ICS 07.040 CCS A 75 中华人民共和国国家标准 GB/T41450—2022 无人机低空遥感监测的多传感器一致性 检测技术规范 Technical specification of muiti-sensor consistency testing for unmanned aeriai vehicle(UAV)borne low altitude remote sensing monitoring 2022-04-15实施 2022-04-15发布 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会 GB/T41450—2022 目 次 前言 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 缩略语 基本要求 5 5.1 检测流程 5.2 检测内容 5.3 检测仪器 5.4 时空基准 5.5 数据采集 6检测条件 6.1 一般规定 6.2 室外检测条件 6.3 室内检测条件 检测飞行 7.1 飞行计划书 7.2 飞行环境 7.3 飞行速度 7.4 飞行航高 辐射一致性检测 8 8.1 激光雷达辐射性能检测 8.2 光学遥感传感器辐射性能检测 8.3 多传感器辐射一致性检测 9 几何一致性检测， 9.1 激光雷达几何性能检测 10 9.2 光学遥感传感器几何性能检测 12 9.3 多传感器几何一致性检测· 13 10 检测结果评价与整理 10.1 检测结果评价 10.2 检测结果整理 15 10.3 检测材料归档 16 附录A（资料性） 观测手薄示例 附录B（资料性） 计算手簿示例 附录C（资料性） 检测报告示例 参考文献 23 GB/T41450—2022 前言 本文件按照GB/T1.1一2020《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 本文件由中华人民共和国自然资源部提出。 本文件由全国地理信息标准化技术委员会（SAC/TC230）归口。 公司、北京四维空间数码科技有限公司、北京同创达勘测有限公司、南宁市勘察测绘地理信息院有限公 司、中铁第一勘察设计院集团有限公司、湖北华中电力科技开发有限责任公司。 本文件主要起草人：刘春、周源、薛云、艾克然木·艾克拜尔、艾梦池、周骁腾、薛艳丽、张书航、戴芳、 胡震天、王玮、刘行波、黄票丰、赵胜光、余婷、王晓军、王海英、陈建军、任晓春、詹智民 1 GB/T41450-—2022 无人机低空遥感监测的多传感器一致性 检测技术规范 1范围 本文件规定了无人机低空遥感监测的多传感器一致性检测的基本要求、检测条件、检测飞行、辐射 一致性检测、几何一致性检测、检测结果评价与整理， 检测。 2规范性引用文件 2 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 本文件。 GB/T28591—2012风力等级 CH/T3004一2021低空数字航空摄影测量外业规范 CH/T3005—2021低空数字航空摄影规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 光学遥感传感器 opticalremotesensingsensor 在电磁波谱的可见光、近红外、中红外和热红外波段范围内，接收或记录物体反射或辐射的电磁波 谱信息的仪器 3.2 激光雷达 Lidar 发射激光束并接收回波获取目标三维信息的系统， 【来源：GB/T14950—2009.4.150] 3.3 多传感器multi-sensor 由激光雷达和光学遥感传感器组成，把两者收集、提供的信息集合或组合在一起的集成系统。 3.4 辐射一致性 radiation consistency 相同观测条件下，对于同一观测自标，多传感器集成系统辐射测量值多次结果之间的吻合程度 注：主要衡量指标包括反射率相关性和反射率相对中误差 3.5 几何一致性 geometric consistency 1 GB/T41450—2022 注：主要衡量指标为平均标定误差。 3.6 一致性检测 Jconsistencytesting 对给定的多传感器集成系统，按规定程序确定辐射和几何一致性程度的技术操作。 3.7 真值truevalue 在一定条件下，遥感传感器观测值理论上客观存在且无任何误差的实际值， ［来源：GB/T36296—2018，3.3] 3.8 相对真值 relativetruevalue 一个接近真值的值，它与真值之差可忽略不计。对于给定的目的，可用其来替代真值。 ［来源：GB/T36296—2018，3.4］ 3.9 反射率 reflectance 物体反射的辐射能量占总辐射能量的百分比。 