《地理信息—影像传感器地理定位模型—第2部分SARInSAR，Lidar和Sonar》编制说明

《地理信息—影像传感器地理定位模型—第2部分：SAR/InSAR，Lidar和Sonar》编制说明国家项目名称：地理信息—影像传感器地理定位模型—第2部分：SAR/InSAR，Lidar和Sonar国家标准项目编号：-Z-466送审国家标准名称：地理信息—影像传感器地理定位模型—第2部分：SAR/InSAR，Lidar和Sonar（此栏送审时填写）报批国家标准名称：地理信息—影像传感器地理定位模型—第2部分：SAR/InSAR，Lidar和Sonar（此栏报批时填写）承担单位：中国测绘科学研究院当前阶段：征求意见□送审稿审查□报批稿报批编制时间：2019年1月《地理信息—影像传感器地理定位模型—第2部分：SAR/InSAR，Lidar和Sonar》编制说明工作简况任务来源2017年9月4日，国家标准化管理委员会以国标委综合2017]55号文发布《国家标准委关于下达2017年第一批国家标准制修订的通知》，正式批准国家标准计划项目：地理信息影像传感器的地理定位模型第2部分：SAR/InSAR，Lidar和Sonar，编号为-Z-466。2018年8月6日，全国地理信息标准化技术委员会秘书处印发《关于下达14项地理信息国家标准制修订项目经费的通知》（SAC/TC230/SEC[2018]12号），要求加强国家标准项目管理，加快开展项目组织实施。目的意义本标准旨在规范影像数据提供商所应提供的影像数据产品及标准化的传感器参数和起码的地理定位元数据信息，从而使用户根据规定的合成孔径雷达（SAR）、合成孔径雷达干涉测量（InSAR）、激光探测和测距（LIDAR）、声音导航和测距（SONAR）等传感器物理模型能够进行影像数据的地理定位。起草单位及主要起草人1）承担单位承担单位：中国测绘科学研究院。2）主要起草人及其所做工作序号姓名工作单位所做主要工作1黄国满中国测绘科学研究院主编。负责组织标准编制大纲、主要内容及征集意见的讨论、修改及标准文本的统稿定稿等工作，起草总则、术语及总体要求等内容2赵争中国测绘科学研究院副主编。协助组织标准编制大纲、主要内容及征集意见的讨论、修改、定稿等工作，起草总则及总体要求等内容3程春泉中国测绘科学研究院起草传感器模型扩展等内容4杨书成中国测绘科学研究院起草SAR物理传感器模型改进等内容5卢丽君中国测绘科学研究院起草干涉SAR等内容6林祥国中国测绘科学研究院起草LIDAR物理传感器模型等内容7于志刚中国测绘科学研究院起草三维建模等内容8岳昔娟中国测绘科学研究院主要内容的修改9周志伟中国测绘科学研究院主要内容的修改10侯伟中国测绘科学研究院主要内容的修改11孙晓霞中国测绘科学研究院主要内容的修改主要工作过程1）立项启动制图和遥感的相关管理、科研和生产单位每年都会获取、处理和分发大量的影像数据，为了让这些数据在通过目标影像坐标确定地面坐标的地理定位过程中发挥作用，需要进行进一步的数据处理。由于传感器类型的多样化和通用传感器模型标准的缺失，不同数据供应商提供的数据包含了不同的参数信息，因此可能缺少传感器参数或地理定位和分析所必需的辅助信息。因此，软件包必需针对不同的传感器和数据提供商分别开发。而标准的传感器模型和地理定位元数据允许相关管理、科研和生产单位开发通用的软件产品，处理不同数据提供商或传感器提供的数据，进而增强异构系统之间的互操作性，使数据交换更加便利。目前，ISO已经发布了ISO/TS19130-2:2014(Geographicinformation-Imagerysensormodelsforgeopositioning–Part2:SAR/InSAR,LidarandSonar)，国内尚未制定相应标准。中国测绘科学研究院一直跟踪研究ISO/TS19130-2，并参与了该国际标准的制定，2013年翻译了19130-2最终的国际标准草案，被收录至全国地理信息标准化技术委员会和ISO/TC211国内技术归口办公室联合编制的《地理信息国际标准译文集（2013）》。