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文檔簡介

HJ1233—2021

目次

前言.................................................................................................................................................................ii

1適用范圍........................................................................................................................................................1

2規(guī)范性引用文件.............................................................................................................................................1

3術語和定義....................................................................................................................................................1

4工作流程........................................................................................................................................................2

5飛行準備........................................................................................................................................................3

6飛行實施........................................................................................................................................................5

7數(shù)據(jù)處理........................................................................................................................................................6

8質(zhì)量控制要求.................................................................................................................................................8

9成果提交要求.................................................................................................................................................8

附錄A(規(guī)范性附錄)飛行記錄表.............................................................................................................11

附錄B(規(guī)范性附錄)可見光/熱紅外/可見光傾斜攝影飛行區(qū)域信息統(tǒng)計表.......................................12

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HJ1233—2021

前言

為貫徹《中華人民共和國環(huán)境保護法》《中華人民共和國水污染防治法》《中華人民共和國海洋環(huán)境

保護法》,保護生態(tài)環(huán)境,促進水環(huán)境質(zhì)量改善,指導和規(guī)范各地開展入河(海)排污口排查工作,制

定本標準。

本標準規(guī)定了入河(海)排污口排查整治無人機航測的工作流程、飛行準備、飛行實施、數(shù)據(jù)處理、

質(zhì)量控制、成果提交等相關要求。

本標準為首次發(fā)布。

本標準的附錄A和附錄B為規(guī)范性附錄。

本標準由生態(tài)環(huán)境部生態(tài)環(huán)境執(zhí)法局、法規(guī)與標準司組織制訂。

本標準主要起草單位:生態(tài)環(huán)境部衛(wèi)星環(huán)境應用中心、生態(tài)環(huán)境部華南環(huán)境科學研究所、清華大學。

本標準生態(tài)環(huán)境部2021年12月24日批準。

本標準自2022年1月1日起實施。

本標準由生態(tài)環(huán)境部解釋。

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HJ1233—2021

入河(海)排污口排查整治無人機遙感航測技術規(guī)范

1適用范圍

本標準規(guī)定了入河(海)排污口排查整治無人機航測的工作流程、飛行準備、飛行實施、數(shù)據(jù)處理、

質(zhì)量控制和成果提交等相關要求。

本標準適用于利用無人機航攝系統(tǒng)開展入河(海)排污口的第一級排查工作。

2規(guī)范性引用文件

本標準引用了下列文件或其中的條款。凡是注明日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本標準。

凡是未注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本標準。

GB/T24356測繪成果質(zhì)量檢查與驗收

GB/T39610—2020傾斜數(shù)字航空攝影技術規(guī)程

GB/T39612—2020低空數(shù)字航攝與數(shù)據(jù)處理規(guī)范

CH/T9008.3基礎地理信息數(shù)字成果1:500、1:1000、1:2000數(shù)字正射影像圖

CH/Z3003低空數(shù)字航空攝影測量內(nèi)業(yè)規(guī)范

HJ1232入河(海)排污口三級排查技術指南

3術語和定義

下列術語和定義適用于本標準。

3.1

入河(海)排污口sewageoutfallsintoenvironmentalwaterbodies

直接或者通過管道、溝、渠等排污通道向環(huán)境水體排放污水的口門。

3.2

無人機unmannedaerialvehicle(UAV)

由遙控設備或自備程序控制裝置操縱,機上無人機駕駛的航空器。

3.3

無人機航攝系統(tǒng)unmannedairvehicleaerialphotographysystem

以無人機為飛行平臺、以影像傳感器為任務設備的航空遙感影像獲取系統(tǒng)。

3.4

定位定向系統(tǒng)positionandorientationsystem(POS)

利用全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)和慣性測量裝置直接確定傳感器空間位置和姿態(tài)的集成系統(tǒng)。

