ISO/TS 19159-2:2016 地理情報—リモートセンシング画像センサーとデータのキャリブレーションと検証—パート2:Lidar | ページ 6

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

4 用語と定義

4.1

絶対精度

報告された座標値と、受け入れられた値または真である値との近さ

注記 1:絶対精度は、定義された 日付 (4.11) または参照系に関して記載されています。

注記 2:絶対精度は「外部精度」とも呼ばれます。

4.2

態度

物体の向き。その物体の座標系の軸と外部座標系の軸の間の角度で表されます。

注記 1:写真測量において、姿勢とは、何らかの外部参照系に対する、カメラ (ロール、ピッチ、ヨー)、またはそのカメラで撮影された写真の角度方向です。 ライダー (4.19) および合成干渉法を使用する場合開口レーダー (IFSAR) では、姿勢は通常 、センサーからアクティブなパルスが発せられた瞬間の機器のロール、ピッチ、および方位として定義されます (4.39) 。

[出典:ISO 19116:2004, 4.2, 修正 — エントリに注記 1 が追加されました。]

4.3

裸地の標高

植物や建物、その他の人工構造物のない自然地形の 高さ (4.16)

4.4

ボアサイト

位置と方向を正確に決定または確立するための、慣性 測定 (4.20) ユニット (IMU) および全地球航法衛星システム (GNSS) を備えた LIDAR (4.19) センサー (4.36) システムの 校正 (4.6)

注記 1: LIDAR センサーシステムの位置 (x, y, z) は、GNSS アンテナを基準にして決定されます。 LIDAR センサー システムの方向 (ロール、ピッチ、方位) は、直線飛行と水平飛行を基準にして決定されます。

4.5

ブレークライン

表面の滑らかさまたは連続性の変化を表す線形特徴

注記 1:ソフト ブレークラインは、既知の Z 値が線形フィーチャ (パイプライン、道路中心線、排水溝に沿った標高など) に沿って維持されることを保証し、線形フィーチャとポリゴン エッジが確実に維持されるようにします。ブレークラインを TIN エッジとして強制することによる、 三角形分割された不規則ネットワーク (TIN) (4.39) サーフェス モデル。これらは一連の x/y/z 座標で表されるため、通常は 3-D ブレークラインと同義です。排水溝のやや丸みを帯びた尾根または谷は、ソフト ブレークラインを使用して収集できます。

注記 2:ハード ブレークラインは、表面の滑らかさの中断を定義します。たとえば、川、海岸線、ダム、尾根、建物の敷地、および表面が急激に変化するその他の場所を定義します。

4.6

較正

既知の制御された信号入力に対するシステムの応答を定量的に定義するプロセス

注記 1: 校正とは、指定された条件下で、最初のステップで、表示[関連する 測定 (4.20) 不確かさを伴う] と物理 量 (4.30) の値 (測定の不確かさを伴う) との間の関係を確立する操作です。測定規格によって定められています。

注記 2:測定装置の測定値と、正しいと考えられる装置のマーキングまたは測定値を比較することによって、測定装置の系統的誤差を決定すること。航空機搭載 センサー (4.36) は、 幾何学的および放射分析的に校正できます。

注記 3: 機器の校正とは、工場出荷時の校正に、各メーカーのハードウェアに固有の放射校正および幾何校正が含まれ、校正対象モデルの性能仕様を満たすように調整されていることを意味します。機器の校正は工場でのみ評価および修正できます。

注記 4: データ校正には、レバーアームおよび ボアサイト (4.4) 校正が含まれます。これは、アンテナ位相中心に対するセンサーから GNSS アンテナへのオフセット ベクトル (レバー アーム) (4.18) 成分を決定します。オフセット ベクトル成分は、センサーまたは航空機の GNSS アンテナが何らかの方法で移動または再配置されるたびに再決定されます。通常の航空機の運航では、コンポーネントの取り付けにわずかな変動が生じる可能性があるため、フィールド校正は通常、プロジェクトごとに、または毎日実行され、ロール、ピッチ、ヨー、計器取り付けのアライメント誤差およびスケール校正パラメータ の補正 (4.9) を決定します。

[出典:ISO/TS 19101‑2:2008, 4.2, 修正 — エントリへの注記 1 ~ 4 が追加されました。]

4.7

校正の検証

パラメータの有効性を評価するプロセス

注記 1: 検証の一般的な定義 (4.41) に関して、「データセットの検証」は 、センサー (4.36) の 校正 (4.6) の結果など、パラメータ (属性値) の小さなセットのみを指します。

[出典:ISO/TS 19159‑1:2014, 4.4]

4.8

チェックポイント

チェックポイント

より精度の高い独立したソースに対して地理空間データセットの 位置精度 (4.29) を推定するために使用されるオブジェクト空間 (地面) 内の点

4.9

修正

推定された系統的影響に対する補償

注記 1: 「系統的効果」の説明については、ISO/IEC Guide 98-3:2008, 3.2.3 を参照。

注記 2: 補償は、加数や因数などのさまざまな形式をとることも、表から推定することもできます。

[出典:ISO/IEC Guide 99:2007, 2.53]

4.10

日にち

座標系の原点の位置、スケール、方向を定義するパラメータまたはパラメータのセット

[出典:ISO 19111:2007, 4.14]