本标准获得立项批准后，主编单位积极开展启动准备工作，开展本标准编制工作，收集分析相关资料，起草标准编制大纲和，于2017年9月完成了实施编报工作。2017年9月25日，标准编制组成立暨第一次工作会议于在北京召开。会议对标准的主要内容、编制工作方式等进行了讨论，确定了标准内容提纲及时间计划。2）起草阶段本标准起草采用分工协作的方式进行。2017年9月下旬开始，编制组进一步收集相关资料。2017年10月，根据第一次工作会议的分工，各章编写组分头起草章节初稿。2018年3月，主编单位根据各章编写组起草的章节初稿，统稿形成标准初稿。2018年3月26日，标准编制组第二次工作会议在北京举行。会议回顾了编制组前一阶段的工作情况，讨论了标准初稿、标准涵盖的内容范围及标准编写深度，确定了下一阶段的主要工作安排。2018年4-6月，各章编写组在标准初稿的基础上，按照修订后的内容提纲编写标准第二稿。2018年7月，主编单位根据各章编写组修改的章节第二稿，统稿形成标准第二稿。2018年7月18日，标准编制组第三次工作会议在北京召开。会议回顾了前一阶段的主要工作，系统地讨论了标准第二稿的核心内容，确定了需进一步处理的问题。2018年8月-9月，有关编委分工对标准部分内容进行调整完善。2018年10-11月，主编单位进一步统稿形成标准第三稿。2018年11月23日，标准编制组部分成员会议在北京召开，深入讨论了标准第三稿形成过程中遇到的有关技术问题。2018年12月下旬，有关编委进一步对部分技术内容进行调整。2019年1月，主编单位进一步梳理部分技术内容，并统稿形成征求意见稿初稿。2019年1月中旬，主编单位通过电子邮件的方式征求编制组全体编委对征求意见稿初稿的意见。2019年1月下旬，在分析编委反馈意见的基础上，经进一步修改完善形成标准征求意见稿。在编制过程中，编制组积极利用电子邮件、即时通信等手段，对有关问题进行了较为充分的沟通和讨论。国家标准编制原则和确定国家标准主要内容的论据编制原则本标准编制中认真遵循了先进性、实用性、协调性和规范性等原则，并重点把握了以下几个方面：1）做好标准内容界定。经多次研究讨论，为避免与现行其他有关标准内容上较大的重叠，将标准的内容范围涵盖SAR、InSAR、LiDAR和SONAR传感器，界定了支持上述传感器精确地理定位的通用传感器模型与元数据、坐标系统、空中三角测量，规范了标准数据字典。本标准不包含地理定位数据的获取或用户生成的数据格式或内容。2）妥善处理与相关法律法规、国家标准和测绘地理信息行业标准之间的关系，特别是与现有强制性国家标准和行业标准中强制性条文之间的有机衔接。3）注重编写质量，尽可能做到科学、严谨、实用，标准体例及文本编写严格执行GB1.1的要求。确定国家标准主要内容的论据根据原国际标准ISO19130-2的内容、形式以及任务来源要求，项目组等同采用国际标准化组织地理信息标准化技术委员会（ISO/TC211）制定的ISO/DTS19130-2Geograhicinformation-Imagerysensormodelsforgeopositioning–Part2:SAR/InSAR,LidarandSonar。根据《GB/T20000.2－2009标准化工作指南第2部分：采用国际标准》，采用“翻译法”制定本标准，因此本标准与原国际标准的一致性程度为“等同”（IDT）。主要试验(或验证)的分析、综述报告，技术经济论证，预期的经济效果《地理信息—影像传感器地理定位模型—第2部分：SAR/InSAR，Lidar和Sonar》共分11章和6个附录：HYPERLINK\l"_Toc"范围本技术规范适用于遥感影像应用。它详述了遥感影像地理定位的传感器模型和元数据，这些遥感影像可由SAR、InSAR、LIDAR、SONAR传感器获取。该规范还定义了机载和星载影像空中三角测量所需的元数据。一致性本技术规范规定了5个一致性等级，分别对应于相应的传感器。HYPERLINK\l"_Toc"规范性引用文件本技术规范将与9部相关国际标准作为规范性引用文件。