《地质灾害机载激光雷达遥感调查规范》编制说明

地质灾害机载激光雷达遥感调查规范（征求意见稿）

编制说明

一、工作简况

（一）任务来源

2022年2月，根据《自然资源部办公厅关于征集2022年度自然

资源标准制修订工作计划建议的函(自然资办函〔2022〕280号)》文

件要求，填报了《地质灾害机载激光雷达遥感调查规范》标准制订项

目建议书。

2022年9月，自然资源部下达了《自然资源部办公厅关于印发

2022年度自然资源标准制修订工作计划的通知（自然资办发〔2022〕

39号）》，通知中将《地质灾害机载激光雷达遥感调查规范》列入了自

然资源部标准制修订计划，计划编号：202212011。

标准牵头起草单位：成都理工大学。

（二）制定标准的背景、目的和意义

我国地质环境条件复杂，地质灾害发育、危害严重，全国目前发

现的地质灾害隐患点约29万处，涉及400多个城镇、上万个村庄，

影响8000多万人生命财产安全。通过不懈努力我国地质灾害防治工

作取得了显著成效，为最大限度地减少人员伤亡和财产损失发挥了重

要作用，但在地质灾害防治工作中也出现了一些异常现象，如发生在

福建、云南、贵州、四川、重庆、湖北等复杂山区的重大地质灾害，

多半以上发生在已建的监测预警区域之外。2013年7月10日都江堰

市中兴镇三溪村五里坡滑坡，造成161人死亡和失踪，摧毁大量灾后

重建的民房。2017年6月24日四川茂县叠溪镇新磨村滑坡，几乎瞬

1

间将整个村庄掩埋，造成83人失联和死亡。2018年10月17日和29

日西藏雅鲁藏布江米林段色东普沟先后两次发生冰崩-碎屑流，堵塞

雅鲁藏布江形成堰塞湖。2018年10月和11月，西藏江达县白格村

先后两次发生大规模滑坡，堵塞金沙江形成堰塞湖。通过这些重大地

质灾害事件不难看出，对于已知的地质灾害单点开展专业监测预警难

度不大，但对于地质灾害区域性的早期识别预报存在巨大困难。这些

灾害的源区位于大山的中上部，植被茂密且很多区域调查人员难以到

达，传统的调查和排查手段难于提前主动发现这些灾害隐患。事实上，

在我国的西部山区很多县城和村镇背靠大山，山顶上究竟是否存在地

质灾害隐患根本就无从得知。另外，一些山区线性交通工程建设过程

中也遇到此类难题，比如在建的川藏铁路，其沿线不断穿越海拔四五

千米的高山，很多关键部位尤其是隧洞进出口边坡，其是否存在安全

隐患仅靠人工调查已很难回答。

为了做好地质灾害防治工作，我国长期坚持落实群测群防体系并

且推进向群专结合转变，习近平总书记主持召开中央财经委员会第三

次会议强调大力提高我国自然灾害防治能力,并提出实施“九大工

程”，其中就包括“灾害风险调查和重点隐患排查工程，掌握风险隐

患底数”。可见地质灾害防治形势依然严峻复杂，还需切实加强地质

灾害防治能力建设，摸清重要地质灾害隐患的构造和可能影响范围，

准确判断地质灾害风险，提升准确判断“隐患在哪里”的能力。随着

政府应急管理能力的增强和科技水平的提升，当前防灾减灾工作已经

从单点防治走向系统防治，从被动防治走向主动早期发现隐患。在这

2

样的背景下把地质灾害应急的关口前移，早期发现地质灾害隐患，将

隐患纳入掌控之中，能够最大限度发挥地质灾害防治工作的主动性、

预见性，通过地质灾害观测技术的不断进步与提升，改变着传统的地

质灾害调查方法。

目前，卫星光学遥感、InSAR、无人机摄影测量等手段在地质灾

害早期识别领域应用较为广泛。卫星光学遥感、InSAR能够实现地质

灾害区域性、扫面性普查，无人机摄影测量也能够对重点地质灾害如

高位危岩体等实现精细化调查，然而这些手段在植被茂密山区实施困

