T∕CAGIS 3-2020 无人机遥感数据编目

３犃７团 体 标 准无人机遥感数据编目犵发布 实施中国地理信息产业协会 发布目 次前言 Ⅲ引言 Ⅳ１范围 １２规范性引用文件 １３术语和定义 １４符号和缩略语 ２５编目对象内容及方法 ２编目对象编目内容编目方法

……………２……………２……………３６元数据内容 ３１元数据结构 ３２数据字典 ３３核心元数据元素 ３４可见光载荷元数据元素 ３５红外载荷元数据元素 ３多光谱载荷元数据元素高光谱载荷元数据元素

……………４……………４８激光雷达载荷元数据元素 ４９合成孔径雷达载荷元数据元素 ４０倾斜摄影载荷元数据元素 ４１视频载荷元数据元素 ４７数据命名 ４数据名称命名规则８数据编目流程

……………４……………４……………５１数据存储管理 ５２元数据目录编制 ５附录Ａ规范性）无人机遥感核心元数据数据字典 ６附录Ｂ规范性）无人机可见光遥感元数据数据字典 ８附录Ｃ规范性）无人机红外遥感元数据数据字典 ９附录Ｄ规范性）无人机多光谱遥感元数据数据字典 附录Ｅ规范性）无人机高光谱遥感元数据数据字典 １附录Ｆ规范性）无人机激光雷达遥感元数据数据字典 附录Ｇ规范性）无人机合成孔径雷达遥感元数据数据字典 Ⅰ附录Ｈ规范性）无人机倾斜摄影遥感元数据数据字典 附录规范性）无人机视频遥感元数据数据字典 参考文献 Ⅱ前 言本文件按照标准化工作导则第１部分标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件由中国科学院无人机应用与管控研究中心和中国地理信息产业协会无人机应用与管控工作委员会提出。本文件由中国地理信息产业协会归口。本文件起草单位中国科学院地理科学与资源研究所中国科学院无人机应用与管控研究中心中国地理信息产业协会无人机应用与管控工作委员会天津中科无人机应用研究院北京清源四维科技有限公司北京帝测科技股份有限公司西安大地测绘股份有限公司山西迪奥普科技有限公司北京威特空间科技有限公司北京奇正数元科技股份有限公司中测新图北京遥感技术有限责任公司中国铁路设计集团有限公司埃洛克航空科技北京有限公司航天数维高新技术股份有限公司河北天海测绘服务有限公司天津市万贸科技有限公司江苏省金威遥感数据工程有限公司济南市房产测绘研究院广东省科学院广州地理研究所广州中科云图智能科技有限公司广州长地空间信息技术有限公司、长江空间信息技术工程有限公司武汉桂林飞宇科技股份有限公司四川测绘局测绘技术服务中心、江西翱翔星云科技有限公司北京翔翼飞鹰航空科技有限公司。本文件主要起草人廖小罕叶虎平王俊伟邓晓明刘霞梁卫鸣谭翔岳焕印李英成薛艳丽、王小平陈刚董韬王刚颜敏支晓栋高文峰邓继伟郝春海徐秀云范晓星李明李方方马宏兵、廖洁麟白文星韩双立赵满超黄吴蒙杨传训查志伟胡艳琴陈凯明马力殷严刚程多祥李涛。Ⅲ引 言为推动无人机遥感数据共享的标准化促进产业进一步发展在国家标准化工作改革大力发展团体标准政策支持下中国地理信息产业协会编制团体标准无人机遥感数据编目Ⅳ无人机遥感数据编目１范围本文件规定了无人机遥感数据的编目对象内容方法无人机遥感数据元数据内容无人机遥感数据命名制定了无人机遥感数据的编目流程。本文件适用于可见光红外多光谱高光谱激光雷达合成孔径雷达和倾斜摄影视频载荷无人机遥感数据的获取存储处理分发共享应用等过程中的数据编目。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文件必不可少的条款。其中注日期的引用文件仅该日期对应的版本适用于本文件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文件。地理信息元数据无人驾驶航空器系统术语３术语和定义下列术语和定义适用于本文件。１２３４５