4.11

デジタル標高モデル

アルゴリズムによって 2 次元座標に割り当てられる標高値のデータセット

[出典:ISO/TS 19101‑2:2008, 4.5]

4.12

デジタルサーフェスモデル

DSM

デジタル標高モデル (DEM) (4.11) 地表の上にある建物、樹木、塔、その他の地物の上面の標高を示します。

注記 1: DSM は、通信管理、航空安全、森林管理、および 3D モデリングとシミュレーションに特に関連しています。

4.13

デジタル地形モデル

DTM

土地上の重要な地形特徴の標高を組み込んだ デジタル標高モデル (DEM) (4.11) 。

注記 1: DTM は、裸地地形の真の形状をより適切に特徴付けるために、不規則な間隔で配置された質点と ブレークライン (4.5) で構成されます。 DTM の最終的な結果は、特徴的な地形の特徴がより明確に定義され、正確に位置が特定され、DTM から生成された等高線が地形の実際の形状により近似することになります。

4.14

視野

視野

センサー (4.36) によって見られる瞬間領域、角度測定で提供される

注記 1:航空機の場合、これは線形アレイの場合は 帯幅 (4.38) であり、エリアアレイの場合は地上設置面積であり、ウィスクルームスキャナの場合は帯幅を指します。

注記 2:混乱を避けるため、視野 30 度の典型的な航空機 LIDAR (4.19) センサーは、通常、 天底 (4.26) の両側で ±15 度として表されます。

[出典: ISO/TS 19130‑2:2014, 4.20 修正、 — エントリへの注記 2 が追加されました。]

4.15

地理情報システム

地球に対する位置に関連する現象に関する情報を扱う情報システム

[出典:ISO 19101-1:2014, 4.1.20]

4.16

身長

hH

選択した基準面からその面に垂直な線に沿って上方向に測定した点の距離

注記 1:基準面から下の高さは負の値になります。

注記 2:標高と高さという用語は同義語です。

[出典:ISO 19111:2007, 4.29, 修正 – エントリへの注記 2 が追加されました。]

4.17

水平精度

水平 基準点 (4.10) に対するデータセットの 位置精度 (4.29 )

4.18

レバーアーム

直接地理参照システムにおける、ある センサー (4.36) の別のセンサーに対する相対位置ベクトル

注記 1:例えば、航空マッピングカメラの場合、慣性 測定 (4.20) ユニット (IMU) の慣性中心と全地球航法衛星システム (GNSS) アンテナの位相中心の間にレバーアームがあり、それぞれの角度がカメラのレンズ内のカメラの視点の中心に合わせます。

4.19

ライダー

光の検出と測距

このシステムは、1) 光子源 (多くの場合、必ずしもレーザーであるわけではありません)、2) 光子検出システム、3) タイミング回路、4) 放射されたレーザー光を使用して測定する光源と受信機の両方の光学系で構成されます。大気中の固体、気体、微粒子の範囲および/または特性

注記 1:飛行時間型 (TOF) LIDAR は、短いレーザーパルスを使用し、散乱体までの距離を計算するために、各レーザーパルスが放射された時間と各反射反射を受信した時間を正確に記録します( s) 放出されたパルスに遭遇した。地形ライダーの場合、これらの飛行時間測定値は、ポインティング データとともにプラットフォームの正確な位置/姿勢データと結合され、対象となる照明シーンの 3 次元製品が生成されます。

[出典:ISO/TS 19130‑2:2014, 4.40]

4.20

測定値

数量の値を決定することを目的とした一連の操作 (4.30)

[出典:ISO/TS 19101‑2:2008, 4.20]

4.21

測定精度

測定の精度

正確さ

テスト結果または 測定 (4.20) の 結果と真の値との間の一致の近さ

注記 1: 「測定精度」という概念は 数量 (4.30) ではなく、 数量 (4.30) の値が与えられるものでもありません。測定 誤差が小さいほど、測定はより正確であると言われます (4.22) 。

注記 2: 「測定精度」という用語は測定の真度に使用すべきではなく、測定 精度 (4.23) という用語は「測定精度」に使用すべきではありませんが、これらの概念は両方とも関連しています。

注記 3: 「測定精度」は、測定対象に起因する測定量値間の一致の近さとして理解される場合があります。

注記 4: ISO/TS 19159 のこの部分では、真の値は、真として受け入れられる基準値である可能性があります。

注記 5: 確立された測地 基準系 (4.10) に対して誤差がゼロで知られていると想定される連続動作基準局 (CORS) を除いて、他の点の 3 次元空間座標の真の位置は実際には知られていません。推定のみ。したがって、他の座標情報の精度は不明であり、推定することしかできません。

注記 6:精度は量ではなく、数値で与えられるものでもありません。

[出典:ISO 3534‑2:2006, 3.3.1, 修正 — エントリへの注記 1 ~ 6 が追加されました。]

4.22

測定誤差

測定誤差

エラー

測定 数量 (4.30) 値から基準数量値を引いた値

注記 1: 「測定誤差」の概念は、a) 参照すべき単一の基準 量 (4.30) 値がある場合、および測定 ( 4.20 ) によって 校正 (4.6) が行われた場合に発生する場合の両方に使用することができる。 ) 無視できる測定 不確かさ (4.40) を持つ測定量値を使用した標準、または従来の量値が与えられた場合、測定誤差が既知である場合、および b) 測定対象が固有の真の量値で表されると想定されている場合または、無視できる範囲の真の量値のセット。この場合、測定誤差は不明です。