难并存在缺陷，这类区域地质灾害类型、特征以及分布规律认识还不

够系统，其潜在风险难以准确评估预测。机载激光雷达（LiDAR，Light

DetectionandRanging）是一种新型主动式航空传感器，能够直接获取

观测区域的三维表面坐标和光学影像，一定程度上“穿透植被”，可

解决复杂地形高植被覆盖山区地质灾害识别难题。机载LiDAR集成

了位置、姿态测量系统、激光雷达（点云获取）、数码相机（影像获

取）等设备，LiDAR具有多次回波能力可“穿透”植被，通过滤波算

法有效去除植被获取真地面高程数据。无论是洪水还是山体滑坡，土

壤侵蚀还是冰川活动，都会在地貌上留下踪迹，这些迹象尽管会被茂

密的植被覆盖，都能够通过激光雷达技术进行识别提取。机载LiDAR

技术为植被覆盖山区地质灾害隐患识别提供了新的解决方案，在欧美、

日本等发达国家该技术已大面积应用，我国台湾、香港地区也有大量

应用案例，国内在此方面的研究起步较晚。近三年来，我国机载LiDAR

技术应用也日益增多，已在川藏铁路勘察、九寨沟地震灾区恢复重建

3

以及贵州集中采矿区进行了探索性的应用。灾害调查领域大范围开展

机载LiDAR应用的态势已然兴起，四川、贵州等山区省份已在试点

应用，深圳、广州、福建、大连等沿海城市，也尝试着采用机载LiDAR

解决灾害识别难题。

近年来随着机载激光雷达技术在国内的不断发展，逐渐应用于植

被覆盖下灾害隐患的识别、调查工作中，但是针对机载LiDAR的技

术规范主要集中在数据采集与预处理过程，在地质灾害遥感解译调查

方面的规定无任何规范或者标准可依据，其工作内容与调查方法与传

统的光学遥感有着很大不同，为此编制地质灾害机载激光雷达遥感调

查解译的技术要求，规范调查解译的程序、内容、方法及要求等，以

满足机载激光雷达地质灾害调查解译工作需求。

（三）编制过程

《地质灾害机载激光雷达遥感调查规范》的制定主要经历了可行

性调研、文本编制2个工作阶段。

1.可行性调研

地质灾害的种类多种多样，包括山体滑坡、崩塌、泥石流、地裂

缝等等。为了评估机载激光雷达技术在地质灾害调查中的可行性，保

证规范标准具有广泛的适用性。自2022年5月至2023年2月，由牵

头单位成都理工大学、参与单位四川测绘地理信息局测绘技术服务中

心、京创智慧科技有限责任公司分别选择甘肃省（兰州、天水、舟曲），

四川省（九寨沟县、泸定县、茂县），浙江省（杭州市、温江市），广

东省（广州市、深圳市）等中国西部、东部、中部、南部不同场区具

4

有代表性调研场景（超过5000km2面积）作为机载激光雷达地质灾害

调查可行性分析样本。调研内容包括不同类型和不同地理位置的地质

灾害形态特征、机载激光雷达点云采集密度要求、地质灾害三维可视

化建模与识别精度，在实际应用中，机载激光雷达已经证明能够提供

亚米级别的高程精度和水平分辨率，足以满足地质灾害调查的需求。

实施点云数据采集与处理，进行三维建模与识别，以及确保成果精度，

可以充分发挥该技术的潜力，提高地质灾害调查的效率和准确性。同

时在调研过程中发现机载激光雷达技术仍然需要合适的技术标准来

确保数据的一致性和可比性，这一点需要进一步的研究和标准制定。

历时近1个月，经过精度验证、研讨分析、完善、再研讨分析、

再完善等，项目组编制完成了机载激光雷达最优点云密度采集范围、

机载激光雷达的地质灾害解译图谱、三维可视化渲染方式及建模等技

术标准初稿。测试调研完成后，征求了中国地质调查局成都地质调查

中心、深圳市城市公共安全研究院、中铁二院工程集团有限责任公司、

中铁第四勘察设计院集团有限公司、浙江浙能天然汽运行有限公司等