无人机由遥控设备或自备程序控制装置操纵机上无人驾驶的航空器。来源有修改］载荷用遥感手段对地观测的传感器。注本文件涉及的载荷类型有可见光红外多光谱高光谱激光雷达合成孔径雷达和倾斜摄影视频共八种类型。无人机遥感数据无人机载荷获取的原始数据集和后处理数据。注本文件中可将无人机遥感数据简称为数据原始数据集遥感载荷直接获取的未经处理的数据集。后处理数据经几何纠正匀光匀色镶嵌融合等处理后的遥感数据。１６７８９

元数据关于数据的数据。即数据的标识覆盖范围质量空间和时间模式空间参照系和分发等信息。来源０］元数据元素元数据的基本单元。来源０］核心元数据元素一组说明数据相同特性的元数据元素。来源０］注：本文件中指各类型载荷获取数据共有的元数据元素。载荷元数据元素各类型载荷遥感数据中体现载荷特性的元数据元素。４符号和缩略语下列缩略语适用于本文件。高光谱红外激光雷达多光谱倾斜摄影定位定姿系统后处理数据原始数据集合成孔径雷达视频可见光５编目对象内容及方法１编目对象无人机遥感载荷获取的原始数据集和后处理数据。２编目内容确定无人机遥感数据的元数据实现无人机遥感数据的唯一命名规定无人机遥感数据的编目流程。２３编目方法通过数据字典规定元数据的内容通过时空信息产权人任务名称载荷类型和数据处理阶段实现数据的唯一命名通过规定数据存储管理和元数据目录编制实现数据编目。６元数据内容１元数据结构元数据结构由核心元数据元素和载荷元数据元素两部分组成数据格式为。２数据字典数据字典规定了数据的各项元数据元素。每项数据均具有下列７个属性。中文名称数据的唯一中文标记。英文缩写数据的英文名称的缩写。定义对元数据的说明使之与其他元数据在概念上相区别。条件说明元数据元素是否应选取的属性。包括必选可选和条件必选。最大出现次数说明元数据元素可以具有的最大实例数目。仅出现一次的用表示多次出现的用表示。不为１的固定出现次数用相应的数字表示如等。数据类型表示元数据元素的一组不同的值。值域元数据元素的取值范围有默认值的时候需要注明默认值。注参照所制定的元数据标准数据字典的描述方法。３核心元数据元素核心元数据元素包括标识信息平台载荷信息时间信息空间表达信息内容信息空间参照信息、数据分发信息共７部分项元数据元素具体内容如下。）标识信息４项数据名称数据摘要数据类别数据格式。）平台载荷信息４项平台类型平台名称载荷类型载荷名称。）空间表达信息５项覆盖区域空间最东位置空间最西位置空间最北位置空间最南位置。）时间信息２项采集开始时间采集结束时间。）内容信息８项空间尺度航摄高度缩略图数据量信息地面配套信息覆盖面积飞行记录表。）空间参照信息２项坐标系统高程系统。）数据分发信息３项产权人联系人联系电话。无人机遥感核心元数据数据字典规定了核心元数据元素的具体内容按照附录执行。４可见光载荷元数据元素可见光载荷元数据元素除和附录Ａ外还应包括像元尺寸焦距像素数光谱范围畸变参数信息。无人机可见光遥感元数据数据字典规定了可见光载荷元数据元素的具体内容按照附录执行。５红外载荷元数据元素红外载荷元数据元素除和附录Ａ外还应包括像元尺寸焦距像素数光谱范围测温范围温度分辨率测温精度信息。无人机红外遥感元数据数据字典规定了红外载荷元数据元素的具体内容按３照附录Ｃ执行。６多光谱载荷元数据元素多光谱载荷元数据元素除和附录Ａ外还应包括光谱范围波段数目量化比特数成像模式、像元尺寸焦距起始波长终止波长中心波长像素数通道响应函数产品成果各波段对应的波长信息。无人机多光谱遥感元数据数据字典规定了多光谱载荷元数据元素的具体内容按照附录Ｄ执行。７高光谱载荷元数据元素高光谱载荷元数据元素除和附录Ａ外还应包括光谱范围波段数目量化比特数成像模式、像元尺寸焦距采样间隔中心波长像素数通道响应函数产品成果各波段对应的波长信息。无人机高光谱遥感元数据数据字典规定了高光谱载荷元数据元素的具体内容按照附录Ｅ执行。