2024年3月31日发(作者：常舒荣)
第３８卷第４期
２０１５年４月
测绘与空间地理信息
ＧＥＯＭＡＴＩＣＳ＆ＳＰＡＴＩＡＬ ＩＮＦｏＲＭＡＴｌｏＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
Ｖｏ１．３８，Ｎｏ．４
Ａｐｒ．，２０１５
徕卡ＡＬＳ７０机载激光扫描系统检校研究与应用
王继承
（辽宁省摄影测量与遥感院，辽宁沈阳１１００３４）
摘要：详细介绍了徕卡ＡＬＳ７０机载激光扫描系统的检校原理、检校厂布设原理以及检校方法，并以台安县作为
检校场地进行检校实验，检校后，台安县１２０ ｋｍ 的０．７ ｍ点间距的点云数据精度完全符合我国相关技术要求规
定，证明了该检校场地布设和检校方法是安全可靠的，是可以大范围地应用在点云数据检校生产当中。
关键词：ＡＬＳ７０机载激光扫描系统；检校场；点云精度；检校参数；检校方法
中图分类号：Ｐ２０４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２—５８６７（２０１５）０４—０１４７—０３
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｌｅｉｃａ ＡＬＳ７０ Ａｉｒｂｏｒｎｅ Ｌａｓｅｒ
Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ
ＷＡＮＧ Ｊｉ——ｃｈｅｎｇ
（Ｔｈｅ Ｐｈｏｔｏｇｒａｍｍｅｔｒｙ ａｎｄ Ｒｅｍｏｔｅ Ｓｅｎｓｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ １１００３４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｆａｃｔｏｒｙ ｌａｙｏｕｔ Ｌｅｉｃａ ＡＬＳ７０
ａｉｒｂｏｒｎｅ ｌａｓｅｒ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｕｎｔｙ ａｓ ａ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｓｉｔｅ ｉｎ Ｔａｉｗａｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ，ｔｈｅ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ，ｐｏｉｎｔ
ｃｌｏｕｄ ｄａｔａ ｉｎ Ｔａｉａｎ Ｃｏｕｎｔｙ １２０ ｓｑｕａｒｅ ｋｉｌｏｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ０．７ ｍ ｓｐａｃｉｎｇ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｆｕｌｌｙ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｒｅｌｅｖａｎｔ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｒｅｇｕｌａ—
ｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｃｈｉｎａ ｔｈｅ ｌａｙｏｕｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ，ｐｒｏｖｅｄ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｆｉｅｌｄ ｉｓ ｓａｆｅ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｌｅ，ｉｓ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｂｉｇ ａｒｅａ ｉｎ ｔｈｅ
ｐｏｉｎｔ ｃｌｏｕｄ ｄａｔａ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｉｎ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＡＬＳ７０ ａｉｒｂｏｒｎｅ ｌａｓｅｒ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ；ｃｏｎｔｒｏｌ ｆｉｅｌｄ；ｐｏｉｎｔ ｃｌｏｕｄ ａｃｃｕｒａｃｙ；ｅａｌｉｂｒ—ａｔｉｏｎ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ；ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ
０ 引 言
机载ＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｌａｓｅｒ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）是一