单位的领导和专家、中国地质调查局地质灾害防治领域多位工程首席

专家等的意见建议，完成了标准编制的可行性分析。

2.文本编制

项目充分收集与地质灾害机载激光雷达调查工作密切相关的资

料、成果，特别是一些技术标准规范，如《滑坡崩塌泥石流灾害调查

规范（1:50000）》（DZ/T0261-2014）、《遥感影像地图制作规范

(1:50000、1:250000)》（DZ∕T0265－2014）、《机载激光雷达数据获

5

取技术规范》（CH/T8024-2011）、《机载激光雷达数据处理技术规范》

（CH/T8023-2011）、《基础地理信息数字成果1:5001:1000

1:2000数字高程模型》（CH/T9008.2-2010）、《综合工程地质图图例

及色标》（GB∕T12328-1990）等。

在对收集的资料进行研究分析的基础上，结合前述调研完成的可

行性分析结果，项目组成员经充分研讨并征求相关专家意见后，形成

了规范文本编制提纲。提纲主要包括：前言、引言、范围、规范性引

用文件、术语和定义、缩略语、总则、数据获取、数据处理、设计编

审、遥感解译、野外查证、成果整理以及附录十个部分。

按照确定的提纲，根据各项目成员专业优势和经验，项目负责人

作了编制分工。2023年4月上旬，经本项目负责人对各章节内容进

行汇总、梳理、修改完善后形成了文本征求意见稿。考虑到后期需要

先行印发各省试用，将本规范文本暂确定为《地质灾害机载激光雷达

遥感调查规范》。

（四）编制单位和人员

本规范的起草单位为：成都理工大学、四川省国土空间生态修复

与地质灾害防治研究院、自然资源部第三航测遥感院、四川测绘地理

信息局测绘技术服务中心、京创智慧科技有限责任公司、重庆地质矿

产研究院、中铁二院工程集团有限责任公司、中国铁路设计集团有限

公司、中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司、中国电建集团西

北勘测设计研究院有限公司、广西交通设计集团有限公司。

本规范的主要起草人为：许强、董秀军、马志刚、佘金星、邓博、

6

陈立川、廖露、吴章雷、刘先林、王栋、刘桂卫、李为乐、徐正宣、

廖蔚茗、赵悦、赵桢。其分工如下：

（1）许强：项目负责人，负责组织、支持标准研究、调研和研

讨、编制样图、起草标准和编制说明；

（2）董秀军：技术负责人，协助负责人共同起草标准，编制样

图；

（3）马志刚、佘金星、陈立川、廖露、吴章雷：主要参与标准第

1至6章节内容调研、编制、校核，提供研究思路，征求相关省份意

见建议；

（4）邓博、刘先林、王栋、刘桂卫、李为乐：主要参与标准第7

至11章内容调研、编制、校核，提供研究思路，征求相关省份意见

建议；

（5）徐正宣、廖蔚茗、赵悦、赵桢：标准附录编制、图件制作及

文本校核

二、标准编制原则、主要内容及其确定依据

（一）标准编制原则

本规范的结构和内容均按照最新颁布的GB/T1.1-2020《标准化

工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的要求和规定

执行，在编制过程中，力求做到结构规范、内容完整、表述合理。本

规范遵循的编制原则主要有：

（1）全面贯彻执行国家的有关法律、法规、条例和方针政策；

（2）与国家标准和行业有关标准相协调一致；

7

（3）对符合我国国情的国际标准的相关规定积极采纳；

（4）充分发扬民主，对有争议的技术性问题，在调查研究、试

验验证或专题论证的基础上，进行认真研究，共同确认或恰如其分作

出结论；

（5）坚持基础性和实用性，图件在调查成果基础上客观反映区