3.10 稳定性 stability 光学遥感传感器的辐射特性随时间保持恒定的能力。 3.11 重复性 repeatability 在重复性测量条件下，相同待测量的重复测量结果之间的吻合程度 3.12 世界坐标系 worldcoordinatesystem 客观世界中固定不动的绝对直角坐标系。 3.13 像素坐标系 pixelcoordinatesystem 图像左上角为坐标原点，u轴向右，轴向下，以像素为单位的直角坐标系 3.14 重投影误差 reprojection error 光学遥感传感器目标点根据位姿转换关系投影到像素坐标系后，与目标点实际测量值的像素坐标 校差。 3.15 标定误差 calibratederror 多传感器集成系统中激光雷达目标点根据位姿转换关系投影到像素坐标系后，与同名点的像素坐 标校差。 3.16 几何畸变 geometricdistortion 目标成像过程中，在输出图像中像点相对于其理论真实位置的错误定位。 3.17 光谱平坦性 spectralflatness 在遥感传感器有效响应波段内，辐射特性靶标光谱的变化特性。 2 GB/T41450—2022 3.18 影像亮度brightnessof image 遥感影像在HSV色彩空间中明度的分量。 注：HSVHue(色调），Saturation（饱和度），Value（明度）。 4缩略语 下列缩略语适用于本文件。 CGCS2000：2000国家大地坐标系统（ChinaGeodeticCoordinateSystem2000） GNSS：全球导航卫星系统（GlobalNavigationSatelliteSystem） UAV：无人机（UnmannedAerialVehicle) 5基本要求 5.1检测流程 多传感器一致性检测流程如图1所示。 检测内容确定 检测仪器选择 检测条件和飞行条件选择 激光雷达辐射 光学遥感传感器 激光雷达几何 光学遥感传感器 性能检测 辐射性能检测 性能检测 几何性能检测 多传感器辐射一致性检测 多传感器几何致性检测 辆射一致性检测 儿何一致性检测！ 检测结果评价与整理 图1无人机低空遥感监测的多传感器一致性检测流程 5.2检测内容 多传感器一致性检测内容应符合以下要求： 检测前，应对单传感器辐射和儿何性能进行检测； a b) 检测过程应在符合要求的检测场内通过检测飞行获取检测数据，并通过数据处理和结果评价 等手段，完成一致性检测； ) 检测结果应通过一致性程度进行衡量和评价； 检测的主要指标内容应符合表1的规定。 3 GB/T41450—2022 表1 无人机低空遥感监测的多传感器一致性检测指标内容 致性类型 指标内容 激光雷达辐射一致性 反射率中误差 光学遥感传感器辐射一致性 稳定性、重复性 多传感器辐射一致性 反射率相关性、反射率相对中误差 激光雷达几何一致性 测距相对中误差 光学遥感传感器儿何一致性 平均重投影误差 多传感器几何一致性 平均标定误差 5.3 检测仪器 主要检测仪器要求应符合表2的规定。 表2 主要检测仪器及技术要求 检测仪器名称 技术要求 积分球 不低于三级溯源 漫反射参考标准板 光谱平坦性优于5%：制作材料为硫酸钡、聚四氟乙烯或水基乙烷 几何一致性检测靶标 控制测量水平精度优于1cm，高程精度优于2cm 全站仪 10mm级仪器、5mm级仪器 5.4 时空基准 采用的时空基准应符合以下要求： a) 平面坐标系统、高程基准应与所在地区基础测绘的平面坐标系统、高程基准一致，如条件允许， 应与2000国家大地坐标系统（CGCS2000）和1985国家高程基准建立联系； b) 日期应采用公元纪年，时间应采用北京时间。 5.5 数据采集 数据采集应符合以下要求： 所采集标准反射靶标影像亮度的均值应在30%~80%之间； a) b) 所采集标准反射靶标上激光点云数应大于100点/靶标。 检测条件 6 6.1一般规定 6.1.1 6.1.2 光学遥感传感器几何及辐射性能检测应符合室内检测条件要求 4 GB/T41450—2022 6.2室外检测条件 6.2.1 检测场环境 检测场的环境应符合以下要求： a） 建设区域应能够实施野外靶标控制测量； b) 建设区域地形坡度应小于10°； c） 光照条件应保持在100001x~1000001x。 6.2.2 靶标材质 检测靶标的材质应符合以下要求： 标准反射靶标的材料应选用硫酸钡、聚四氟乙烯或水基乙烷； a) b) 标准反射靶标光谱平坦性应优于5%； 多传感器几何一致性检测靶标应符合图2，靶标尺寸应不小于50cm×50cm×30cm，具体包 括：底面板和空心梯形锥体； 图2几何一致性检测靶标 d）空心梯形锥体的四个面板分别为底角60°顶角120°的等腰梯形，上底长度为下底长度的1/2； e) 空心梯形锥体材料由镀有漫反射材料的金属板制成，漫反射材料应选用硫酸锁、聚四氟乙烯 或水基乙烷