数据匹配应满足 CH/T 3020—2018中10.3节的相关规定。

7.5 精度检查

预处理完成后,应采用特征点校核的方式检查点云数据的精度,编写点云数据精度检查报告。

7.6 点云要求

激光雷达点云要求如下:

a) 点云点类定义应参照CH/T 8023—2011中5.6节执行,可根据实际应用场景需要提取不同点 类数据,生成业务场景专题产品成果;

b) 点云密度、点云精度、元数据、质量要求、分幅要求、文件命名等点云成果技术指标与规格 应满足 SL/T 837—2025中5.6节和6.4节的规定;

c) 以上要求可根据作业区域的地形条件以及成果技术设计要求适当调整。

8 地形信息提取

8.1 DSM/ DEM 数据制作

8.1.1 DSM 制作流程

DSM 制作流程应包括:

——数据准备;

——地面点、植被点和建(构)筑物点等地表点云提取;

——特征线采集;

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——TIN 构建;

——规则格网生成;

——数据编辑、接边、裁切、成果存储。

8.1.2 DEM 制作流程

DEM 制作流程应包括:

——数据准备;

——提取地面点;

——特征线采集;

——TIN 构建;

——规则格网生成;

——数据编辑、接边、裁切、成果存储。

8.1.3 DSM/DEM 成果要求

元数据、格网尺寸、数据格式、精度要求、数据接边、质量要求、分幅要求、文件命名等成果技 术指标与规格应满足SL/T 837—2025中5.6节和6.2节的规定。

8.2 HDEM 数据制作

8.2.1 点云制作HDEM

8.2.1.1 点云制作 HDEM 的主要流程见图2,包括数据准备,地面点和涉水建(构)筑物点云分 类,地形特征点(线)获取,数据融合,构建 TIN, 规则格网生成,数据编辑、接边、裁切,质量 检查,成果存储。

图 2 点云制作 HDEM 流程图

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8.2.1.2 点云制作HDEM 要求如下:

a) 数据准备应包括基本资料和补充资料:

1)基本资料应包括点云预处理成果数据、水下地形数据(蓝绿激光雷达、单波束、多波束、 测深杆、测深锤等方式获取)。点云预处理成果数据应满足7.6的相关要求。

2)补充资料应包括辅助点云分类及特征线采集的航空摄影测量区域网平差成果、 DEM、 DOM 、倾斜摄影模型、水利工程信息模型、涉水建筑物(如桥梁、涵洞、水闸、大坝等) 位置和属性信息等。

b) 地面点与涉水建(构)筑物点云分类:

1)各类型涉水建(构)筑物点云应按照表1规定的通水或挡水特性进行分类,挡水建(构) 筑物点云应分类为地面点,通水建(构)筑物点云应分类为非地面点;

表 1 涉水建(构)筑物通/挡水特性参照表

2)涉水建(构)筑物的分类判读应根据DOM 、 倾斜摄影模型、水利工程信息模型、涉水建 筑物位置和属性信息等补充资料辅助确定。

c) 地形特征点(线)获取:

1)应满足 CH/T 8023—2011 中7. 1. 1条和7. 1.2条的要求;

2)在涉水建(构)筑物区域,若因特征点缺失而影响地形细节与精度,应采用航空摄影测量 区域网平差成果、倾斜摄影模型和水利工程信息模型等补充资料进行特征线的采集;

3)当补充资料无法满足时,应进行外业实测或补测。

d) 数据融合处理:

1)应将涉水建构(筑)物分类后点云地面点、采集的地形特征线、水下地形特征点(线) 进行融合处理,保证边界无缝衔接、高程过渡合理;

2)应保证地形特征线与地面点、特征点在重合区域高程值一致、合理;