3.5

數(shù)字正射影像圖digitalorthophotomap

利用數(shù)字高程模型,對航空像片或衛(wèi)星遙感影像進行數(shù)字微分糾正和鑲嵌,按一定圖幅范圍裁剪生

成的影像數(shù)據(jù)。它是同時具有地圖幾何精度和影像特征的圖像。

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HJ1233—2021

3.6

傾斜數(shù)字航攝儀obliquedigitalaerialcamera

由一個垂直相機和多個傾斜相機組成,對地面進行多個視角攝影的數(shù)字航攝設備與器械。

3.7

第一級排查Level1inspection

基于遙感影像解譯識別疑似入河(海)排污口和可疑區(qū)域的工作。

4工作流程

4.1利用無人機航攝系統(tǒng)獲取入河(海)排污口排查范圍內(nèi)的可見光影像數(shù)據(jù)和沿河工業(yè)聚集區(qū)、人

口聚集區(qū)等重點區(qū)域的熱紅外影像和可見光傾斜攝影數(shù)據(jù),對影像數(shù)據(jù)進行處理并生成數(shù)字圖像成果。

4.2入河(海)排污口排查整治無人機遙感航測工作可包括飛行準備、飛行實施、數(shù)據(jù)處理、質(zhì)量檢

查及成果提交,具體如圖1所示。

飛行準備資料收集

方案制定

實地踏勘

范圍劃定

飛行作業(yè)

空域申請

數(shù)據(jù)檢查飛行實施

設備選型

飛行記錄

航攝計劃

像片控制測量

設備檢驗及校正

影像預處理數(shù)據(jù)處理

空中三角測量

定向建模

數(shù)字高程模型制作

質(zhì)量控制

數(shù)字正射影像圖制作

產(chǎn)品要求

成果提交

圖1入河(海)排污口排查整治無人機遙感航測工作流程

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HJ1233—2021

5飛行準備

5.1資料收集

無人機航攝作業(yè)前,應收集下列資料:

a)衛(wèi)星影像資料、地形圖、交通圖、行政區(qū)劃圖、水系圖、河流斷面位置信息等;

b)入河(海)排污口設置規(guī)劃圖、城市排水系統(tǒng)圖、農(nóng)田排水系統(tǒng)圖、工業(yè)聚集區(qū)、水功能區(qū)劃

圖等;

c)排查范圍內(nèi)的機場、重要設施等情況;

d)排查范圍氣候條件等。

5.2方案制定

制定入河(海)排污口排查無人機航測方案,主要包括飛行范圍劃定、設備選型、航攝計劃、數(shù)據(jù)

處理以及成果提交等。

5.3范圍劃定

5.3.1可見光數(shù)字正射影像范圍

可見光數(shù)字正射影像范圍要求如下:

a)以河流兩側現(xiàn)狀岸線(湖泊現(xiàn)狀岸線、現(xiàn)狀海岸帶低潮線)為基準向水、陸兩側適當延伸,其

中向水一側延伸至覆蓋碼頭、躉船等所有人工設施,向陸一側至少延伸至覆蓋河(湖)大堤或

高水位(高潮位)岸線;

b)河(湖)心洲、沿河(湖)岸線灘涂濕地可全部覆蓋;近海岸島嶼以現(xiàn)狀海岸線為基準向水、

陸兩側適當延伸;

c)有監(jiān)測斷面的入海河流,監(jiān)測斷面以下入海河流岸線應納入飛行范圍;

d)沿河(海、湖)工業(yè)聚集區(qū)可以河(海、湖)岸線為基準向陸一側延伸至覆蓋整個工業(yè)聚集區(qū);

e)飛行范圍可根據(jù)產(chǎn)業(yè)布局、排污特征等實際情況調(diào)整;

f)對于特殊地形或航空管制等原因無法開展飛行作業(yè)的區(qū)域,可采用近1年空間分辨率優(yōu)于1m

的衛(wèi)星影像替代。

5.3.2熱紅外影像范圍

熱紅外影像范圍要求如下:

a)工業(yè)園區(qū)、工業(yè)聚集區(qū)等重點區(qū)域水系岸線;

b)人口聚集區(qū)、城市排水系統(tǒng)規(guī)劃重點區(qū)域;

c)其他要求按HJ1232規(guī)定執(zhí)行。

5.3.3可見光傾斜攝影范圍

可見光傾斜攝影范圍要求如下:

a)峽谷、懸崖以及容易被林木、構筑物等遮擋的水系岸線區(qū)域;

b)河流、湖泊、海岸線的垂直堤壩區(qū)域;

c)其他要求按HJ1232規(guī)定執(zhí)行。

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HJ1233—2021

5.4空域申請

無人機飛行前應向空域管理部門申請飛行空域,經(jīng)批準后方可開展飛行作業(yè)。

5.5設備選型

5.5.1無人機系統(tǒng)

無人機系統(tǒng)應由飛行平臺和任務載荷組成。飛行平臺應包括機體、動力系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)以及其他保