域地质灾害发育分布规律和孕灾背景条件特征等，体现地质灾害风险

区时空分布与防治措施建议；

（6）图面内容兼顾专业性和通俗性，满足地质灾害调查研究等

技术人员和防灾减灾管理人员的工作需要。

（二）标准主要内容及其确定依据

为保证标准体系框架的科学性、全面性和适用性，项目组经过充

分研究，在考虑今后需要并结合1:5万地质灾害风险调查、风险普

查工作现状和编制成果的基础上，本规范的结构和内容均按照最新颁

布的《GB/T1.1-2020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结

构和起草规则》的要求和规定，设计了前言、引言、范围、规范性引

用文件、术语与定义、缩略语、总则、数据获取、数据处理、遥感解

译、野外查证、成果整理、附录A（资料性附录）数字高程模型（DEM）

常见可视化方法、常见DEM可视化方法、附录B（资料性附录）典

型地质灾害机载激光雷达遥感影像特征、附录C（规范性附录）机

载激光雷达地质灾害遥感解译记录表、附录D（规范性附录）机载

激光雷达地质灾害调查野外查证记录表、附录E（规范性附录）成

果报告编写提纲等方面的内容。

8

具体章节内容力求做到系统性、完整性、实用性。为使本规范既

简明扼要、适用，又避免内容冗长和与有关的手册、教材重复，主要

依据《滑坡崩塌泥石流灾害调查规范》（DZ∕T0261－2014）、《摄影测

量与遥感术语》（GB/T14950-2009）、《地质灾害危险性评估规范》

（GB/T40112-2021）以及《森林资源规划设计调查技术规程》（GB/T

26424-2010）、《IMUGPS辅助航空摄影技术规范》（GB/T27919-2011）、

《区域地质图图例（1:50000）》（GB958-2015）、《综合工程地质图图

例及色标》（GB∕T12328-1990）、《遥感影像地图制作规范(1:50000、

1:250000)》（DZ∕T0265－2014）等设计了各章节的具体框架结构和

工作内容。

本规范的主要核心章节包括9个方面，其主要内容简述如下。

1.范围

本标准规定了地质灾害机载激光雷达遥感调查的内容、数据采集

流程、技术准备、航摄实施、数据处理、数据质量检查、解译程序、

识别方法及成果等技术要求。

本标准适用于茂密植被山区的地质灾害及隐患机载激光雷达数

据获取与遥感识别调查，其他区域的地质灾害机载激光雷达遥感调查

可参照本标准的相关内容执行。

2.总则

本部分规定了地质灾害机载激光雷达遥感调查的测量基础、调查

比例尺、调查流程等内容。

（1）测量基础：

9

a）平面坐标系统宜采用CGCS2000国家大地坐标系；

b）高程基准宜采用1985国家高程基准。

（2）调查比例尺：结合地质灾害隐患早期识别技术要求，将机

载激光雷达地质灾害调查精度划分为重大地质灾害点精细化调查、重

点地区地质灾害详查。重大地质灾害点精细化调查采用1:500、1:1000

或1:2000比例尺；重点地区地质灾害详查采用1:5000或1:10000比

例尺。

（3）调查流程：工作流程主要包括数据获取、数据处理、遥感

解译、野外查证、成果整理、质量检查。

3.数据获取

该部分规定了基础资料、激光点云数据、光学影像数据获取以及

航线设计、补飞与重飞的基本要求。

（1）基础资料获取：

收集调查区地质地理资料和遥感数据，前者包括地层岩性组合、

地下水类型分布有等，后者包括调查区卫星影像资料、地质环境数据

与航摄飞行所得光学影像、数字高程模型（DEM）以及用于辅助验证

地质灾害运动特征的合成孔径雷达干涉数据（InSAR）。掌握所收集遥

