机载激光雷达测量技术及工程应用实践

在多年从事机载激光雷达测量技术的理论研究与生产实践基础上，把总结的经验和取得的成果汇编成本书。全书主体内容共11章，第1章对激光雷达相关基础知识进行了简要介绍；第2章介绍了机载激光雷达基础数据产品；第3章结合生产实际对机载激光雷达测量生产作业流程进行了详细介绍；第4章对激光雷达数据生产过程中如何有效地进行质量控制进行详细讲解，第5章介绍了与激光雷达相关的解算、处理和应用软件；第6章一第10章分别介绍激光雷达测量技术在电网工程、城市三维建模、公路测设、建设工程及古迹保护这几个行业中的应用思路和应用案例；第11章对地面激光扫描仪及其应用进行了简要介绍。

第1章 机载激光雷达测量基础

§1.1 激光雷达测量技术简介

§1.2 机载激光雷达测量与航空摄影测量

§1.3 国外机载激光雷达测量技术发展概况

§1.4 国外机载激光雷达测量系统厂家概况

§1.5 国内机载激光雷达测量系统概况

§1.6 机载激光雷达测量系统飞行搭载平台

§1.7 机载激光雷达测量技术应用领域

第2章 机载激光雷达测量数据产品

§2.1 激光点云

§2.2 数码航空影像

§2.3 波形文件

§2.4 数字高程模型（DEM）

§2.5 数字地表模型（DSM）

§2.6 数字正射影像（DOM）

§2.7 三维电子沙盘

§2.8 可量测斜片影像

§2.9 建筑物三维模型

第3章 机载激光雷达测量作业生产流程

§3.1 生产流程概述

§3.2 航摄准备

§3.3 航摄数据采集

§3.4 激光雷达数据处理

§3.5 建筑物三维建模

§3.6 电力巡线激光数据处理作业

第4章 机载激光雷达测量生产质量控制与评价

§4.1 质量管理概述

§4.2 机载激光雷达测量主要误差概述

§4.3 激光航摄数据采集的质量控制与评价

§4.4 数据前处理质量控制与评价

§4.5 数据后处理质量控制与评价

§4.6 最终产品的质量控制与评价

第5章 机载激光雷达测量相关软件介绍

§5.1 软件概述

§5.2 航摄设计控制软件

§5.3 数据预处理软件

§5.4 数据后处理软件

§5.5 激光数据处理一体化软件

§5.6 激光雷达数据应用软件

§5.7 激光雷达数据免费浏览工具软件

第6章 激光雷达与电网工程

§6.1 数字电网工程内涵

§6.2 激光雷达测量技术在电网工程中的总体应用思路

§6.3 基于激光雷达测量技术的输电线路优化设计

§6.4 输电线路勘测设计成果数字化移交

§6.5 基于激光雷达测量技术的输电线路巡线

§6.6 基于激光雷达测量技术的电力线距离精细量测

§6.7 输电线路三维可视化管理

§6.8 激光雷达测量技术在输电线路维护管理中的其他应用

§6.9 数字化变电站

§6.10 罗平-百色Ⅱ回500kV线路工程激光雷达测量技术路径优化设计

第7章 激光雷达技术与城市三维建模

§7.1 数字城市背景

§7.2 中国数字城市发展现状

§7.3 城市三维建模技术介绍

§7.4 基于激光雷达测量技术的昆明市城区“数字城市”空间数据采集项目

§7.5 城市三维应用探讨

第8章 激光雷达测量技术与公路测设

§8.1 现状分析

§8.2 公路测设简述

§8.3 激光雷达测量技术在公路测设中的应用思路

§8.4 基于激光雷达测量技术的公路测设辅助软件功能

§8.5 激光雷达测量技术在公路领域的其他应用

§8.6 公路后期运营管理

§8.7 激光雷达测量技术在铁路测设中的应用

§8.8 江西赣大高速公路激光雷达测量项目

第9章 激光雷达测量技术与建设工程

§9.1 技术背景

§9.2 数字化建设工程的概念

§9.3 数字化建设工程的特点

§9.4 数字化建设工程的建设目标

§9.5 激光雷达测量技术在建设工程中的应用

§9.6 激光雷达测量技术在阳江核电站建设工程中的应用

第10章 激光雷达测量技术与文物古迹保护

§10.1 文物古迹保护的意义

§10.2 文物古迹的保护措施

§10.3 文物古迹数字化

§10.4 激光雷达测量技术与文物古迹保护

§10.5 基于激光雷达测量技术的古建筑三维建模与结构分析

§10.6 成都金沙遗址三维激光扫描项目

