15000 110000 光学测绘遥感卫星影像产品 编制说明

2《1:50001:10000光学测绘遥感卫星影像产品》编制说明一、工作简况家标准化管理委员会关于下达2023年第一批推荐性国家标准计划及相关标准外文版计划的通知》，正式批准国家标准计划项目：1:50001:10000光学测），本项任务由中华人民共和国自然资源部提出，由全国地理信息标准化技术自然资源部第二地形测量队、黑龙江地理信息工程院、广州蓝图地理信息技术测绘遥感卫星主要服务于立体测图，其影像产品的技术要求和指标特性有别于普通的遥感卫星影像，导致其影像产品分级体系和产品定义无法直接采用传统的遥感卫星影像产品分级体系和产品定义。而国内外适用于立体测绘应用的卫星均采用了独立的相互之间差异巨大的卫星影像产品分级体系，这对遥感卫星影像测绘应用的进一步发展形成制约。因此急需结合不同比例尺测绘应用需求，针对性制定测绘遥感卫星影像产品的分级体系，明确各级影像产品的格目前我国测绘遥感卫星发展迅速，其数据已经可以实现1:50000—1:5000的测图应用。2017年颁布的《1:250001:50000光学测绘遥感卫星影像产品3）：准化研究所、自然资源部第二地形测量队、黑龙江地理信息工程院、广州蓝图2）主要起草人及其所做工作1自然资源部国土卫星2自然资源部国土卫星3456789………完成标准实施方案，并提交至全国地理信息标准化技术委员会秘书处。随后编制了《1:50001:10000光学测绘卫星遥感影像产品规范》编写大纲和计划，4的需求开展广泛调研；并对常见的国内外中高分辨率光学测绘卫星影像开展误差因素理论分析，获得了测绘遥感影像各级产品需要解决的误差类型，为产品标准的技术要求制定提供技术依据。在此基础上，开展测绘卫星平面影像和立光学测绘遥感卫星各级影像产品的准确内涵和关键技术指标，为标准编写提供件、现场会议和视频会议等多种形式与领域内生产作业单位、大学、科研院所的多位技术专家和生产专家进行多次交流探讨，对标准讨论稿中的框架、产品构成、产品模式、产品要求和质量检验等方面内容进行逐条逐句地认真讨论。术要求和关键指标再次逐条开展理论分析和进一步实验验证，并经过多次内部讨论及修改，从整体上梳理标准内容和形式，形成了《1:50001:00000光学二、国家标准编制原则、主要内容及其确定依据，修订国家标准时，还包括修订前后技术内容的对比本标准编制中认真遵循了符合性、协调性、科学性、先进性、规范性和实（1）符合性本标准符合我国有关现行法律、法规要求。本标准涉及领域目前没有强制本标准与2018年颁布的《1:250001:50000光学测绘遥感卫星影像产品星影像产品体系。两个标准在体例、格式、基本要求等方面保持了较好的协调一致性，避免新制定标准同已经颁布实施的同系标准之间的不一致性。鉴于测绘地理信息行业对影像精度有着较高要求，本标准在编制过程中，重点参考了5本标准对各级影像产品的各项指标要求均经过了科学严格地理论推导和实本标准在国内首次提出了能够充分表达大比例尺卫星立体成像特征的遥感本标准对测绘遥感影像的产品分级、产品描述、产品构成、产品模式、产品要求、产品检验、成果保障及成果保密等多方面进行系统性规范，确保指标本标准在制定过程中始终坚持能够更好满足不同行业应用需求和应用习惯等原则，此外在产品定义和指标制定时既积极兼顾了未来新型航天传感器的发展趋势及其所获取遥感影像的新型特征，同时也充分考虑了当前不同行业对测绘遥感影像的使用习惯和现状，并进行了必要的总结、提炼和规范，使得本标准的内容可以适用于大部分行业对测绘遥感影像产品的应用现状，并兼顾了未2．国家标准主要内容及其确定依据，修订国家标准时，还包括修订本标准主要依据《中华人民共和国测绘法》、《中华人民共和国城乡规划6本标准适用于1:5000、1:10000光学遥感测绘卫星影像产品的生产、质本标准所涉及到的数据格式、质量检查与验收和影像元数据等规定，与许多现行国家标准有关。因此，该部分将正文中直接引用的标准作为规范性引用一些术语由于相关标准中已有定义，本标准未再列出。