注記 2:測定誤差を製造上の誤差や間違いと混同してはならない。

[出典:ISO/IEC Guide 99:2007, 2.16]

4.23

測定精度

精度

指定された条件下で同一または類似の物体について反復 測定 (4.20) によって得られた表示または測定量 (4.30) 値間の一致の近さ

注記 1: 測定精度は、通常、指定された測定条件下での標準偏差、分散、または変動係数などの不正確さの尺度によって数値的に表されます。

注記 2: 「指定された条件」には、例えば、測定の再現性条件、測定の中間精度条件、または測定の再現性条件が考えられます (ISO 5725-3:1994 を参照)

注記 3: 測定精度は、測定再現性、中間測定精度、および測定再現性を定義するために使用されます。

注記 4: 「測定精度」は、誤って測定 精度 (4.21) を意味するものとして使用されることがあります。

[出典:ISO/IEC Guide 99:2007, 2.15]

4.24

メタデータ

リソースに関する情報

[出典:ISO 19115-1:2014, 4.10]

4.25

計量トレーサビリティ

測定結果 (4.20) の特性、または規格の値。これにより、規格値は、すべて規格上の不確実性を伴う途切れることのない比較の連鎖を通じて、指定された参考文献 (通常は国内規格または国際規格) に関連付けることができます。

[出典:ISO/TS 19101‑2:2008, 4.23]

4.26

天底

位置の真下にあるポイント

4.27

ノイズ

測定を損なう可能性のある不要な信号 (4.20)

注記 1: ノイズとは、伝送される情報の認識を妨げる信号内のランダムな変動です。

[出典:ISO 12718:2008, 2.26, 修正 — エントリに注 1 が追加されました。]

4.28

点群

3D 空間内のデータ ポイントのコレクション

注記 1:点間の距離は一般に不均一であるため、各点の 3 つの座標 (デカルト座標または球面座標) をすべて特別にエンコードする必要があります。

注記 2:基本的な地理情報システム (GIS) データ タイプとして、点群はいくつかの重要な点で典型的な点データセットと区別されます。 • 点群はほとんどの場合 3D です。 • 点群には桁違いに多くの特徴があります。 • 点群内の個々の点フィーチャは、通常、個別に意味のある属性を持ちません。点群の情報値は、多数の特徴間の関係から導出されます。

[出典:ISO/TS 19130‑2:2014, 4.51, 修正 – エントリへの注記 2 が追加されました。]

4.29

位置精度

指定された参照系における座標値の真の値または許容された値への近さ

注記 1: 位置精度は、絶対、相対、およびグリッドデータ精度というデータ品質要素で構成されます。

[出典:ISO 19116:2004, 4.20, 修正 — エントリに注 1 が追加されました。]

4.30

現象、物体、物質の性質ここで, その性質は数値や参照として表現できる大きさを持っています。

注記 1: 基準とは、 測定 (4.20) 単位、測定手順、基準物質、またはそれらの組み合わせのことがある。

注記 2: 数量の記号は、ISO 80000 および IEC 80000 シリーズの「数量と単位」に記載されています。数量を表す記号はイタリア語で書かれています。特定の記号はさまざまな量を示すことができます。

注記 3:ここで定義されている量はスカラーです。ただし、その成分が量であるベクトルまたはテンソルも量とみなされます。

注記 4: 注記 4: 「量」という概念は、例えば「物理量」、「化学量」、「生物学的量」、あるいは基礎量」と「導出量」などに一般的に分けられる。

[出典:ISO/IEC Guide 99:2007, 1.1]

4.31

参照標準

特定の組織または特定の場所における特定の種類の量に対する他の測定標準の 校正 (4.6) のために指定された 測定 (4.20) 標準

[出典:ISO/TS 19159‑1:2014, 4.28]

4.32

相対精度

内部精度

データセット内のフィーチャの相対位置が、真実として受け入れられる、または真実であるそれぞれの相対位置に近いこと

注記 1:相対精度は、ポイントツーポイント精度とも呼ばれます。相対精度の一般的な尺度は、ある点またはフィーチャの別の点またはフィーチャに対する位置方向 (距離や方位角など) を決定する際のランダムな誤差 (系統的誤差や誤りの除去) の評価です。 LIDAR (4.19) では、これは特に、リフト内の隣接する スワス (4.38) 、プロジェクト内の隣接するリフト、または隣接するプロジェクト間の精度を意味する場合もあります。

4.33

リモートセンシング

物体と物理的に接触することなく、物体に関する情報を収集および解釈すること

[出典:ISO/TS 19101‑2:2008, 4.33]

4.34

解決

<imagery> 画像内で別々に分解できる、均一に照明された 2 つのオブジェクト間の最小距離

注記 1:この定義は空間解像度を指します。

注記 2:一般的な場合、解像度によって、対照的な隣接する特徴 (オブジェクト) を区別できるかどうかが決まります。

注記 3: 解像度は、スペクトル解像度と時間解像度を指すこともあります。

[出典: ISO/TS 19130‑2:2014, 4.61, 修正 — エントリへの注記 1 ~ 3 が追加されました。]

