淺談實景三維成果的檢驗方案

付愛華

(福建省測繪產品質量監督檢驗站，福建 福州　350001)

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淺談實景三維成果的檢驗方案

付愛華*

(福建省測繪產品質量監督檢驗站，福建 福州350001)

摘要：目前實景三維成果已經廣泛運用于主流互聯網地圖，但是針對實景三維成果質量檢查暫無現行國家標準規范。本文以車載式全景移動測量系統生產的實景三維成果為例，分析實景三維成果的質量元素、檢查項和錯漏類型，在此基礎上，給出了具體的檢驗方法和質量評定指標，形成一套實用實景三維成果質量檢驗方案。

關鍵詞：實景三維成果；質量元素；檢驗；質量評定

1引言

實景地圖創新地將實景三維成果與二維電子地圖結合，提供實景地圖搜索服務。隨著實景地圖的廣泛應用，尤其是國家測繪地理信息局于2009年發布了行業標準CH/Z1002-2009《可量測實景影像》(CH/Z1002-2009)，將實景三維成果正式納入了國家基礎地理信息數字產品范疇，成為國家空間數據基礎設施的重要組成部分?，F在已有多家測繪單位開始生產可量測實景三維建設成果。目前針對實景三維成果的生產技術已經有了很多研究成果，但是針對其質量檢查與質量評價方面的較少，筆者結合在實際中對實景三維成果檢查驗收的實踐，探討了如何對其進行質量檢查與質量評價。

2檢驗內容與方法

不同采集載體的實景三維成果存在一定的差異，現以車載式全景移動測量系統生產的實景三維成果為例，分析其主要的檢查內容與方法：

2.1檢驗內容

(1)數學精度的檢查：包括空間參考系、投影方式等數學基礎的正確性與檢查道路軌跡數據的精度是否滿足設計要求、同時檢查軌跡點的分布密度是否滿足要求。

(2)數據的完整性與正確性的檢查：包括數據結構及正確性檢查、數據完整性檢查以及數據現勢性檢查。數據結構及正確性的檢查，主要檢查文件格式、文件命名及數據歸檔是否符合技術設計要求以及影像的分辨率是否滿足要求。數據完整性的檢查，主要檢查整體采集數據的完整性，檢查是否有道路、橋梁漏采集，在大型的路口立交橋位置檢查是否有依照設計進行完整的路口覆蓋采集；并檢查路網采集的規范性。數據現勢性的檢查，主要檢查實景影像數據的現勢性是否符合要求。

(3)數據質量的檢查：針對點云數據、影像數據以及面片數據三種主要實景三維成果進行檢查。點云數據主要檢查點云密度是否滿足設計要求，點云分布是否均勻飽滿，相應的視點范圍是否全覆蓋，有否大型障礙物或車輛阻隔造成較大的點云漏洞，有無明顯的噪聲點云存在。影像數據主要檢查拍攝的影像成果是否曝光正常，影像中的地物是否清晰可辨，有無存在大量地物被大型車輛遮擋的現象，影像中的地物是否與點云準確匹配，影像拼接是否流暢，是否有明顯的拼接錯位現象以及影像中有無噪聲點、污點等異常影像現象等。面片數據的檢查，主要檢查面片是否存在遺漏或者重復構造，采集的面片與點云是否匹配，與建筑物的高度是否匹配等。

(4)隱私以及保密信息處理的檢查：隱私處理主要檢查影像中符合標準的行人相貌特征以及私用車牌號碼是否有進行模糊處理以及檢查隱私處理的標準是否統一；保密信息處理主要檢查是否有對重要交通設施的限高、限重、限寬等需要保密的信息進行足夠的模糊或遮擋處理，對于需要保密的敏感設施與單位是否進行了足夠的跳幀處理。