８激光雷达载荷元数据元素激光雷达载荷元数据元素除和附录Ａ外还应包括扫描角度点云密度探测距离激光波长、激光扫描频率激光扫描线数脉冲频率回波强度分辨率角分辨率激光发散角信息。无人机激光雷达遥感元数据数据字典规定了激光雷达载荷元数据元素的具体内容按照附录Ｆ执行。９合成孔径雷达载荷元数据元素合成孔径雷达载荷元数据元素除和附录Ａ外还应包括载波频率初始斜距脉冲重复频率侧视模式距离向分辨率方位向分辨率多普勒中心频率最大幅宽像素数极化方式中心入射角信息。无人机合成孔径雷达遥感规定了合成孔径雷达载荷元数据元素的具体内容按照附录Ｇ执行。倾斜摄影载荷元数据元素倾斜摄影载荷元数据元素除和附录Ａ外还应包括相机数量像元尺寸像素数焦距倾斜角度畸变参数信息。无人机倾斜摄影遥感元数据数据字典规定了倾斜摄影载荷元数据元素的具体内容，按照附录Ｈ执行。１视频载荷元数据元素视频载荷元数据元素除和附录Ａ外还应包括像元尺寸焦距视频分辨率帧率时长色彩、测姿定位信息的时间同步信息。无人机视频遥感元数据数据字典规定了视频载荷元数据元素的具体内容按照附录执行。７数据命名１数据名称数据名称是对每一条数据进行的唯一命名便于对各类型传感器获取的数据进行辨识或共享。２命名规则数据名称采用面分类法用文本大写英文字母或数字表示。基本面共分为６段第一段用６位数字表示县以上行政区划编号第二段用８位数字表示时间时间为北京时间第三段用文本表示产权人名称第四段用文本表示任务名称第五段用英文大写字母表示载荷类型第六段用英文字母表示数据处理阶段。段与段之间用短横线连接见示例。具体为县以上行政区划编号采集时间任务数据处理阶段见示例。４示例中国科学院地理科学与资源研究所中科院天地园区正射影像获取注县以上行政区划编号参考中华人民共和国民政部规定的县以上行政区划代码中的县区名称编码。如果覆盖区域跨越两个不同的行政区域以主要覆盖范围所在的行政区域或者依据遥感作业主要目标所在的行政区域进行标识。注时间信息为原始数据采集开始时间用年月日表示其中４位年数字２位月数字２位日数字。如果作业区域由多个架次完成时间为初始架次作业时间。注产权人即数据的权属人。针对同一产权人中的不同部门或者个人所属且县以上行政区划编号采集时间任务名称载荷类型和数据处理阶段完全相同的数据在产权人后边附加编号英文字母编号以示区分。注任务名称采用作业区域主要目标和作业目的命名。如中科院天地园区正射影像获取注载荷类型用４符号和缩略语中的缩略语表示。如可见光相机为。注数据阶段为数据处理阶段未加工的原始数据用表示经过加工的后处理数据用表示。８数据编目流程１数据存储管理１管理方式数据存储管理采用三级目录方式目录命名见。２第一级目录第一级目录以数据名称命名。３第二级目录第二级目录包括架次文件夹缩略图和元数据表。架次文件夹以架次的采集时间及架次编号命名架次编号用两位数字表示开始。命名方式为架次编号缩略图以数据的快视图表示格式为常见图片格式如等。命名方式为数据名缩略图元数据表命名方式为元数据表４第三级目录第三级目录为实体数据文件夹和说明文档文件夹。实体数据文件夹存储无人机遥感数据实体。说明文档文件夹里存储数据采集或处理过程的说明文档文档应包括作业区域相关信息作业情况记录等内容。２元数据目录编制元数据目录用于数据存储管理汇交和共享。元数据目录内容由各条数据的核心元数据组成。按照阿拉伯数字从按照行政区划和采集时间编号递增的方式依次对数据进行编号生成元数据目录。元数据目录与第一级目录并列存储。元数据目录为文档格式为命名方式为最早采集时间最近采集时间元数据目录见示例。示例中国科学院地理科学与资源研究所元数据目录。５附录犃规范性）无人机遥感核心元数据数据字典表规定了无人机遥感核心元数据数据字典内容。表１无人机遥感核心元数据数据字典元数据元素编号名称英文缩写定义／条件最大出现次数数据类型域１数据名称无人机遥感数据的名称一般来说在数据名称中可以体现数据集的时间空间用途等信息Ｍ１字符串自由文本２数据摘要简要描述该无人机遥感数据情况的综述性表达。