4.35

解決

<sensor> 意味のある区別が可能な センサー (4.36) の表示間の最小差

注記 1:画像の場合、解像度とは、放射解像度、スペクトル解像度、空間解像度、時間解像度を指します。

注記 2: ISO/TS 19101-2:2008 に基づく定義は、(センサーの) 解像度という用語に関連付けられています。

[出典:ISO/TS 19101‑2:2008, 4.34, 修正 — エントリへの注記 2 が追加されました。]

4.36

センサー

測定対象の 量(4.30) を運ぶ現象、物体、または物質によって直接影響を受ける測定システムの要素。

注記 1:アクティブまたはパッシブのセンサーが存在します。多くの場合、2 つ以上のセンサーを組み合わせて測定システムを形成します。

[出典: ISO/IEC Guide 99:2007, 3.8 修正、項目への注 1 を追加]

4.37

ストリップ調整

航空写真、衛星画像、または LIDAR (4.19) の 測定値 (4.20) のストリップから行われた観測値の調整

4.38

帯状帯

単一の飛行ラインから得られる感知データの収集

4.39

不規則な三角形ネットワーク

三角形で構成されるテッセレーション

[出典:ISO 19123:2005, 4.1.42]

4.40

不確実性

測定結果 (4.20) に関連付けられ、測定対象に合理的に帰属する可能性がある値の分散を特徴付けるパラメータ

注記 1:パラメータは、たとえば、標準偏差 (またはその所定の倍数)、または指定された信頼レベルを持つ区間の半幅の場合があります。

注記 2:測定の不確かさは、一般に多くの要素で構成されます。これらのコンポーネントの一部は、一連の測定結果の統計的分布から評価でき、実験的な標準偏差によって特徴付けることができます。他のコンポーネントは、標準偏差によって特徴付けることもでき、経験または他の情報に基づいて想定される確率分布から評価されます。

注記 3: 測定の結果は測定対象の値の最良の推定値であり、 補正 (4.9) および 基準 に関連する成分などの系統的効果から生じるものを含む不確実性のすべての成分が含まれることが理解されます。 標準 (4.31) は 分散に寄与します。

注記 4:座標などの測定値の精度または正確さの品質が定量的に特徴付けられる場合、品質パラメータは測定結果の不確かさの推定値です。精度は定性的な概念であるため、数値を関連付けて定量的に使用するべきではありません。代わりに、数値は不確実性の尺度に関連付けられる必要があります。

注5: 測定の不確かさには、定義上の不確かさだけでなく、補正に関連する成分や測定標準の割り当てられた 数量(4.30) の値など、系統的な影響から生じる成分も含まれます。場合によっては、推定された系統的効果が補正されず、代わりに関連する測定の不確実性成分が組み込まれることがあります。

注記 6: 測定には、一般に多くの要素の不確実性が含まれます。これらの一部は、一連の測定からの数量値の統計的分布からの測定不確かさのType A 評価によって評価でき、標準偏差によって特徴付けることができます。測定の不確かさのType B 評価によって評価される他の成分も、経験または他の情報に基づく確率密度関数から評価される標準偏差によって特徴付けることができます。

注記 7:一般に、所定の情報セットについて、測定の不確かさは、測定対象に起因する明示された品質値に関連付けられていると理解されています。この値を変更すると、関連する不確実性が変更されます。

[出典:ISO 19116:2004, 4.26, 修正、エントリへの注記 1 ~ 3 および注記 5 ~ 7 が追加されました。]

4.41

検証

システム出力から得られるデータ製品の品質を独立した手段で評価するプロセス

注記 1: ISO/TS 19159 のこの部分では、検証という用語は限定的な意味で使用されており、経時的な変化を制御するための 校正 (4.6) データの検証にのみ関連しています。

[出典: ISO/TS 19101‑2:2008, 4.41, 修正 – エントリへの注記 1 が追加されました。]

4.42

検証

特定の品目が指定された要件を満たしているという客観的な証拠の提供

注記 1: 該当する場合、 測定 (4.20) の 不確かさ (4.40) を考慮する必要があります。

注記 2:項目は、例えば、プロセス、測定手順、材料、化合物、または測定システムである可能性があります。

注記 3: 指定された要件とは、たとえば、製造業者の仕様が満たされていることなどです。

注記 4: 検証を 校正 (4.6) と混同してはならない。すべての検証が 検証であるわけではありません (4.41) 。

[出典:ISO/IEC Guide 99:2007, 2.44]