该部分包括“光学遥感测绘卫星影像产品分级”和“各级光学遥感测绘卫目前国内外可以用于测绘应用的卫星影像产品分级体系（如SPOT-5/6、主要依据产品处理级别和地理定位精度。参照这个影像产品分级的惯例，同时充分借鉴目前国内测绘应用最广泛的中高分辨率测图卫星—资源三号的影像产品分级体系和产品描述，依据处理级别和地理定位精度作为分级标准，根据不同层次用户对遥感影像的处理需求和技术能力，“光学遥感测绘卫星影像产品分级”中将光学测绘遥感影像产品分为原始影像、辐射校正影像产品、传感器校正影像产品、系统几何纠正影像产品、几何精纠正影像产品和正射纠正影像产品，“各级光学遥感测绘卫星影像产品描述”中分别描述了各级光学遥感测“产品构成”中充分考虑测绘卫星立体成像特点，结合各个行业不同层次用户开展测绘遥感卫星影像应用的多层次需求，以及现有遥感和摄影测量处理技术手段及常用工艺流程特点，以完备性、通用性、科学性为原则分别确定了各级光学测绘遥感影像的产品构成。其中，系统几何纠正影像产品、几何精纠正影像产品作为几何纠正处理后影像产品，为了使其能够在进一步几何精纠正或地形改正中获得更高的精度和效率，提出了系统几何校正影像和几何精纠正7影像产品可以附带三维几何模型参数文件，用于后续摄影测量处理。针对当前部分卫星影像供应商出于各种原因拒绝提供卫星传感器模型参数数据的现状，而有理函数模型即可以较好替代严密成像几何模型，又几乎被所有遥感和摄影测量平台所支持，同时具有较高的计算效率等优点，提出了传感器校正影像产品、系统几何纠正影像产品、几何精纠正影像产品均附带有理函数模型参数文“文件要求”中分别概要描述了“产品构成”中出现的所有文件的用途、能够用于立体测绘应用的卫星，其最重要特征就是卫星上装载了多台拥有不同成像视角的相机可以同步获取同一区域不同视角的多张影像，或者也可以通过卫星侧摆等敏捷成像方式由一台相机同轨或异轨获取同一区域不同视角的多张影像，组成立体像对，模拟人眼立体视觉原理，用以恢复成像时刻的立体场景，开展立体应用。本标准立足于测绘卫星这一重要特点，提出了测绘遥感影像产品包括平面和立体两种组合模式。因此该部分包括“平面模式”和“立 鉴于目前国内外绝大多数主流光学遥感测绘卫星均同步搭载全色和多光谱相机用于获取两种类型的遥感影像，且测绘遥感领域也一直有按照影像波段特性来进行影像类型划分的习惯，“平面模式”中规定了各级卫星遥感影像按波合主编单位长期开展卫星立体影像生产和使用的丰富经验，提出了立体像对构建的重要指标，如立体像对的组成影像数量要求、组成影像之间的重叠度、基8尺测绘地理信息产品普遍采用的数学基础，确定了光学测绘遥感卫星影像产品通常情况下采用的坐标系、地图投影、高程系。同时也考虑了对全球通用数学“时间参考系”中采用目前我国通用时间参目前主流中高分辨率商业卫星均采用推扫成像模式开展摄影工作，其获取影像的原始形式为长条带影像。在理想情况下，长条带影像作为一个整条带，内部误差趋于一致，仅需要少量控制点就可以实现整个条带影像的高精度绝对定向。因此长条带（也即本标准中提到的超景）是一种有效且实用的影像存储模式。然而在实际应用中，出于商业目的或技术原因如为了便于对海量遥感图像数据进行销售、处理、管理、分发、浏览查询等），一般采用图像数据分段、分块管理的方式，依据卫星及其有效载荷数据图像的全球参考系统（WorldwideReferenceSystem,WRS）每个WRS格网对应的一块或一段图像，也就是标准景影像。因此，“存储单元”中规定了影像存储单位可采用标准景或超景两种存储模式，并描述了各种存储“色彩模式与像素位数”中规定了光学测绘遥感卫星影像产品全色影像和多光谱影像的波段数量、像素位数等。其中，随着未来航天摄影设备性能升级和发展，同时充分考虑到目前在轨运行的主流光学遥感测绘卫星的相机量化比特数均已大于8比特。从有效保留卫星影像辐射信息的角度出发，也为了高效“地面像元分辨率”中规定了全色影像和多光谱影像的空间分辨率。在此公认的生理学研究成果认为人眼能够辨识的两点的最短距离为0.075毫米，在制图时建议将分辨率取为0.1毫米，限差定位0.2毫米。