§10.7 山海关长城保护维修激光测绘项目

第11章 地面三维激光扫描仪及应用

§11.1 地面激光扫描仪概述

§11.2 地面激光扫描仪的工作原理

§11.3 地面激光扫描仪产品介绍

§11.4 地面激光扫描仪的操作流程

§11.5 地面激光扫描仪应用介绍

附录：激光航摄项目生产质量控制样表

一、激光航摄记录单

二、激光航摄数据质量检查表

三、激光航摄检查报告

四、IMU/DGPS辅助航摄飞行数据预处理结果分析表

五、产品检查记录表

六、坐标转换参数精度报告

七、检测数据汇总

八、数字正射影像（DOM）质量检查表

九、数字高程模型（DEM）质量检查表

十、激光点云分类质量检查表

参考文献

作者在多年从事机载激光雷达测量生产及应用工作的基础上，将理论研究与应用实践相结合，编写完成本书。

全书共11章，第1章简要介绍机载激光雷达测量技术相关基础知识；第2章介绍机载激光雷达测量数据产品；第3章结合生产实际对机载激光雷达测量生产作业流程进行详细介绍；第4章介绍机载激光雷达测量生产过程中如何进行有效的质量控制；第5章介绍与机载激光雷达测量相关的生产和应用软件；第6章～第10章分别介绍机载激光雷达测量技术在电网工程、城市三维建模、公路建设、建设工程及古迹保护等行业和领域中的应用思路和应用案例；第11章对地面激光扫描仪及其应用进行了介绍。

《机载激光雷达水下地形测量技术规范》（GB/T 39624-2020）规定了机载激光雷达水下地形测量的基本要求、准备工作、数据获取、数据处理、成果质量检查和成果整理与上交。《机载激光雷达水下地形测量技术规范》（GB/T 39624-2020）适用于采用机载激光雷达测量技术进行深度不超过50m水域的水下地形测量作业。

机载激光雷达水下地形测量技术规范制定背景

机载激光雷达水下地形测量技术是利用机载的蓝绿激光发射和接收设备，通过发射大功率窄脉冲激光，探测海洋水下目标的一种先进技术。主要从传统的人工单点数据获取变为连续自动数据获取，提高了观测的精度和速度，使数据的获取和处理朝智能化和自动化方向发展。

机载激光雷达测量是一种快速获取空间高精度三维地理信息的新技术，集成激光雷达技术、高精度惯性导航测量技术和高精度动态GNSS差分测量技术为一体，较传统摄影测量技术具有更快速、更精确获取水下地貌和地物三维信息的优势。随着机载激光雷达测量技术得到了快速发展，并开始在海岸带、岛礁附近水域和内陆水域等水下地形测绘领域得到应用。为了规范机载激光雷达测量，制定了国家标准《机载激光雷达水下地形测量技术规范》（GB/T 39624-2020）。

机载激光雷达水下地形测量技术规范编制进程

2018年10月15日，国家标准计划《机载激光雷达水下地形测量技术规范》（20181639-T-466）下达，项目周期24个月，由中华人民共和国自然资源部提出，TC230（全国地理信息标准化技术委员会）归口上报及执行，主管部门为中华人民共和国自然资源部（测绘地理）。

2020年12月14日，国家标准《机载激光雷达水下地形测量技术规范》（GB/T 39624-2020）由中华人民共和国国家市场监督管理总局、中华人民共和国国家标准化管理委员会发布。

2020年12月14日，国家标准《机载激光雷达水下地形测量技术规范》（GB/T 39624-2020）实施。

机载激光雷达水下地形测量技术规范制定依据

国家标准《机载激光雷达水下地形测量技术规范》（GB/T 39624-2020）依据中国国家标准《标准化工作导则—第1部分：标准的结构和编写规则》（GB/T 1.1-2009）规则起草。

机载激光雷达水下地形测量技术规范起草工作

主要起草单位：北京四维空间数码科技有限公司、中国科学院电子学研究所、深圳大学、浙江省水利河口研究院、中国科学院上海光学精密机械研究所、长江水利委员会长江科学院。

主要起草人：徐保龙、邵永社、李清泉、魏荣灏、贺岩、郑学东、汪驰升、任少华、邹双朝、高宏志、严冰、宋丽、郭锴、王婧、王朝霞、雷鑫。

《机载激光雷达水下地形测量技术规范》（GB/T 39624-2020）面向水下地形测量需求，在分析现有技术的基础上，结合世界机载激光雷达水下地形测量技术的发展水平和特点，对采用机载激光雷达进行水下地形测量作业提出规范化的技术要求。 2100433B