4.43

垂直精度

指定された垂直 基準点 (4.10) に対するデータセットの 位置精度 (4.29) の尺度

参考文献

1ISO 19115-2:2009, 地理情報 — メタデータ — Part 2: 画像およびグリッド データの拡張
2ISO/TS 19101-2:2008, 地理情報 — 参照モデル — Part 2: 画像
3ISO/TS 19130-2:2014, 地理情報 — 地理測位用の画像センサー モデル — Part 2: SAR, InSAR, ライダーおよびソナー
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7Habib A, Van Rens J LiDAR システムと派生データの品質保証と品質管理。カルガリー大学、カナダ、2009 年
8Kresse W, Danko D, 地理情報ハンドブック。スプリンガー、2012
9Naus T. 不偏 LiDAR データ測定 (草案)フグロ ホライゾンズ社、2008 年
10Schuckman Karen, Graham Lewis, (2008): A New Framework for Accuracy Assessment of LIDAR Data and Derived Elevation Models 、ペンシルバニア州立大学および GeoCue Corporatio
11Renslow MS, 航空機地形ライダーのマニュアル。米国写真測量協会リモートセンシング、ベセスダ: 2012
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13ASTM E2807-11 — 3D 画像データ交換の標準仕様、バージョン 1.0
14ヴォッセルマン G, マース H-G 航空機および地上レーザー スキャン。 CRC Press, テイラー&フランシス、2010
15ISO/IEC Guide 98-3:2008, 測定の不確かさ — Part 3: 測定における不確かさの表現に関するガイド (GUM:1995)
16ISO/IEC Guide 99:2007, 計測学の国際語彙 — 基本概念および一般概念および関連用語 (VIM)
17Sampath A, Heidemann HK, Stensaas GL, Christopherson JB, ASPRS LIDAR データの幾何学的品質の定量化に関する研究。フォトグラム。密接に。リモートセンシング。 2014, 80, (3)、201–205ページ

4 Terms and definitions

4.1

absolute accuracy

closeness of reported coordinate values to values accepted as or being true

Note 1 to entry: Absolute accuracy is stated with respect to a defined datum (4.11) or reference system.

Note 2 to entry: Absolute accuracy is also termed"external accuracy".

4.2

attitude

orientation of a body, described by the angles between the axes of that body’s coordinate system and the axes of an external coordinate system

Note 1 to entry: In photogrammetry, the attitude is the angular orientation of a camera (roll, pitch, yaw), or of the photograph taken with that camera, with respect to some external reference system. With lidar (4.19) and Interferometric Synthetic Aperature Radar (IFSAR), the attitude is normally defined as the roll, pitch and heading of the instrument at the instant an active pulse is emitted from the sensor (4.39) .

[SOURCE:ISO 19116:2004, 4.2, modified — Note 1 to entry has been added.]

4.3

bare earth elevation

height (4.16) of the natural terrain free from vegetation as well as buildings and other man-made structures

4.4

boresight

calibration (4.6) of a lidar (4.19) sensor (4.36) system, equipped with an Inertial Measurement (4.20) Unit (IMU) and a Global Navigation Satellite System (GNSS), to accurately determine or establish its position and orientation

Note 1 to entry: The position of the lidar sensor system (x, y, z) is determined with respect to the GNSS antenna. The orientation (roll, pitch, heading) of the lidar sensor system is determined with respect to straight and level flight.

4.5

breakline

linear feature that describes a change in the smoothness or continuity of a surface

Note 1 to entry: A soft breakline ensures that known z-values along a linear feature are maintained (for example, elevations along a pipeline, road centreline or drainage ditch), and ensures that linear features and polygon edges are maintained in a Triangulated Irregular Network (TIN) (4.39) surface model, by enforcing the breaklines as TIN edges. They are generally synonymous with 3-D breaklines because they are depicted with series of x/y/z coordinates. Somewhat rounded ridges or the trough of a drain may be collected using soft breaklines.

Note 2 to entry: A hard breakline defines interruptions in surface smoothness, for example, to define streams, shorelines, dams, ridges, building footprints, and other locations with abrupt surface changes.

4.6

calibration

process of quantitatively defining a system’s responses to known, controlled signal inputs

Note 1 to entry: A calibration is an operation that, under specified conditions, in a first step, establishes a relation between indications[with associated measurement (4.20) uncertainties] and the physical quantity (4.30) values (with measurement uncertainties) provided by measurement standards.

Note 2 to entry: Determining the systematic errors in a measuring device by comparing its measurements with the markings or measurements of a device that is considered correct. Airborne sensors (4.36) can be calibrated geometrically and radiometrically.

Note 3 to entry: An instrument calibration means the factory calibration includes radiometric and geometric calibration unique to each manufacturer’s hardware and tuned to meet the performance specifications for the model being calibrated. Instrument calibration can only be assessed and corrected by the factory.

Note 4 to entry: The data calibration includes the lever-arm and boresight (4.4) calibration. It determines the sensor-to-GNSS-antenna offset vector (lever arm) (4.18) components relative to the antenna phase centre. The offset vector components are re-determined each time the sensor or aircraft GNSS antenna is moved or repositioned in any way. Because normal aircraft operations can induce slight variations in component mounting, field calibration is normally performed for each project, or even daily, to determine corrections (4.9) to the roll, pitch, yaw, instrument mounting alignment error and scale calibration parameters.

[SOURCE:ISO/TS 19101‑2:2008, 4.2, modified — Notes 1 through 4 to entry have been added.]

4.7

calibration validation

process of assessing the validity of parameters

Note 1 to entry: With respect to the general definition of validation (4.41) the “dataset validation” only refers to a small set of parameters (attribute values) such as the result of a sensor (4.36) calibration (4.6) .

[SOURCE:ISO/TS 19159‑1:2014, 4.4]

4.8

check point

checkpoint

point in object space (ground) used to estimate the positional accuracy (4.29) of a geospatial dataset against an independent source of greater accuracy

4.9

correction

compensation for an estimated systematic effect

Note 1 to entry: See ISO/IEC Guide 98-3:2008, 3.2.3, for an explanation of 'systematic effect'.