HYPERLINK\l"_Toc"术语和定义本技术规范列出主动传感器、主动声呐、可调模型参数、孔径参考点、区域、姿态、属性、方位分辨率、波束宽度、正侧视、复数图像、基准、俯角、差分全球定位系统、多普勒角、多普勒频移、吃水深度、东距离、观测场、视场、第一回波、帧、盖革模式、大地坐标系统、大地基准、地理信息、地理位置、地理定位、掠射角、水听器、垂荡、水文条带、影像坐标、成像、入射角、瞬时视场、强度、雷达、最后回波、叠掩、激光雷达、线性模式、视角、平均海平面、多波束声呐、多回波、物镜、被动声呐、相位历史数据、视频相位历史数据、平台坐标参考系统、平台向下方向、点云、投影中心、透视中心、脉冲重复频率、距离、距离簇、距离方向、斜距方向、距离分辨率、距离矢量、接收器、分辨率（传感器）、分辨率（图像）、回波、扫描、扫描模式、宽扫模式、传感器、沉降、传感器模型、侧扫声呐、单波束声呐、声呐、声呐处理系统、蹲伏、阶梯扫描、条带、扫描声呐、横扫、换能器、发射器、测地激光雷达、速度矢量等82个术语，并对其进行了定义。缩略语本技术规范列出了缩略语和注释。第6，7，8，9，10和11章提出了统一建模语言（UML）中规定的概念模式，描述了传感器模型的特征。传感器模型扩展该章分小节详细说明了ISO/TS19130中定义的通用传感器扩展模型。SAR物理传感器模型改进该章规定了SAR地理定位的附加元数据。SAR干涉测量该章从HYPERLINK\l"_Toc"介绍、HYPERLINK\l"_Toc"InSAR的几何模型、InSAR操作等3个方面对InSAR进行了描述。LIDAR物理传感器模型该章从传感器说明（介绍和LIDAR类型）、地理定位信息需求等2个方面对LIDAR物理传感器模型进行了描述。SONAR物理传感器模型该章从传感器描述（介绍和配置）、地理定位所需信息（介绍、声呐操作数据扩展类、声呐操作模型数据扩展类、声呐换能器数据扩展类、校准和调整）等2个方面对SONAR物理传感器模型进行了描述。空中三角测量该章从介绍、空中三角测量数据扩展类、空中三角测量观测数据扩展类、空中三角测量其他结果数据扩展类和空中三角测量未知数数据扩展类等5个方面对空中三角测量进行了描述。本技术规范设立2个规范性附录、3个资料性附录和参考书目附录，分别是一致性及测试、数据字典、用于精确地理定位的SAR传感器模型元数据概要介绍、用于精确地理定位的LIDAR传感器模型元数据概要介绍和用于精确定位的SONAR传感器模型元数据概要介绍。采用国际标准和国外先进标准的程度，以及与国际、国外同类标准水平的对比情况，或与测试的国外样品、样机的有关数据对比情况标准的符合性和一致性1）标准的符合性本标准符合《中华人民共和国测绘法》、《中华人民共和国测绘成果管理条例》等法律法规和《基础地理信息标准数据基本规定》（GB21139-2007）等测绘地理信息强制性国家标准的规定。2）标准的一致性本标准与现行法律、法规和强制性国家标准不存在冲突与矛盾。采用国际标准和国外先进标准的程度该标准的提出填补了国内该部分的空白，为该行业制定了一个通用的标准，允许相关管理、科研和生产单位开发通用的软件产品，处理不同数据提供商或传感器提供的数据，进而增强异构系统之间的互操作性，使数据交换更加便利。与有关的现行法律、法规和强制性国家标准的关系本标准与现行法律、法规和强制性国家标准不存在冲突与矛盾。重大分歧意见的处理经过和依据无。国家标准作为强制性国家标准或推荐性国家标准的建议建议作为推荐性国家标准实施。贯彻国家标准的要求和措施建议(包括组织措施、技术措施、过渡办法等内容)无。废止现行有关标准的建议无。其他应予说明的事项标准名称修改的说明（适用时填写）其他制图和遥感的相关管理、科研和生产单位每年都会获取、处理和分发大量的影像数据，为了让这些数据在通过目标影像坐标确定地面坐标的地理定位过程中发挥作用，需要进行进一步的数据处理。由于传感器类型的多样化和通用传感器模型标准的缺失，不同数据供应商提供的数据包含了不同的参数信息，因此可能缺少传感器参数或地理定位和分析所必需的辅助信息，导致软件包必需针对不同的传感器和数据提供商分别开发。标准的传感器模型和地理定位元数据允许相关管理、科研和生产单位开发通用的软件产品，处理不同数据提供商或传感器提供的数据，进而增强异构系统之间的互操作性，使数据交换更加便利。