證飛行平臺正常工作的設備和部件;任務載荷應包括可見光相機、熱紅外相機、可見光傾斜數(shù)字航攝儀

及配套的POS系統(tǒng)。

5.5.2飛行平臺

飛行平臺的主要性能指標應滿足以下要求:

a)任務載重不小于2kg;

b)實用升限高于海拔3000m;

c)抗風能力大于4級;

d)在-10℃~55℃溫度環(huán)境中能正常工作。

5.5.3任務載荷

5.5.3.1可見光相機

可見光相機主要性能指標要求如下:

a)相機鏡頭應為定焦鏡頭,且對焦無限遠;

b)有效成像尺寸應不低于36mm×24mm;

c)成像探測器面陣應不小于2000萬像素;

d)最高快門速度應不低于1/800s;

e)真彩色影像每通道的灰度記錄范圍不低于8bit;

f)鏡頭與相機機身,以及相機與成像探測器穩(wěn)固連接。

5.5.3.2熱紅外相機

熱紅外相機主要性能指標要求如下:

a)熱紅外傳感器像素數(shù)不低于640×480px;

b)溫度測量范圍不小于-10℃~100℃;

c)溫度靈敏度(溫度分辨率)不大于0.2℃;

d)測溫精度應在-2℃~2℃范圍之內(nèi);

e)鏡頭與相機機身,以及相機與成像探測器穩(wěn)固連接。

5.5.3.3可見光傾斜數(shù)字航攝儀

可見光傾斜數(shù)字航攝儀主要性能指標應滿足GB/T39610—2020中5.1的要求。

5.5.3.4POS系統(tǒng)主要性能指標要求

POS系統(tǒng)與可見光相機、熱紅外相機以及可見光傾斜數(shù)字航攝儀配合使用,為影像數(shù)據(jù)提供精確

的位置信息,其主要性能指標應滿足以下要求:

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HJ1233—2021

a)能輸出位置和姿態(tài)測量參數(shù);

b)俯仰角、側滾角測量精度優(yōu)于0.5°,偏航角測量精度優(yōu)于1°。

5.6航攝計劃

5.6.1一般要求

飛行實施前,應在明確任務范圍、飛行平臺、任務載荷、目標精度的基礎上,制定詳細的實施計劃。

航攝計劃應包含航攝分區(qū)、航線敷設等內(nèi)容。

5.6.2航攝分區(qū)

航攝分區(qū)的制定應遵循以下原則:

a)河流、海岸線等按飛行架次分區(qū),工業(yè)區(qū)、島嶼等分區(qū)界限應與圖廓線相一致;

b)航攝分區(qū)的其他要求按照GB/T39612—2020中5.3.3.3的要求執(zhí)行。

5.6.3航線敷設

航線敷設的制定應遵循以下原則:

a)航線沿河流、海岸線等方向敷設;

b)工業(yè)聚集區(qū)等大范圍區(qū)域沿東西向平行于圖廓線直線飛行,特殊情況下亦可沿南北向飛行;

c)可見光影像:航向重疊度一般為65%~75%,旁向重疊度一般為30%~45%;

d)熱紅外影像:航向重疊度及旁向重疊度在可見光影像要求的基礎上增加5%~10%;

e)可見光傾斜數(shù)字航攝儀影像:航向重疊度及旁向重疊度按照GB/T39610—2020中6.2.7的要求

執(zhí)行;

f)在陡峭山區(qū)、高大建筑物密集的城鎮(zhèn)地區(qū)、海島、河流等攝區(qū)航攝時,重疊度設計宜適當加大;

g)航向覆蓋超出作業(yè)邊界線不少于兩條基線;

h)旁向覆蓋超出作業(yè)邊界線不少于相幅的50%;

5.7設備檢驗及校正

飛行實施之前應對所有設備進行檢驗和校正,滿足下列要求后方可使用:

a)所有設備外觀、結構完整;

b)相機與POS系統(tǒng)穩(wěn)定、牢固固定于飛行平臺上;

c)所有連接線正常、穩(wěn)固連接;

d)相機鏡頭無遮擋并擦拭干凈;

e)油箱(電池)容量滿足至少一個飛行架次;

f)所有設備通電測試后工作正常;

g)可見光相機在使用前進行過檢校,檢校要求按照GB/T39612—2020中5.2.2.2的要求執(zhí)行;

h)熱紅外相機在使用前進行過標定。

6飛行實施

6.1實地踏勘

飛行作業(yè)前應對測區(qū)進行實地踏勘,了解測區(qū)內(nèi)的基本情況,如地形地貌、地表植被以及周邊的機

場、重要設施、道路交通、工業(yè)布局、人口密度等信息,并選擇合適的起降點。

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HJ1233—2021

6.2飛行作業(yè)