Note 2 to entry: The compensation can take different forms, such as an addend or a factor, or can be deduced from a table.

[SOURCE:ISO/IEC Guide 99:2007, 2.53]

4.10

datum

parameter or set of parameters that define the position of the origin, the scale, and the orientation of a coordinate system

[SOURCE:ISO 19111:2007, 4.14]

4.11

digital elevation model

DEM

dataset of elevation values that are assigned algorithmically to 2-dimensional coordinates

[SOURCE:ISO/TS 19101‑2:2008, 4.5]

4.12

digital surface model

DSM

digital elevation model (DEM) (4.11) that depicts the elevations of the top surfaces of buildings, trees, towers, and other features elevated above the bare earth

Note 1 to entry: DSMs are especially relevant for telecommunications management, air safety, forest management, and 3-D modelling and simulation.

4.13

digital terrain model

DTM

digital elevation model (DEM) (4.11) that incorporates the elevation of important topographic features on the land.

Note 1 to entry: DTMs are comprised of mass points and breaklines (4.5) that are irregularly spaced to better characterize the true shape of the bare-earth terrain. The net result of DTMs is that the distinctive terrain features are more clearly defined and precisely located, and contours generated from DTMs more closely approximate the real shape of the terrain.

4.14

field of view

FOV

instantaneous region seen by a sensor (4.36) , provided in angular measure

Note 1 to entry: In the airborne case, this would be swath (4.38) width for a linear array, ground footprint for an area array, and for a whiskbroom scanner it refers to the swath width.

Note 2 to entry: To avoid confusion, a typical airborne lidar (4.19) sensor with a field of view of 30 degrees is commonly depicted as ±15 degrees on either side of nadir (4.26) .

[SOURCE:ISO/TS 19130‑2:2014, 4.20 modified, — Note 2 to entry has been added.]

4.15

geographic information system

information system dealing with information concerning phenomena associated with location relative to the Earth

[SOURCE:ISO 19101‑1:2014, 4.1.20]

4.16

height

h, H

distance of a point from a chosen reference surface measured upward along a line perpendicular to that surface

Note 1 to entry: A height below the reference surface will have a negative value.

Note 2 to entry: The terms elevation and height are synonyms.

[SOURCE:ISO 19111:2007, 4.29, modified – Note 2 to entry have been added.]

4.17

horizontal accuracy

positional accuracy (4.29) of a dataset with respect to a horizontal datum (4.10)

4.18

lever arm

relative position vector of one sensor (4.36) with respect to another in a direct georeferencing system

Note 1 to entry: For example, with aerial mapping cameras, there are lever arms between the inertial centre of the Inertial Measurement (4.20) Unit (IMU) and the phase centre of the Global Navigation Satellite System (GNSS) antenna, each with respect to the camera perspective centre within the lens of the camera.

4.19

lidar

light detection and ranging

system consisting of 1) a photon source (frequently, but not necessarily, a laser), 2) a photon detection system, 3) a timing circuit, and 4) optics for both the source and the receiver that uses emitted laser light to measure ranges to and/or properties of solid objects, gases, or particulates in the atmosphere

Note 1 to entry: Time of flight (TOF) lidars use short laser pulses and precisely record the time each laser pulse was emitted and the time each reflected return(s) is received in order to calculate the distance(s) to the scatterer(s) encountered by the emitted pulse. For topographic lidar , these time-of-flight measurements are then combined with precise platform location/attitude data along with pointing data to produce a three dimensional product of the illuminated scene of interest.

[SOURCE:ISO/TS 19130‑2:2014, 4.40]

4.20

measurement

set of operations having the object of determining the value of a quantity (4.30)

[SOURCE:ISO/TS 19101‑2:2008, 4.20]

4.21

measurement accuracy

accuracy of measurement

accuracy

closeness of agreement between a test result or measurement (4.20) result and the true value

Note 1 to entry: The concept 'measurement accuracy' is not a quantity (4.30) and is not given a numerical quantity (4.30) value. A measurement is said to be more accurate when it offers a smaller measurement error (4.22) .

Note 2 to entry: The term 'measurement accuracy' should not be used for measurement trueness and the term measurement precision (4.23) should not be used for 'measurement accuracy', which, however, is related to both these concepts.

Note 3 to entry: 'Measurement accuracy' is sometimes understood as closeness of agreement between measured quantity values that are being attributed to the measurand.

Note 4 to entry: In this part of ISO/TS 19159, the true value can be a reference value that is accepted as true.

Note 5 to entry: With the exception of Continuously Operating Reference Stations (CORS), assumed to be known with zero errors relative to established datums (4.10) , the true locations of 3-D spatial coordinates of other points are not truly known, but only estimated; therefore, the accuracy of other coordinate information is unknown and can only be estimated.

Note 6 to entry: Accuracy is not a quantity and is not given a numerical quantity value.

[SOURCE:ISO 3534‑2:2006, 3.3.1, modified, — Notes 1 through 6 to entry have been added.]