１ ＡＬＳ７０机载激光扫描系统检校误差项
ＡＬＳ７０机载激光扫描系统在实际生产中的检校由两
种安装在飞机上的机载激光探测和测距系统，它集成了
ＧＰＳ、ＩＭＵ、激光扫描仪、数码相机等高精度设备。其中，主
动传感系统（激光扫描仪）利用返回的脉冲激光可获取探
部分组成，他们分别是激光发射器检校和ＲＣＤ３０相机视
准轴检校，而激光发射器检校又分为激光发射器视准轴
检校（Ｂｏｒｅｓｉｇｈｔ Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）和激光发射器距离检校（Ｒａｎｇｅ
Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）。
测目标高分辨率的距离、坡度、粗糙度和反射率等信息，
而被动光电成像系统可获取探测目标的数字成像信息，
经过地面的信息处理而逐个生成地面采样点的三维坐
标，最后经过综合处理而得到沿一定条带的地面区域三
维定位与成像结果。
１．１激光发射器视准轴检校
由于设计理念及制造工艺等原因，ＡＬＳ７０激光发射器
视准轴与ＩＭＵ视准轴一般都会存在一个角度差值，该差
值可分解为Ｒｏｌｌ，Ｐｉｔｃｈ，Ｈｅａｄｉｎｇ三个方向角度差，该差值
会对获取到的激光点云数据平面和高程精度产生一定的
影响，ＡＬＳ７０机载激光扫描系统出厂前均做过该项检校，
ＡＬＳ７０机载激光扫描系统是徕卡公司生产的第四代
激光扫描系统，最大脉冲频率为５００ ｋＨｚ，最大扫描频率
为２００ Ｈｚ，最大扫描角为７５。，能够无限次接收回波记录。
携带的徕卡ＲＣＤ３０相机，配备５０ ｍｍ，８０ ｍｍ镜头，具有
厂方会给出一个参考检校值，一般情况下，该检校值较为
准确，短期内可直接应用于生产，但随着时间的推移以及
ＲＧＢ及ＣＩＲ４个波段，ＣＣＤ大小为６ ｍ，像幅大小７ ＫＢ×
９ ＫＢ，最小曝光间隔１ Ｓ，该系统应用了空中内插多脉冲技
设备运输时难免遇到碰撞，该差值会产生变化，如果仍旧
沿用出厂前的检校值，将会对获取到的点云的平面及高
程精度产生一定影响。因此，在国内航摄项目执行前，一
般均会对激光发射器视准轴误差进行检校，作为该项航
术，可以保证在相同航高的情况下，获取更多的点云数
据，得到更高的点密度。
收稿日期：２０１４—１ｌ一１７
作者简介：王继承（１９７６一），男，黑龙江佳木斯人，高级工程师，主要从事摄影测量与遥感应用工作。
2024年3月31日发(作者：常舒荣)
第３８卷第４期
２０１５年４月
测绘与空间地理信息
ＧＥＯＭＡＴＩＣＳ＆ＳＰＡＴＩＡＬ ＩＮＦｏＲＭＡＴｌｏＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
Ｖｏ１．３８，Ｎｏ．４
Ａｐｒ．，２０１５
徕卡ＡＬＳ７０机载激光扫描系统检校研究与应用
王继承
（辽宁省摄影测量与遥感院，辽宁沈阳１１００３４）
摘要：详细介绍了徕卡ＡＬＳ７０机载激光扫描系统的检校原理、检校厂布设原理以及检校方法，并以台安县作为
检校场地进行检校实验，检校后，台安县１２０ ｋｍ 的０．７ ｍ点间距的点云数据精度完全符合我国相关技术要求规
定，证明了该检校场地布设和检校方法是安全可靠的，是可以大范围地应用在点云数据检校生产当中。
关键词：ＡＬＳ７０机载激光扫描系统；检校场；点云精度；检校参数；检校方法
中图分类号：Ｐ２０４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２—５８６７（２０１５）０４—０１４７—０３
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｌｅｉｃａ ＡＬＳ７０ Ａｉｒｂｏｒｎｅ Ｌａｓｅｒ
Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ
ＷＡＮＧ Ｊｉ——ｃｈｅｎｇ
（Ｔｈｅ Ｐｈｏｔｏｇｒａｍｍｅｔｒｙ ａｎｄ Ｒｅｍｏｔｅ Ｓｅｎｓｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ １１００３４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｆａｃｔｏｒｙ ｌａｙｏｕｔ Ｌｅｉｃａ ＡＬＳ７０
ａｉｒｂｏｒｎｅ ｌａｓｅｒ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｕｎｔｙ ａｓ ａ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｓｉｔｅ ｉｎ Ｔａｉｗａｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ，ｔｈｅ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ，ｐｏｉｎｔ