3)应保证陆地与水下特征点(线)无明显接边痕迹,数据过渡自然。

8.2.2 DEM 制作HDEM

8.2.2.1 DEM 制 作HDEM 的主要流程见图3,包括数据准备,通水建(构)筑物去除与挡水建 (构)筑物增补,数据融合,数据编辑、接边、裁切,质量检查,成果存储。

图 3 DEM 制作 HDEM 流程示意图

8.2.2.2 DEM 制作HDEM 要求如下:

a) 数据准备应包括水下地形数据、 DEM 数据和补充资料,其中补充资料宜包括点云数据和

8.2.1.2规定的内容。

b) 应利用水下点云数据、水下地形图、河道大断面、水下高程注记点、等深线等水下地形数据 制作水下DEM。

c) 涉水建(构)筑物去除、增补:

1)应参照表1的规定确定各类涉水建(构)筑物的通水或挡水特性;

2)应直接编辑 DEM 数据,去除具有通水特性的涉水建(构)筑物,使其高程与周边地形保 持一致、平滑过渡;

3)应利用具有挡水特性的建(构)筑物轮廓、高程信息,结合补充资料提供的位置、属性等 数据进行DEM 增补编辑,保证挡水建(构)筑物形状完整、空间位置和高程准确;

4)对于复杂的涉水建(构)筑物,应利用补充资料生成建(构)筑物高程模型,并与 DEM 进行叠加、融合;

5)已有补充资料无法满足去除、增补要求时,应采用激光雷达扫描测量、航空摄影测量或外 业实测等手段采集挡水建(构)筑物信息,用于内业增补编辑。

d) 应将去除、增补后的 DEM 数据与水下DEM 进行数据融合,并满足 SL/T 837—2025 中

6.2.3.3和6.2.3.4的要求。

8.2.3 HDEM 成果要求

HDEM 成果要求如下:

a) 不同区域格网尺寸大小应不低于表2的规定;

b) 高程精度应采用格网点的高程中误差表示,且不低于表2的规定;

c) 元数据、数据格式、数据接边、质量要求、分幅要求、文件命名等成果技术指标与规格应满 足 SL/T 837 的规定。

表 2 HDEM 格网尺寸及高程中误差要求 单位为m

8.3 断面信息提取

8.3.1 提取流程

断面信息提取的主要流程见图4,包括数据准备、断面位置点云分类、测点提取、数据整理、质 量检查、成果存储。

8.3.2 技术要求 数据准备

断面信息提取要求如下: 断面位置点云分类

a) 数据准备应包括点云成果数据、水下地形数据、断面位

测点提取

置、辅助判别地物的航空摄影测量空三加密区域网平差成

果 、DOM 、 倾斜摄影模型等补充资料。 数据整理

b) 点云分类应确保地面点、地物端点、堤(坡)顶点,堤

(坡)脚点、坡度变换处等地形关键点分类正确。 是否满足要求 否

c ) 测点提取:

1)测点包括地物轮廓两端、堤(坡)顶点,堤(坡)脚 是 断面成果

或实测数据覆盖,应进行野外断面信息采集补充; 图 4 断面信息提取流程图

2)断面测点提取也可先将点云分类数据、水下地形数据、 实测数据等数据进行合并,构建 TIN 后提取;

3)断面测点偏离断面线的距离应符合 SL/T 837—2025 中6.5.3. 1的规定;

4)断面测点间距应符合SL/T 837—2025中6.5.3.2的规定。

d) 数据整理:

1)应按照断面基点顺序依次整理测点数据;

2)应结合点云分类数据、水下地形数据、实测数据及补充资料判定测点属性并进行属性赋 值,如左右基点、深泓点、堤顶/堤角点、坡顶/坡底点等属性信息。

8.3.3 成果要求

元数据、数据格式、质量要求、文件命名等成果技术指标与规格应满足 SL/T 837—2025的相关

SL/ T 861—2026

规定。

8.4 地形高程变化模型制作

8.4.1 制作流程

地形高程变化模型制作的主要流程见图5,包括数据准备、数据预处理、叠加计算、质量检查、 成果存储。

图 5 地形高程变化模型制作流程图

8.4.2 技术要求

地形高程变化模型制作要求如下:

a ) 数据准备:

1)应提供变化分析区域的矢量范围文件;

2)宜从DSM 、DEM 或 HDEM 中选定一种数据类型,所选数据应包含两期,且两期数据范 围须完整覆盖分析区域,高程精度宜保持一致。

b) 数据预处理:

1)应将两期数据转换为统一的格网尺寸,以格网尺寸小的为采样基准;

2)应将两期数据转换至统一的地理坐标系、投影方式、高程基准,进行精确配准,并依据 变化分析区域矢量范围完成裁剪和对齐。

c) 数据叠加计算应确保参与计算的数据满足空间基准统一、精确配准、分辨率一致及精度可信 等要求。

d) 地形高程变化模型制作宜根据两期数据叠加,通过像元级计算生成地形高程变化值,并可据 此提取变化区矢量范围、高程变化栅格图、高程变化强度分级图、高程变化速率图及高程变 化统计值等成果。

8.4.3 成果要求

地形高程变化模型宜采用GeoTIFF 格式,坐标定位信息文件宜采用ASCII 的 TFW 文档格式; 成果应包括对应的元数据,元数据示例见附录A。

9 数据质量控制

9.1 基本要求

数据质量控制要求如下:

a) 质检体系:每道工序完成后,应立即开展自检并记录结果,并在自检基础上,分工序或分阶 段实施互检,重点检查关键环节;

b) 成果验收:质量检查与验收应符合GB/T 24356 、GB/T 18316及技术设计书的规定;

c) 数据备份:应采用冗余存储和定期恢复验证机制,保证数据完整性与历史版本可追溯性。

9.2 检查内容

检查审核内容应包括以下方面:

a) 完整性:原始数据、预处理成果及信息提取成果覆盖监测范围,数据内容完整;

b) 规范性:数据坐标系统、投影参数、元数据等符合要求;

c) 准确性:GNSS 、POS 数据、成果数据的精度和属性等满足要求;

d) 合理性:挡水设施表达、水系连通合理。

10 成果整理与提交

10.1 成果整理

成果整理要求如下:

a ) 应对成果资料进行整理,按数据文件和文档资料进行逐项登记,编制成果清单;

b) 数据文件应包括激光雷达采集数据、激光雷达预处理成果数据、流域下垫面地形信息提取成 果数据、元数据等;

c) 文档资料应包括成果清单、设备检校相关资料、观测记录资料、检查点数据、技术设计书、 技术总结、检查报告与验收报告及其他相关资料;

d) 应同步生成专题图件及统计图表等可视化成果,其内容应直观易读。

10.2 成果存储

成果存储要求如下:

a) 数据文件应按业务需求分类存储;

b) 文档资料应分别保存为纸质版本和电子版本各一份,电子文档命名应与纸质文档相同;纸质 文档应装订成册,并制作目录清单,随数字成果一起存储。

10.3 成果提交

成果提交要求如下:

a) 提交成果应经项目检查验收后,在规定期限内提交,并附质检报告;

b) 上交的成果应准确、齐全、清楚;

c) 成果数据安全管理应符合5.6的相关规定。

SL/T 861—2026

附 录 A

(规范性)

地形高程变化模型元数据

地形高程变化模型元数据示例见表A.1。

表A.1地形高程变化模型元数据示例

表A.1地形高程变化模型元数据示例(续)

参 考 文 献

[1] GB50026 工程测量标准

[2] GB/T 13989 国家基本比例尺地形图分幅和编号

[3] GB/T 35650 国家基本比例尺地图测绘基本技术规定

[4] GB/T 39612 低空数字航摄与数据处理规范

[5] GB/T 39624 机载激光雷达水下地形测量技术规范

[6] CH/T 1007 基础地理信息数字产品元数据

[7] CH/T 3004 低空数字航空摄影测量外业规范

[8] CH/T 3005 低空数字航空摄影规范

[9] CH/T 3007 数字航空摄影测量测图规范

[10] CH/T 8024—2011 机载激光雷达数据获取技术规范

[11] SL 197 水利水电工程测量规范

[12] SL/T 837—2025 数字孪生水利数据底板地理空间数据规范

[13] 自然资发 〔2020〕95号 自然资源部 国家保密局关于印发《测绘地理信息管理工作国家秘 密范围的规定》的通知

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  • 本文由 发表于 2026年4月30日 16:18:07
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