4.22

measurement error

error of measurement

error

measured quantity (4.30) value minus a reference quantity value

Note 1 to entry: The concept of 'measurement error' can be used both a) when there is a single reference quantity (4.30) value to refer to, which occurs if a calibration (4.6) is made by means of a measurement (4.20) standard with a measured quantity value having a negligible measurement uncertainty (4.40) or if a conventional quantity value is given, in which case the measurement error is known, and b) if a measurand is supposed to be represented by a unique true quantity value or a set of true quantity values of negligible range, in which case the measurement error is not known.

Note 2 to entry: Measurement error should not be confused with production error or mistake.

[SOURCE:ISO/IEC Guide 99:2007, 2.16]

4.23

measurement precision

precision

closeness of agreement between indications or measured quantity (4.30) values obtained by replicate measurements (4.20) on the same or similar objects under specified conditions

Note 1 to entry: Measurement precision is usually expressed numerically by measures of imprecision, such as standard deviation, variance, or coefficient of variation under the specified conditions of measurement.

Note 2 to entry: The 'specified conditions' can be, for example, repeatability conditions of measurement, intermediate precision conditions of measurement, or reproducibility conditions of measurement (see ISO 5725-3:1994).

Note 3 to entry: Measurement precision is used to define measurement repeatability, intermediate measurement precision, and measurement reproducibility.

Note 4 to entry: Sometimes 'measurement precision' is erroneously used to mean measurement accuracy (4.21) .

[SOURCE:ISO/IEC Guide 99:2007, 2.15]

4.24

metadata

information about a resource

[SOURCE:ISO 19115‑1:2014, 4.10]

4.25

metric traceability

property of the result of a measurement (4.20) or the value of a standard whereby it can be related to stated references, usually national or international standards, through an unbroken chain of comparisons all having stated uncertainties

[SOURCE:ISO/TS 19101‑2:2008, 4.23]

4.26

nadir

point directly beneath a position

4.27

noise

unwanted signal which can corrupt the measurement (4.20)

Note 1 to entry: Noise is a random fluctuation in a signal disturbing the recognition of a carried information.

[SOURCE:ISO 12718:2008, 2.26, modified, — Note 1 to entry has been added.]

4.28

point cloud

collection of data points in 3D space

Note 1 to entry: The distance between points is generally non-uniform and hence all three coordinates (Cartesian or spherical) for each point must be specifically encoded.

Note 2 to entry: As a basic geographic information system (GIS) data type, a point cloud is differentiated from a typical point dataset in several key ways: • Point clouds are almost always 3D, • Point clouds have an order of magnitude more features than point datasets, and • Individual point features in point clouds do not typically possess individually meaningful attributes; the informational value in a point cloud is derived from the relations among large numbers of features

[SOURCE:ISO/TS 19130‑2:2014, 4.51, modified – Note 2 to entry has been added.]

4.29

positional accuracy

closeness of coordinate value to the true or accepted value in a specified reference system

Note 1 to entry: The positional accuracy consists of the data quality elements absolute, relative, and gridded data accuracy.

[SOURCE:ISO 19116:2004, 4.20, modified, — Note 1 to entry has been added.]

4.30

quantity

property of a phenomenon, body, or substance ここで, the property has a magnitude that can be expressed as a number and a reference

Note 1 to entry: A reference can be a measurement (4.20) unit, a measurement procedure, a reference material, or a combination of such.

Note 2 to entry: Symbols for quantities are given in the ISO 80000 and IEC 80000 seriesQuantities and units. The symbols for quantities are written in italics. A given symbol can indicate different quantities.

Note 3 to entry: A quantity as defined here is a scalar. However, a vector or a tensor, the components of which are quantities, is also considered to be a quantity.

Note 4 to entry: Note4 to entry: The concept 'quantity' may be generically divided into, e.g. 'physical quantity', 'chemical quantity', and 'biological quantity', or 'base quantity' and 'derived quantity'.

[SOURCE:ISO/IEC Guide 99:2007, 1.1]

4.31

reference standard

measurement (4.20) standard designated for the calibration (4.6) of other measurement standards for quantities of a given kind in a given organization or at a given location

[SOURCE:ISO/TS 19159‑1:2014, 4.28]

4.32

relative accuracy

internal accuracy

closeness of the relative positions of features in a dataset to their respective relative positions accepted as or being true

Note 1 to entry: Relative accuracy may also be referred to as point-to-point accuracy. The general measure of relative accuracy is an evaluation of the random errors (systematic errors and blunders removed) in determining the positional orientation (for example, distance and azimuth) of one point or feature with respect to another. In lidar (4.19) , this also may specifically mean the accuracy between adjacent swaths (4.38) within a lift, adjacent lifts within a project, or between adjacent projects.

4.33

remote sensing

collection and interpretation of information about an object without being in physical contact with the object

[SOURCE:ISO/TS 19101‑2:2008, 4.33]

4.34

resolution

<imagery> smallest distance between two uniformly illuminated objects that can be separately resolved in an image

Note 1 to entry: This definition refers to the spatial resolution.

Note 2 to entry: In the general case, the resolution determines the possibility to distinguish between contrasting neighbouring features (objects).

Note 3 to entry: Resolution can also refer to the spectral and the temporal resolution.

[SOURCE:ISO/TS 19130‑2:2014, 4.61, modified, — Notes 1 through 3 to entry have been added.]

4.35

resolution

<sensor> smallest difference between indications of a sensor (4.36) that can be meaningfully distinguished

Note 1 to entry: For imagery, resolution refers to radiometric, spectral, spatial and temporal resolutions.