感资料成像时间、经纬度、高差范围等技术参数，并将收集的资料按

时间从新到老，比例尺从大到小进行整理，纸介质图件资料应转换成

栅格数据或矢量数据，具有不同量纲的数据进行归一化处理，并把各

种地质构造配准至同一坐标系。对收集的已有地质灾害资料宜按照进

行分类整理，区分已核销灾害与现有地质灾害及隐患。

10

（2）激光点云数据获取：

根据平原、丘陵、山地及高山地不同地形类别来确定地质灾害调

查比例尺，进一步确定激光雷达设备选型，同时要求优先考虑秋冬交

季或春夏交季以减少太阳高度角引起的影像阴影问题。依据地质灾害

调查比例尺和林分郁闭度来设定点云密度，并使用野外控制点数据进

行检查确保点云高程精度满足规范要求。对点云无法覆盖、影像色调

不一致等影像数据质量不满足要求的进行补飞与重飞。

（3）光学影像数据获取

光学影像采用与点云数据同步获取的方式，特殊困难区域可采用

异步获取方式，影像质量应满足地质灾害调查的精度要求，影像应清

晰、层次丰富、反差适中、色调柔和，对不满足精度要求或存在大量

缺陷的影像进行相应处理，影像分辨率需根据不同调查比例尺以及地

形类别确定，其他质量及规格应满足CH/T3005有关要求。

4.数据处理

数据处理主要包括POS数据处理、点云数据解算、点云滤波分类、

数字高程模型制作以及数字正射影像图制作。处理方法及流程应按

CH/T8023、CH/T8024、CH/T3014及CH/Z3005规范执行。

5.遥感解译

（1）数据准备：包括点云数据、航迹文件、地面检查点、成果坐

标系统与点云坐标系统之间的转换参数等相关数据。

（2）三维解译环境构建：首先完成三维高程模型（DEM）的可视

化处理即通过一种或多种指标来表示真实地形的三维起伏状态，再通

11

过计算机软件构建调查区三维地质解译环境，将可视化栅格图层、数

字正射影像图、已有地质灾害及隐患矢量范围等数据配准叠加至三维

地质解译环境，构建多源数据融合解译环境。

（3）解译标志建立：根据已有地质灾害和孕灾地质背景的影像

特征，建立调查区内主要地质灾害、地质现象等室内初步解译标志。

（4）解译要求：以计算机为主要工作平台，采用二维影像与三

维模型相结合的解译方式，在原始分辨率影像上对滑坡、崩塌、泥石

流、地面塌陷、地裂缝等灾害及其隐患进行人工目视或人机交互式解

译。满足从“面→线→点”到“点→线→面”，即从宏观到微观，再

从微观到宏观的解译方法，循序渐进，反复解译的要求。

（5）孕灾地质背景解译：基于滤除植被后精细化地形、影像数

据对比分析，提取与灾害形成有关的地形地貌、地层岩性、地质构造、

土地利用及人类工程活动等要素。

（6）地质灾害及隐患解译：对滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、

地裂缝灾害及隐患进行解译，掌握灾害及隐患的基本信息、几何特征、

形变迹象、空间发育分布规律及潜在威胁对象等，综合解译结果初步

推断灾害及隐患诱因、稳定性、可能成灾范围等。

（7）质量检查：通过三维透视及晕染，检查数字高程模型可靠

性，并对遥感初步解译地质图和遥感解译地质图的图面要素、图层设

置、精度等指标进行检查。

6.野外查证

结合收集到的区域内已有地质灾害点数据，综合分析基于机载激

12

光雷达和光学影像解译结果，对孕灾地质背景、滑坡、崩塌、泥石流

等地质灾害及其隐患进行查证。

7.成果整理

在遥感解译、野外查证的基础上，对地质灾害发育特征及分布规

律进行分析，并编制相应图件与报告，包括机载激光雷达孕灾地质背

景遥感调查图、机载激光雷达地质灾害分布遥感调查图以及成果报告。