包括来源征用途等Ｏ１字符串自由文本３数据类别数据的类别信息包括原始数据集和后处理数据两种Ｍ１字符串枚举型４数据格式无人机遥感数据中包含的所有数据的数据格式ＭＮ字符串自由文本５平台类型无人机作业飞行平台类型Ｏ１字符串自由文本６平台名称无人机作业飞行平台的名称Ｏ１字符串自由文本７载荷类型无人机工作时搭载的任务载荷的类型如果是多载荷作业同时列出ＭＮ字符串自由文本８载荷名称无人机工作时搭载的任务载荷的详细名称及型号Ｏ１字符串自由文本９覆盖区域该无人机遥感影像覆盖的区域范围如中国北京市门头沟区Ｏ１字符串自由文本１０空间最东位置该无人机遥感数据覆盖范围最东边的经度信息十进制表示Ｍ１浮点型１空间最西位置该无人机遥感数据覆盖范围最西边的经度信息十进制表示Ｍ１浮点型１２空间最北位置该无人机遥感数据覆盖范围最北边的纬度信息十进制表示Ｍ１浮点型１３空间最南位置该无人机遥感数据覆盖范围最南边的纬度信息十进制表示Ｍ１浮点型１４采集开始时间无人机搭载任务载荷开始采集数据的时间点Ｍ１日期型６表１无人机遥感核心元数据数据字典续）元数据元素编号名称英文缩写定义／条件最大出现次数数据类型域１５采集结束时间无人机搭载任务载荷结束采集数据的时间点Ｏ１日期型１６空间尺度影像产品数据的空间分辨率单位米激光雷达产品为点云密度单位点每平方米２）Ｃ１浮点型＞０１７航摄高度任务载荷航摄时的平均对地高度单位米Ｏ１浮点型＞０１８缩略图无人机遥感影像的缩略图为后处理数据缩略图或者原始数据集的单张影像图）ＯＮ类图片信息１９数据量无人机遥感数据的存储容量位吉字节Ｍ１浮点型＞０２０ＰＯＳ信息无人机飞行时产生的ＰＯＳ信息数据Ｃ１文本若影像本身含有信息或者合成产品不必填写；否则应提供２１地面配套信息获取无人机遥感数据时布设的地面控制点靶标等配套相关信息Ｏ１文本自由文本２覆盖面积遥感作业区域覆盖的面积Ｍ１浮点型＞０２３飞行记录表遥感作业过程记录主要包括平台载荷信息作业情况作业范围等Ｃ１字符串有／无２４坐标系统坐标系统如西安北京自定义Ｃ１字符串自由文本２５高程系统ＨＳｙｓ高程系统黄海高程国家高程基准大地高自定义Ｃ１字符串自由文本２６产权人发行该无人机遥感数据集的单位或者个人名称Ｍ１字符串自由文本２７联系人无人机遥感数据的联络人员名称Ｍ１字符串自由文本２８联系电话产权人的联系电话Ｍ１字符串自由文本注为必选为可选为条件必选。７附录犅规范性）无人机可见光遥感元数据数据字典表规定了无人机可见光遥感元数据数据字典内容。表１无人机可见光遥感元数据数据字典元数据元素编号名称英文缩写定义约束／条件最大出现次数数据类型域２９像元尺寸任务载荷相机的像元尺寸大小，单位平方微米（μｍ×μｍ）Ｍ１浮点型＞０３０焦距任务载荷相机拍摄时的焦距位毫米Ｍ１浮点型＞０３１像素数ＰｘＮｕｍ相机长边与短边的像素数量Ｍ１整型＞０３２光谱范围成像的光谱波段范围单位微米（μｍ）Ｏ１浮点型＞０３畸变参数各个相机畸变参数相主点偏移径向畸变参数１２３，切向畸变参数１２需给出像平面坐标系轴的方向设定、原点定义及径向切向畸变公式）ＭＮ字符串自由文本注为必选为可选。８附录犆规范性）无人机红外遥感元数据数据字典表规定了无人机红外遥感元数据数据字典内容。表１无人机红外遥感元数据数据字典元数据元素编号名称英文缩写定义约束／条件最大出现次数数据类型域２９像元尺寸任务载荷相机的像元尺寸大小单位平方微米Ｍ１浮点型＞０３０焦距任务载荷相机拍摄时的焦距单位毫米Ｍ１浮点型＞０３１像素数ＰｘＮｕｍ相机长边与短边的像素数量Ｍ１整型＞０３２光谱范围成像的光谱波段范围单位微米Ｍ１浮点型＞０３测温范围红外载荷的测温范围单位摄氏度Ｏ１字符串如３４温度分辨率测量温度的最小间隔单位摄氏度。如果设备本身有温度分辨率填写否则不填Ｃ１浮点型＞０３５测温精度测温的精度单位摄氏度。