ｃｌｏｕｄ ｄａｔａ ｉｎ Ｔａｉａｎ Ｃｏｕｎｔｙ １２０ ｓｑｕａｒｅ ｋｉｌｏｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ０．７ ｍ ｓｐａｃｉｎｇ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｆｕｌｌｙ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｒｅｌｅｖａｎｔ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｒｅｇｕｌａ—
ｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｃｈｉｎａ ｔｈｅ ｌａｙｏｕｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ，ｐｒｏｖｅｄ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｆｉｅｌｄ ｉｓ ｓａｆｅ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｌｅ，ｉｓ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｂｉｇ ａｒｅａ ｉｎ ｔｈｅ
ｐｏｉｎｔ ｃｌｏｕｄ ｄａｔａ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｉｎ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＡＬＳ７０ ａｉｒｂｏｒｎｅ ｌａｓｅｒ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ；ｃｏｎｔｒｏｌ ｆｉｅｌｄ；ｐｏｉｎｔ ｃｌｏｕｄ ａｃｃｕｒａｃｙ；ｅａｌｉｂｒ—ａｔｉｏｎ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ；ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ
０ 引 言
机载ＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｌａｓｅｒ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）是一
１ ＡＬＳ７０机载激光扫描系统检校误差项
ＡＬＳ７０机载激光扫描系统在实际生产中的检校由两
种安装在飞机上的机载激光探测和测距系统，它集成了
ＧＰＳ、ＩＭＵ、激光扫描仪、数码相机等高精度设备。其中，主
动传感系统（激光扫描仪）利用返回的脉冲激光可获取探
部分组成，他们分别是激光发射器检校和ＲＣＤ３０相机视
准轴检校，而激光发射器检校又分为激光发射器视准轴
检校（Ｂｏｒｅｓｉｇｈｔ Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）和激光发射器距离检校（Ｒａｎｇｅ
Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）。
测目标高分辨率的距离、坡度、粗糙度和反射率等信息，
而被动光电成像系统可获取探测目标的数字成像信息，
经过地面的信息处理而逐个生成地面采样点的三维坐
标，最后经过综合处理而得到沿一定条带的地面区域三
维定位与成像结果。
１．１激光发射器视准轴检校
由于设计理念及制造工艺等原因，ＡＬＳ７０激光发射器
视准轴与ＩＭＵ视准轴一般都会存在一个角度差值，该差
值可分解为Ｒｏｌｌ，Ｐｉｔｃｈ，Ｈｅａｄｉｎｇ三个方向角度差，该差值
会对获取到的激光点云数据平面和高程精度产生一定的
影响，ＡＬＳ７０机载激光扫描系统出厂前均做过该项检校，
ＡＬＳ７０机载激光扫描系统是徕卡公司生产的第四代
激光扫描系统，最大脉冲频率为５００ ｋＨｚ，最大扫描频率
为２００ Ｈｚ，最大扫描角为７５。，能够无限次接收回波记录。
携带的徕卡ＲＣＤ３０相机，配备５０ ｍｍ，８０ ｍｍ镜头，具有
厂方会给出一个参考检校值，一般情况下，该检校值较为
准确，短期内可直接应用于生产，但随着时间的推移以及
ＲＧＢ及ＣＩＲ４个波段，ＣＣＤ大小为６ ｍ，像幅大小７ ＫＢ×
９ ＫＢ，最小曝光间隔１ Ｓ，该系统应用了空中内插多脉冲技
设备运输时难免遇到碰撞，该差值会产生变化，如果仍旧
沿用出厂前的检校值，将会对获取到的点云的平面及高
程精度产生一定影响。因此，在国内航摄项目执行前，一
般均会对激光发射器视准轴误差进行检校，作为该项航
术，可以保证在相同航高的情况下，获取更多的点云数
据，得到更高的点密度。
收稿日期：２０１４—１ｌ一１７
作者简介：王继承（１９７６一），男，黑龙江佳木斯人，高级工程师，主要从事摄影测量与遥感应用工作。