(5)附件質量：主要檢查元數據填寫是否完整、正確；文檔附件資料是否齊全，檢查作業過程中記錄是否完整，過程檢查記錄是否完整、齊全等。

2.2檢驗方法

根據實景三維成果生產的特點，檢查的方法可歸納為三種：軟件自動檢查、人機交互式檢查和人工實地核對檢查。在實際生產中，針對不同檢查內容、作業方法，需要上述三種方法相互配合、綜合應用才能發揮更好的作用，若單獨使用某一種方法，則難以達到預期的效果。

(1)數學精度的檢查：主要以人機交互式檢查方法進行，同坐標系矢量數據成果與點云數據、道路軌跡數據成果進行比對檢查數學基礎；通過比對相關同名地物點坐標檢查道路軌跡精度，同時通過人工判讀軌跡點的分布密度與技術設計的符合性。

(2)數據的完整性與正確性的檢查：主要采用人機交互式檢查與編寫相應的檢查工具自動檢查進行計算機檢查相結合方式進行；數據完整性主要運用人機交互式方法，將在設計要求的范圍內將軌跡點數據與現有矢量、路網數據進行套合，篩選符合等級的道路進行完整性確認，同時抽取一定比例的具有代表性的道路進行實地核查采集規范性。

(3)數據質量的檢查：在室內運用人機交互式方法，檢查實景影像數據及點云數據，并套合比對點云數據以及現有的路網數據來檢查點云的精度，利用點云對應的實景影像，從軌跡視角來檢查實景影像的地物點與點云的匹配度；通過點云與面片的套合比對來檢查面片采集的完整性，以點云的垂直視角來檢查面片的水平精度以及在影像的軌跡點視角來檢查面片的垂直構造精度。

(4)隱私以及保密信息處理檢查：實景三維地圖作為一種新興的重要的地圖，隱私及保密信息的處理至關重要。檢驗時主要采用人機交互式檢查為主，逐幀檢查，并抽取一定比例的跳幀數據進行外業實地核對確認是否因跳幀而影響了成果的完整性。

(5)附件質量檢查：主要是在室內采用人工檢查的方式。

3質量評定

參考現行《數字測繪成果質量檢查與驗收規定》(GB/T18316-2008)、《測繪成果質量檢查與驗收規定》(GB/T24356-2009)以及其他相關規定，結合實景三維成果的生產實踐，提出以下實景三維成果質量評定方法。

根據不同質量元素按照缺陷分類對照進行分析，采用加權平均計算單位產品得分。即：

(1)

式中：

S、S1——單位成果質量、質量元素得分；

Pi——相應質量元素的權；

n——單位成果中包含的質量元素個數。

4應用實例

為了驗證上述實景三維質量檢驗方案的有效性、合理性，結合生產實踐，筆者將上述檢驗方案應用于我國南方某城市城區實景三維成果的生產項目——項目背景：南方某城市中心城區，檢驗的實景三維成果共112條道路共 21 318幀影像，南平城區，測區面積約為 120 km2，道路有效千米數 150 km，設計要求的元數據項41項。依據GB/T 18316-2008《數字測繪成果質量檢查與驗收》的規定，隨機抽取了12條道路 2 205幀作為樣本進行檢驗。利用本文介紹的方法進行全面檢查和質量評定(項目評定結果表2)，檢查發現的質量問題(質量問題舉例如表3)與對最終產品的質量評定結論得到了單位和業主的一致認同。

5結語

筆者結合自身參與的實景三維成果檢驗工作，根據現有作業與檢查的標準規范，對實景三維生產實踐中發現的問題進行一定的總結、分析，提出了一套簡單的實景三維成果質量檢驗方案，并且將這套檢驗方案成功的應用在實例中，為實景三維成果的質量檢查和質量評價提供了實際的參考。

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[8]GB/T 18316-2008. 數字測繪成果質量檢查與驗收[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.

文章編號：1672-8262(2016)03-67-04

中圖分類號：P208.1

文獻標識碼：B

*收稿日期：2016—02—29

作者簡介：付愛華(1982—)，女，工程師，主要從事測繪成果的質檢工作。

基金項目：福建省測繪地理信息局研究項目(2014J09)