Note 2 to entry: The definition according to ISO/TS 19101-2:2008 is associated with the term resolution (of a sensor).

[SOURCE:ISO/TS 19101‑2:2008, 4.34, modified — Note 2 to entry has been added.]

4.36

sensor

element of a measuring system that is directly affected by a phenomenon, body, or substance carrying a quantity (4.30) to be measured

Note 1 to entry: Active or passive sensors exist. Often two or more sensors are combined to a measuring system.

[SOURCE:ISO/IEC Guide 99:2007, 3.8 modified, Note 1 to entry has been added]

4.37

strip adjustment

adjustment of observations that were made from a strip of aerial or satellite images, or lidar (4.19) measurements (4.20)

4.38

swath

sensed data resulting from a single flightline of collection

4.39

triangulated irregular network

TIN

tessellation composed of triangles

[SOURCE:ISO 19123:2005, 4.1.42]

4.40

uncertainty

parameter, associated with the result of measurement (4.20) , that characterizes the dispersion of values that could reasonably be attributed to the measurand

Note 1 to entry: The parameter may be, for example, a standard deviation (or a given multiple of it), or the half-width of an interval having a stated level of confidence.

Note 2 to entry: Uncertainty of measurement comprises, in general, many components. Some of these components may be evaluated from the statistical distribution of the results of series of measurements and can be characterized by experimental standard deviations. The other components, which can also be characterized by standard deviations, are evaluated from assumed probability distributions based on experience or other information.

Note 3 to entry: It is understood that the result of the measurement is the best estimate of the value of the measurand, and that all components of uncertainty, including those arising from systematic effects, such as components associated with corrections (4.9) and reference standards (4.31) , contribute to the dispersion.

Note 4 to entry: When the quality of accuracy or precision of measured values, such as coordinates, is to be characterized quantitatively, the quality parameter is an estimate of the uncertainty of the measurement results. Because accuracy is a qualitative concept, one should not use it quantitatively, that is associate numbers with it; numbers should be associated with measures of uncertainty instead.

Note 5 to entry: Measurement uncertainty includes components arising from systematic effects, such as components associated with corrections and the assigned quantity (4.30) values of measurement standards, as well as the definitional uncertainty. Sometimes estimated systematic effects are not corrected for but, instead, associated measurement uncertainty components are incorporated

Note 6 to entry: Measurement uncertainty comprises, in general, many components. Some of these may be evaluated by Type A evaluation of measurement uncertainty from the statistical distribution of the quantity values from series of measurements and can be characterized by standard deviations. The other components, which may be evaluated by Type B evaluation of measurement uncertainty, can also be characterized by standard deviations, evaluated from probability density functions based on experience or other information.

Note 7 to entry: In general, for a given set of information, it is understood that the measurement uncertainty is associated with a stated quality value attributed to the measurand. A modification of this value results in a modification of the associated uncertainty.

[SOURCE:ISO 19116:2004, 4.26, modified, —Notes 1 through 3 to entry and Notes 5 through 7 have been added.]

4.41

validation

process of assessing, by independent means, the quality of the data products derived from the system outputs

Note 1 to entry: In this part of ISO/TS 19159 the term validation is used in a limited sense and only relates to the validation of calibration (4.6) data in order to control their change over time.

[SOURCE:ISO/TS 19101‑2:2008, 4.41, modified – Note 1 to entry has been added.]

4.42

verification

provision of objective evidence that a given item fulfils specified requirements

Note 1 to entry: When applicable, measurement (4.20) uncertainty (4.40) should be taken into consideration.

Note 2 to entry: The item may be, e.g. a process, measurement procedure, material, compound, or measuring system.

Note 3 to entry: The specified requirements may be, e.g. that a manufacturer's specifications are met.

Note 4 to entry: Verification should not be confused with calibration (4.6) . Not every verification is a validation (4.41) .

[SOURCE:ISO/IEC Guide 99:2007, 2.44]

4.43

vertical accuracy

measure of the positional accuracy (4.29) of a dataset with respect to a specified vertical datum (4.10)

Bibliography

1ISO 19115-2:2009, Geographic information — Metadata — Part 2: Extensions for imagery and gridded data
2ISO/TS 19101-2:2008, Geographic information — Reference model — Part 2: Imagery
3ISO/TS 19130-2:2014, Geographic information — Imagery sensor models for geopositioning — Part 2: SAR, InSAR, lidar and sonar
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5American Society for Photogrammetry & Remote Sensing (2011): LAS SPECIFICATION, Version 1.4-R11, November 14.
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9Naus T., Unbiased LiDAR Data Measurement (Draft). Fugro Horizons, Inc, 2008
10Schuckman Karen, Graham Lewis, (2008): A New Framework for Accuracy Assessment of Lidar Data and Derived Elevation Models, Pennsilvania State University & GeoCue Corporation.
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16ISO/IEC Guide 99:2007, International vocabulary of metrology — Basic and general concepts and associated terms (VIM)
17Sampath A., Heidemann H.K., Stensaas G.L., Christopherson J.B., ASPRS Research on quantifying the geometric quality of lidar data. Photogramm. Eng. Remote Sensing. 2014, 80 (3) pp. 201–205