8.附录

本部分包括3个规范性附录，分别为：附录C（规范性附录）

机载激光雷达地质灾害遥感解译记录表、附录D（规范性附录）机

载激光雷达地质灾害调查野外查证记录表、附录E（规范性附录）成

果报告编写提纲。2个资料性附录，分别为：附录A（资料性附录）

数字高程模型（DEM）常见可视化方法、常见DEM可视化方法、附录

B（资料性附录）典型地质灾害机载激光雷达遥感影像特征。

三、综述报告及预期经济效果

（一）综述报告

本规范的编制目的在于：规定了地质灾害机载激光雷达遥感调查

的内容、数据采集流程、技术准备、航摄实施、数据处理、数据质量

检查、解译程序、识别方法及成果等技术要求。指明机载激光雷达地

质灾害遥感调查的工作内容、程序、方法及要求，明确各类基础资料

与数据获取的精度，规范各类数据处理流程与精度，规范遥感解译与

野外查证的目标与思路，构建完善的基于机载激光雷达技术的地质灾

害遥感解译体系。

13

本规范在编制过程中，项目组主要收集了以下资料，包括：拟编

制基础数据的获取与处理要求（包括激光点云数据、数字高程模型、

合成孔径雷达干涉数据、光学遥感影像数据、地质环境数据等）、地

质灾害现状及工作研究程度、地方政府的地质灾害防治规划、地质灾

害工程治理情况、近年来新发生的地质灾害情况等资料，地质灾害、

航空遥感摄影测量、机载激光雷达数据处理等方面的技术标准规范。

本规范在充分、广泛征求机载激光雷达遥感领域专家、地质灾害

防治领域专家、各省级自然资源主管部门等的意见建议基础上，确定

了机载激光雷达地质灾害遥感调查的工作内容、程序、方法及要求，

提前发现和有效识别出山区地质灾害及隐患的几何参数、规模大小、

空间分布特征、孕灾地质背景信息，分析地质灾害形成条件，为植被

茂密地区地质灾害防治提供基础资料，提升地质灾害主动防范能力和

水平，降低因灾造成的伤亡和损失，在充分吸收以往工作经验的基础

上，制定了本文件，易于全面推行。

（二）预期经济效果

《地质灾害机载激光雷达遥感调查技术标准》是依据当前国家地

质灾害防治需求制定的。从国家层面上看，正在实施的《地质灾害防

治三年行动实施纲要》等任务，本规范将可以提供技术标准支撑。从

地方层面上看，结合机载激光雷达遥感技术的地质灾害调查手段已经

成为地质灾害防治的重要工作任务，规范机载激光雷达地质灾害遥感

调查的工作内容、程序、方法及要求，可以减少和避免地质灾害防灾

减灾工作中少走弯路，也可以减少大量的重复无效投资，节约经济成

14

本，并取得较好的防灾减灾效果。

因此，通过本规范的实施，不仅可以规范机载激光雷达地质灾害

遥感调查工作，可以支撑地质灾害防灾减灾、地质灾害防治三年行动、

以及第一次全国自然灾害综合风险普查等工作，还能取得较明显的社

会效益和经济效益。

四、与国际、国外同类标准技术内容的对比情况

目前，国内和国外尚无专门的地质灾害机载激光雷达遥感调查技

术标准。本规范在编制过程中，吸收了《辅助航空摄影技术规范》（GB/T

27919-2011）、《遥感影像地图制作规范(1:50000、1:250000)》（DZ∕T

0265－2014）、《综合工程地质图图例及色标》（GB∕T12328-1990）、

《航空遥感摄影技术规程》（DZ∕T0203－2014）、《机载激光雷达数

据获取技术规范》（CH/T8024-2011）、《机载激光雷达数据处理技术

规范》（CH/T8023-2011）、《数字表面模型机载激光雷达测量技术规

程》（CH/T3014-2014）等规范中涉及地质灾害图件的若干内容。

五、以国际标准为基础的起草情况，以及是否合规引用或者

采用国际国外标准