浅谈实景三维成果的检验方案

付爱华

(福建省测绘产品质量监督检验站，福建 福州　350001)



浅谈实景三维成果的检验方案

付爱华*

(福建省测绘产品质量监督检验站，福建 福州350001)

摘要：目前实景三维成果已经广泛运用于主流互联网地图，但是针对实景三维成果质量检查暂无现行国家标准规范。本文以车载式全景移动测量系统生产的实景三维成果为例，分析实景三维成果的质量元素、检查项和错漏类型，在此基础上，给出了具体的检验方法和质量评定指标，形成一套实用实景三维成果质量检验方案。

关键词：实景三维成果；质量元素；检验；质量评定

1引言

实景地图创新地将实景三维成果与二维电子地图结合，提供实景地图搜索服务。随着实景地图的广泛应用，尤其是国家测绘地理信息局于2009年发布了行业标准CH/Z1002-2009《可量测实景影像》(CH/Z1002-2009)，将实景三维成果正式纳入了国家基础地理信息数字产品范畴，成为国家空间数据基础设施的重要组成部分。现在已有多家测绘单位开始生产可量测实景三维建设成果。目前针对实景三维成果的生产技术已经有了很多研究成果，但是针对其质量检查与质量评价方面的较少，笔者结合在实际中对实景三维成果检查验收的实践，探讨了如何对其进行质量检查与质量评价。

2检验内容与方法

不同采集载体的实景三维成果存在一定的差异，现以车载式全景移动测量系统生产的实景三维成果为例，分析其主要的检查内容与方法：

2.1检验内容

(1)数学精度的检查：包括空间参考系、投影方式等数学基础的正确性与检查道路轨迹数据的精度是否满足设计要求、同时检查轨迹点的分布密度是否满足要求。

(2)数据的完整性与正确性的检查：包括数据结构及正确性检查、数据完整性检查以及数据现势性检查。数据结构及正确性的检查，主要检查文件格式、文件命名及数据归档是否符合技术设计要求以及影像的分辨率是否满足要求。数据完整性的检查，主要检查整体采集数据的完整性，检查是否有道路、桥梁漏采集，在大型的路口立交桥位置检查是否有依照设计进行完整的路口覆盖采集；并检查路网采集的规范性。数据现势性的检查，主要检查实景影像数据的现势性是否符合要求。

(3)数据质量的检查：针对点云数据、影像数据以及面片数据三种主要实景三维成果进行检查。点云数据主要检查点云密度是否满足设计要求，点云分布是否均匀饱满，相应的视点范围是否全覆盖，有否大型障碍物或车辆阻隔造成较大的点云漏洞，有无明显的噪声点云存在。影像数据主要检查拍摄的影像成果是否曝光正常，影像中的地物是否清晰可辨，有无存在大量地物被大型车辆遮挡的现象，影像中的地物是否与点云准确匹配，影像拼接是否流畅，是否有明显的拼接错位现象以及影像中有无噪声点、污点等异常影像现象等。面片数据的检查，主要检查面片是否存在遗漏或者重复构造，采集的面片与点云是否匹配，与建筑物的高度是否匹配等。

(4)隐私以及保密信息处理的检查：隐私处理主要检查影像中符合标准的行人相貌特征以及私用车牌号码是否有进行模糊处理以及检查隐私处理的标准是否统一；保密信息处理主要检查是否有对重要交通设施的限高、限重、限宽等需要保密的信息进行足够的模糊或遮挡处理，对于需要保密的敏感设施与单位是否进行了足够的跳帧处理。

(5)附件质量：主要检查元数据填写是否完整、正确；文档附件资料是否齐全，检查作业过程中记录是否完整，过程检查记录是否完整、齐全等。

2.2检验方法

根据实景三维成果生产的特点，检查的方法可归纳为三种：软件自动检查、人机交互式检查和人工实地核对检查。在实际生产中，针对不同检查内容、作业方法，需要上述三种方法相互配合、综合应用才能发挥更好的作用，若单独使用某一种方法，则难以达到预期的效果。