飛行作業(yè)應滿足以下條件方可開展:

a)每次飛行作業(yè)前,應仔細檢查設備的狀態(tài)是否正常;

b)飛行作業(yè)應避免大霧、霾等能見度低和大風氣象條件,以及各種覆蓋物(如積雪、洪水、揚塵

等)的不利影響;

c)可見光正射和可見光傾斜影像不同地形太陽高度角要求,平地>20°,丘陵>25°,山地≥40°;

熱紅外影像獲取時間為排污口排放廢水與環(huán)境溫度相差較大的時間段內(nèi);

d)飛行作業(yè)應選擇在低潮位時期和枯水期等窗口時間開展作業(yè);

e)航跡控制精度的偏航距<±20m,航高差<±20m,直線段航跡彎曲度應小于±5°;

f)按6.4的要求做好飛行記錄。

6.3數(shù)據(jù)檢查

每個架次的飛行結束后,應立即檢查影像及POS數(shù)據(jù)的數(shù)量和質(zhì)量,對于不符合要求的數(shù)據(jù),應

及時補飛。檢查的內(nèi)容包括:

a)可見光影像的飛行質(zhì)量應滿足GB/T39612—2020中5.5.1的要求;

b)可見光傾斜影像的飛行質(zhì)量應滿足GB/T39610—2020中7.1的要求;

c)影像數(shù)量和預估的數(shù)量基本一致;

d)影像數(shù)據(jù)和POS數(shù)據(jù)一一對應;

e)影像目視清晰、紋理結構正常、反差適中、色調(diào)柔和,能夠辨認出與影像分辨率相適應的細小

地物;

f)影像上不應有大面積的云、云影、煙、大面積反光、污點等缺陷;

g)POS數(shù)據(jù)值在正常范圍內(nèi)。

6.4飛行記錄

每個飛行架次結束后應填寫飛行記錄,飛行記錄表見附錄A。所有飛行結束后,完成可見光/熱紅

外/可見光傾斜攝影飛行區(qū)域信息統(tǒng)計并填寫可見光/熱紅外/可見光傾斜攝影飛行區(qū)域信息統(tǒng)計表,具體

要求見附錄B。

6.5像片控制測量

像片控制點的布設及測量按照GB/T39612—2020中6的要求執(zhí)行。

7數(shù)據(jù)處理

7.1影像預處理

7.1.1格式轉(zhuǎn)換

為了方便后續(xù)處理,在不損失幾何信息和輻射信息的前提下,將航攝原始數(shù)據(jù)進行格式轉(zhuǎn)換。

7.1.2畸變差改正

基于相機畸變系數(shù),可利用專業(yè)軟件對原始影像進行畸變差改正;也可利用攝影測量軟件在空中三

角測量階段進行畸變差改正。

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HJ1233—2021

7.1.3圖像增強

為提高數(shù)據(jù)處理精度及影像解譯精度,可對原始數(shù)據(jù)進行圖像增強處理,其中熱紅外影像數(shù)據(jù)無需

開展圖像增強處理,但需開展時間歸一化處理。

7.2空中三角測量

空中三角測量按GB/T39612—2020的相關要求執(zhí)行。熱紅外影像數(shù)據(jù)和可見光傾斜影像數(shù)據(jù)無需

開展空中三角測量。

7.3定向建模

定向建模按GB/T39612—2020的相關要求執(zhí)行。熱紅外影像數(shù)據(jù)和可見光傾斜影像數(shù)據(jù)無需開展

定向建模。

7.4數(shù)字高程模型制作

數(shù)字高程模型制作按CH/Z3003的相關要求執(zhí)行。熱紅外影像數(shù)據(jù)和可見光傾斜影像數(shù)據(jù)無需開展

數(shù)字高程模型制作。

7.5數(shù)字正射影像圖制作

7.5.1可見光數(shù)字正射影像圖制作

7.5.1.1糾正

采用數(shù)字微分糾正的方法。糾正選擇的影像之間應有足夠的非水域重疊區(qū)域,以保證鑲嵌的完成。

7.5.1.2勻色

對影像進行色彩、亮度和對比度的調(diào)整和勻色處理。勻色處理應縮小影像間的色調(diào)差異,使色調(diào)均

勻,反差適中,層次分明,保持地物色彩不失真。水域部分處理在不影響入河(海)排污口解譯的前提

下可適當放寬要求。

7.5.1.3鑲嵌

檢查鑲嵌的接邊精度是否滿足CH/T9008.3的規(guī)定,如果接邊處為水域,可適當放寬要求。

7.5.2熱紅外數(shù)字正射影像圖制作

7.5.2.1糾正

利用DEM數(shù)據(jù),采用數(shù)字微分糾正的方法。糾正選擇的影像之間應有足夠的非水域重疊區(qū)域,以

保證鑲嵌的完成。

7.5.2.2鑲嵌

檢查鑲嵌的接邊精度是否滿足CH/T9008.3的規(guī)定,如果接邊處為水域,可適當放寬要求。

7.6產(chǎn)品要求

數(shù)字影像產(chǎn)品要求如下:

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HJ1233—2021

a)區(qū)域范圍等符合入河(海)排污口排查整治要求;

b)數(shù)字影像清晰,色調(diào)色彩均勻;

c)各類參數(shù)(坐標系統(tǒng)、投影參數(shù)、起止點坐標等)符合CH/T9008.3要求;

d)可見光數(shù)字正射影像圖空間分辨率滿足優(yōu)于0.1m要求;

e)可見光數(shù)字正射影像圖平面位置中誤差符合CH/T9008.3要求;

f)可見光數(shù)字正射影像圖與相鄰影像的接邊誤差符合CH/T9008.3要求。

8質(zhì)量控制要求

8.1原始影像

以目視方式檢查,要求影像完整,紋理清晰,反差、色調(diào)適中。

8.2可見光數(shù)字正射影像圖質(zhì)量檢查

質(zhì)量檢查主要內(nèi)容包括:

a)以目視的方式檢查影像,是否存在拼接錯位、模糊、扭曲變形、重影等現(xiàn)象;

b)是否滿足7.6要求;

c)其他要求參考GB/T24356相關內(nèi)容。

8.3熱紅外數(shù)字正射影像圖質(zhì)量檢查

質(zhì)量檢查主要內(nèi)容滿足8.2a)及7.6要求。

8.4可見光傾斜影像產(chǎn)品質(zhì)量檢查

質(zhì)量檢查主要內(nèi)容滿足8.2a)及7.6要求。

8.5質(zhì)量檢查結果處理

在質(zhì)量檢查中發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題時,應及時提出處理意見,提交產(chǎn)品生成部門進行修正。當問題較多或

性質(zhì)問題較嚴重時,可要求補飛或?qū)⒉糠只蛉慨a(chǎn)品退回數(shù)據(jù)處理部門重新處理,再次進行最終檢查并

填寫檢查記錄。

9成果提交要求

9.1成果數(shù)據(jù)的組織及命名

9.1.1飛行成果數(shù)據(jù)結構組織

飛行成果數(shù)據(jù)結構組織要求如下:

a)以飛行架次為單位組織,即一個飛行架次目錄由原始影像目錄、POS數(shù)據(jù)目錄、像控點目錄、

像控點照片目錄及影像產(chǎn)品目錄組成,各目錄下存儲其對應的數(shù)據(jù)體文件,其結構形式見圖2;

b)數(shù)據(jù)體文件為原始影像、POS數(shù)據(jù)、像控點數(shù)據(jù)、像控點照片及影像產(chǎn)品;

c)對于可見光傾斜影像成果,原始影像目錄和影像產(chǎn)品目錄下再設置一層目錄,即第三級目錄,

其目錄數(shù)量與飛行使用的可見光傾斜數(shù)字航攝儀中的相機數(shù)量保持一致;

d)對于熱紅外影像成果,不包括像控點目錄和像控點照片目錄。

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HJ1233—2021

飛行架次目錄

原始影像目錄POS數(shù)據(jù)目錄像控點目錄像控點照片目錄影像產(chǎn)品目錄

數(shù)據(jù)體文件數(shù)據(jù)體文件數(shù)據(jù)體文件數(shù)據(jù)體文件數(shù)據(jù)體文件

圖2成果數(shù)據(jù)文件組織結構

9.1.2各目錄及數(shù)據(jù)體文件命名規(guī)則

各目錄及數(shù)據(jù)體文件命名規(guī)則如下:

a)飛行架次目錄按照XXX-AAAABBCC-XXX-XX的編號規(guī)則編制目錄名稱,各部分含義見圖3;

XXX-AAAABBCC-XXX-XX

飛行架次編號

飛行載荷編號

飛行時間(年月日)