如果设备本身有温度分辨率填写否则不填Ｃ１浮点型＞０注为必选为可选为条件必选。９附录犇规范性）无人机多光谱遥感元数据数据字典表规定了无人机多光谱遥感元数据数据字典内容。表１无人机多光谱遥感元数据数据字典元数据元素编号名称英文缩写定义约束／条件最大出现次数数据类型域２９光谱范围载荷可获取波谱的范围单位纳米Ｍ１字符串如１００ｎｍ］３０波段数目影像包含的波段数目Ｍ１整型＞０３１量化比特数影像像素能够区分所有光谱量化级所需的二进制数Ｍ１整型＞０３２成像模式获取数据的方式Ｃ１字符串推扫式、框幅式３像元尺寸任务载荷相机的像元尺寸大小，单位平方微米（μｍ×μｍ）Ｍ１浮点型＞０３４焦距光谱相机镜头焦距单位毫米（ｍｍ）Ｍ１浮点型＞０３５起始波长传感器在某个波段通道能探测到的最短波长单位纳米ＭＮ浮点型＞０３６终止波长传感器在某个波段通道能探测到的最长波长单位纳米ＭＮ浮点型＞０３７中心波长ＣＷＬ光谱相机每个波段的主波长位纳米ＭＮ浮点型＞０３８像素数相机长边与短边的像素数量Ｍ１整型＞０３９通道响应函数ＢＲＦ由一个中心波长和半高宽也成半波宽完全可以由数学公式计算出一个高斯分布曲线描述传感器在某个预定波长范围内的响应ＯＮ字符串自由文本４０产品成果各波段对应的波长产品成果每个波段相对应的波长单位纳米ＯＮ浮点型＞０注为必选为可选为条件必选。１０附录犈规范性）无人机高光谱遥感元数据数据字典表规定了无人机高光谱遥感元数据数据字典内容。表１无人机高光谱遥感元数据数据字典元数据元素编号名称英文缩写定义约束／条件最大出现次数数据类型域２９光谱范围载荷可获取波谱的范围单位纳米Ｍ１字符串如３０波段数目影像包含的波段数目Ｍ１整型＞０３１量化比特数影像像素能够区分所有光谱量化级所需的二进制数Ｍ１整型＞０３２成像模式获取数据的方式Ｃ１字符串推扫式、框幅式３像元尺寸任务载荷相机的像元尺寸大小，单位平方微米（μｍ×μｍ）Ｍ１浮点型＞０３４焦距光谱相机镜头焦距单位毫米（ｍｍ）Ｍ１浮点型＞０３５采样间隔光谱相机在波长方向上的记录宽度间隔单位纳米ＭＮ浮点型＞０３６中心波长ＣＷＬ光谱相机每个波段的主波长位纳米ＭＮ浮点型＞０３７像素数ＰｘＮｕｍ相机长边与短边的像素数量Ｍ１整型＞０３８通道响应函数ＢＲＦ由一个中心波长和半高宽也成半波宽完全可以由数学公式计算出一个高斯分布曲线描述传感器在某个预定波长范围内的响应ＯＮ字符串自由文本３９产品成果各波段对应的波长产品成果每个波段相对应的波长单位纳米ＯＮ浮点型＞０注为必选为可选为条件必选。１附录犉规范性）无人机激光雷达遥感元数据数据字典表规定了无人机激光雷达遥感元数据数据字典内容。表１无人机激光雷达遥感元数据数据字典元数据元素编号名称英文缩写定义约束／条件最大出现次数数据类型域２９扫描角度载荷运行时对地探测的扫描角单位度）Ｍ１字符串３０点云密度单位面积上点的平均数量般用测区范围内每平方米的最小点数表示Ｍ１浮点型＞０３１探测距离载荷工作的探测距离范围Ｍ１浮点型＞０３２激光波长激光雷达载荷的激光波长位纳米Ｏ１浮点型＞０３激光扫描频率激光雷达扫描频率单位赫兹（Ｈｚ）Ｏ１整型＞０３４激光扫描线数激光扫描线数量Ｏ１整型＞０３５脉冲频率激光雷达载荷的激光发射频率Ｏ１整型＞０３６回波强度分辨率激光回波强度记录的数据量化位数Ｍ１整型＞０３７角分辨率相邻发射器的间隔角度单位度）Ｍ１浮点型＞０３８激光发散角激光雷达载荷的激光发射光束角度对应激光地面光斑大小单位度）Ｏ１浮点型＞０注为必选为可选。１２附录犌规范性）无人机合成孔径雷达遥感元数据数据字典表规定了无人机合成孔径雷达遥感元数据数据字典内容。表１无人机合成孔径雷达遥感元数据数据字典元数据元素编号名称英文缩写定义约束／条件最大出现次数数据类型域２９载波频率雷达波频率单位兆赫兹（ＭＨｚ）Ｍ１浮点型＞０３０初始斜距雷达成像最小作用距离单位米Ｍ１浮点型＞０３１脉冲重复频率ＰＲＦ方位向雷达脉冲重复频率位赫兹Ｍ