根据以上生理学理论9在充分分析总结国内外主流商业测绘卫星遥感影像产品的命名规则，积极“精度”中规定了光学遥感测绘卫星影像产品的几何精度和内部几何畸变除了卫星原始影像中附带的各种系统性误差和部分随机误差的影响后c)传感器校正影像产品是指在辐射校正影像基础上进行传感器校正处理位长期大量的基于国内外卫星传感器校正影像的后续其他影像产品生a)由于成像过程各类不规则畸变导致的影像像元的几何位置相对于地面器校正影像的内部几何畸变对最终平面和高程几何精度影像的误差传c)几何精纠正影像产品和正射纠正影像产品通过控制点消除或减弱了系“影像质量”中遵循卫星影像应该真实反映成像时刻地物的真实辐射状态和能量值的原则，结合影像产品应该具有基本视觉美感的朴素要求，对各级光学遥感测绘卫星影像产品的辐射质量、色彩特征、云斑覆盖、影像缺损等做了尤其需要注意的是：由于卫星影像覆盖区域较大，且过境成像时间相对固考虑到测绘遥感影像产品的主要用途是作为各个行业开展后续其他遥感或摄影测量处理的数据源，而非终结产品，因此对影像云斑覆盖指标不宜直接参考测绘地理信息产品中对含云量的高要求。主编单位结合了长期以来卫星影像处理和高级测绘产品生产应用过程的对云斑覆盖影响的经验，提出了云斑覆盖指标检查与验收相关国家或行业标准还没有制定。主编单位总结在长期卫星影像处理和质量检验业务化工作经验基础上，提出了光学测绘遥感卫星影像产品的质该部分参照测绘地理信息产品相关国家或行业标准中对产品包装的要求，该部分参照测绘地理信息产品相关国家或行业标准中对产品保密的要求，三、试验验证的分析、综述报告，技术经济论证，预期的经济效益、社会效益和生态效益型立体测绘卫星。它是由本标准主编单位作为牵头主用户的测绘专用卫星，主要用于1:1万比例尺立体测图生产及更大比例尺地理信息产品的更新。在主编单位承建的高分七号卫星地面应用系统中，参照本标准规定的测绘遥感影像分纠正影像产品、几何精纠正影像产品和正射纠正影像产品的规模化和业务化生同时委托多家测绘产品质量检验权威单位对所生产的高分七号测绘遥感影①委托国家测绘产品质量检验测试中心对高分七号传感器校正影像产品开展了几何精度检测，结果表明：自然资源部国土卫星遥感应用中心利用激光高程点作为高程控制点生产的高分七号卫星立体影像成果，山东测区平面位置精②委托自然资源部黑龙江测绘产品质量监督检验站对利用高分七号测绘遥展了质量检验，结果表明：利用高分七号立体卫星测绘遥感影像产品生产1:10000DSM、DEM、DOM、DLG本标准中1:10000比例尺几何精纠正影像产品和正射纠正影像产品的几③委托四川省测绘产品质量监督检验站对利用高分七号卫星立体影像和外形区域均满足1:10000精度要求；DOM产品平面精度在全地形区域均满足高程精度在平地、丘陵、山地和高山地地形分别满足1:10000比例尺三级、二级、一级和一级精度要求。验证了本标准中1:10000比例尺几何精纠正影像产④委托自然资源部第二地形测量队、黑龙江地理信息工程院、自然资源部第三地理信息制图院和自然资源部第四航测遥感院分别选取陕西区域、黑龙江区域、四川区域和海南区域的高分七号卫星立体影像开展1:1万比例尺立体测DOM、DSM和DEM等产品生产。从整体上验证了本标准中等均可以满足相应比例尺的测绘生产，表明本标准的核心指标全球卫星数据产业近半个多世纪以来能够持续稳定发展，卫星产品分级标准的推广与应用起了相当大的作用。因为这些标准，卫星数据按照几何特性、辐射特性等方面，被划分成了不同的应用级别，企业可以依据卫星数据的不同指标制定合理的价格，不仅实现了优质优价的商业目的，而且也可以帮助用户建立起理智应用、持续应用的信心。由于目前卫星影像产品的品种和档次较多，行业内缺乏统一规范的描述方法用以交流，阻碍了卫星影像产品的正常流通，加上一些用户对卫星影像产品的认识不够成熟，这也为卫星影像应用市场今后的良性发展埋下了巨大的隐患。为了保护卫星运营商和遥感用户的共同权益，促进卫星应用市场的繁荣和健康发展，制定统一、科学、合理的卫星影像分级标在卫星研制、生产和应用过程中，世界各国特别是发达国家的卫星主管部由于过去国外卫星数据产品相比我国本土卫星影像产品具有明显的技术质量优势，加之我国卫星影像产品尤其是中高分卫星影像产品没有公认的标准，造成有的用户