(1)数学精度的检查：主要以人机交互式检查方法进行，同坐标系矢量数据成果与点云数据、道路轨迹数据成果进行比对检查数学基础；通过比对相关同名地物点坐标检查道路轨迹精度，同时通过人工判读轨迹点的分布密度与技术设计的符合性。

(2)数据的完整性与正确性的检查：主要采用人机交互式检查与编写相应的检查工具自动检查进行计算机检查相结合方式进行；数据完整性主要运用人机交互式方法，将在设计要求的范围内将轨迹点数据与现有矢量、路网数据进行套合，筛选符合等级的道路进行完整性确认，同时抽取一定比例的具有代表性的道路进行实地核查采集规范性。

(3)数据质量的检查：在室内运用人机交互式方法，检查实景影像数据及点云数据，并套合比对点云数据以及现有的路网数据来检查点云的精度，利用点云对应的实景影像，从轨迹视角来检查实景影像的地物点与点云的匹配度；通过点云与面片的套合比对来检查面片采集的完整性，以点云的垂直视角来检查面片的水平精度以及在影像的轨迹点视角来检查面片的垂直构造精度。

(4)隐私以及保密信息处理检查：实景三维地图作为一种新兴的重要的地图，隐私及保密信息的处理至关重要。检验时主要采用人机交互式检查为主，逐帧检查，并抽取一定比例的跳帧数据进行外业实地核对确认是否因跳帧而影响了成果的完整性。

(5)附件质量检查：主要是在室内采用人工检查的方式。

3质量评定

参考现行《数字测绘成果质量检查与验收规定》(GB/T18316-2008)、《测绘成果质量检查与验收规定》(GB/T24356-2009)以及其他相关规定，结合实景三维成果的生产实践，提出以下实景三维成果质量评定方法。

根据不同质量元素按照缺陷分类对照进行分析，采用加权平均计算单位产品得分。即：

(1)

式中：

S、S1——单位成果质量、质量元素得分；

Pi——相应质量元素的权；

n——单位成果中包含的质量元素个数。

4应用实例

为了验证上述实景三维质量检验方案的有效性、合理性，结合生产实践，笔者将上述检验方案应用于我国南方某城市城区实景三维成果的生产项目——项目背景：南方某城市中心城区，检验的实景三维成果共112条道路共 21 318帧影像，南平城区，测区面积约为 120 km2，道路有效千米数 150 km，设计要求的元数据项41项。依据GB/T 18316-2008《数字测绘成果质量检查与验收》的规定，随机抽取了12条道路 2 205帧作为样本进行检验。利用本文介绍的方法进行全面检查和质量评定(项目评定结果表2)，检查发现的质量问题(质量问题举例如表3)与对最终产品的质量评定结论得到了单位和业主的一致认同。

5结语

笔者结合自身参与的实景三维成果检验工作，根据现有作业与检查的标准规范，对实景三维生产实践中发现的问题进行一定的总结、分析，提出了一套简单的实景三维成果质量检验方案，并且将这套检验方案成功的应用在实例中，为实景三维成果的质量检查和质量评价提供了实际的参考。

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[8]GB/T 18316-2008. 数字测绘成果质量检查与验收[S].

Simple Discussion on Testing Programme of Real 3D product

Fu Aihua

(Fujian Provincial Station for Quality Control and Inspection Sim Products of Surveying and Mapping，Fuzhou 350001，China)

Key words：Real 3D products；quality element；testing；quality assessment

Abstract：Currently，the Real 3D products have been widely used in mainstream internet maps，but there is no present national standard and code for quality evaluation of Real 3D result.Taking Real 3D result which producing by vehicle panoramic mobile measurement system as the study case，this paper analyzes the quality element，check item and error type of Real 3D，based on which the specific test methods and quality assessment indices are given，thus，a practical inspection programme of Real 3D data is forming.

文章编号：1672-8262(2016)03-67-04

中图分类号：P208.1

文献标识码：B

*收稿日期：2016—02—29

作者简介：付爱华(1982—)，女，工程师，主要从事测绘成果的质检工作。

基金项目：福建省测绘地理信息局研究项目(2014J09)