飛行區(qū)域名稱

圖3成果數(shù)據(jù)文件夾命名規(guī)則

b)飛行載荷編號按照飛行載荷首字母縮寫命名,即可見光載荷編號為KJG,熱紅外載荷編號為

RHW,可見光傾斜數(shù)字航攝儀編號為QX;

c)可見光傾斜攝影成果中,三級目錄按照相機編號命名,即垂直相機編號為01,可見光傾斜相

機編號為02、03、……;

d)原始影像目錄按照數(shù)據(jù)體類型命名,即原始影像,其數(shù)據(jù)體文件按照順序命名,開始為0001;

e)POS數(shù)據(jù)目錄按照數(shù)據(jù)體類型命名,即POS數(shù)據(jù),其數(shù)據(jù)體文件按照飛行架次目錄命名;

f)像控點目錄按照數(shù)據(jù)體類型命名,即像控點,其數(shù)據(jù)體文件按照飛行架次目錄命名;

g)像控點照片目錄按照數(shù)據(jù)體類型命名,即像控點照片,其數(shù)據(jù)體文件按照順序命名,開始為

0001;

h)影像產(chǎn)品目錄按照數(shù)據(jù)體類型命名,即影像產(chǎn)品,其數(shù)據(jù)體文件按照飛行架次目錄命名。

9.2成果的內(nèi)容

上交的成果應經(jīng)檢查驗收后,交下一工序使用。上交的成果應準確、清楚、齊全,包括:

a)成果清單;

b)飛行范圍文件,為shapfile矢量格式;

c)飛行記錄表,為原版復印件及電子掃描件;

d)飛行區(qū)域信息統(tǒng)計表;

e)相機檢校參數(shù)報告,為原版復印件及電子掃描件;

9

HJ1233—2021

f)飛行成果數(shù)據(jù),存儲于移動存儲設備內(nèi);

g)可見光數(shù)字正射影像產(chǎn)品精度報告,為PDF(.pdf)格式;

h)其他相關資料。

10

HJ1233—2021

附錄A

(規(guī)范性附錄)

飛行記錄表

表A.1飛行記錄表

日期:時間:從時分到時分

測區(qū)測區(qū)名稱測區(qū)編號地形地貌

品牌型號自駕儀

航攝系統(tǒng)

電臺型號云臺型號起降方式

品牌型號光圈大小

載荷焦距像元大小感光度

是否檢校

影像數(shù)量飛行時間拍攝方向

影像數(shù)據(jù)航線數(shù)相對航高絕對航高

航向重疊旁向重疊地面分辨率

天氣天氣狀況水平能見度垂直能見度

機組人員飛控手地面站

姓名組長參與人員

航線飛行示意圖

備注:

11

HJ1233—2021

附錄B

(規(guī)范性附錄)

可見光/熱紅外/可見光傾斜攝影飛行區(qū)域信息統(tǒng)計表

表B.1可見光/熱紅外飛行/可見光傾斜攝影區(qū)域信息統(tǒng)計表

流域/海域名稱無人機品牌及型號

載荷品牌及型號地面分辨率

飛行起止時間

岸線長度航測面積邊界位置

序號水系名稱行政區(qū)劃

(km)(km2)(起止點)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

合計

12

中華人民共和國國家生態(tài)環(huán)境標準

HJ1233—2021

入河(海)排污口排查整治

無人機遙感航測技術規(guī)范

TechnicalspecificationforUAVaerialsurveyforinspectionand

treatmentofsewageoutfallsintoenvironmentalwaterbodies

本電子版為正式標準文本,由生態(tài)環(huán)境部環(huán)境標準研究所審校排版。

HJ1233—2021

入河(海)排污口排查整治無人機遙感航測技術規(guī)范

1適用范圍

本標準規(guī)定了入河(海)排污口排查整治無人機航測的工作流程、飛行準備、飛行實施、數(shù)據(jù)處理、

質(zhì)量控制和成果提交等相關要求。

本標準適用于利用無人機航攝系統(tǒng)開展入河(海)排污口的第一級排查工作。

2規(guī)范性引用文件

本標準引用了下列文件或其中的條款。凡是注明日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本標準。

凡是未注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本標準。

GB/T24356測繪成果質(zhì)量檢查與驗收

GB/T39610—2020傾斜數(shù)字航空攝影技術規(guī)程

GB/T39612—2020低空數(shù)字航攝與數(shù)據(jù)處理規(guī)范

CH/T9008.3基礎地理信息數(shù)字成果1:500、1:1000、1:2000數(shù)字正射影像圖

CH/Z3003低空數(shù)字航空攝影測量內(nèi)業(yè)規(guī)范

HJ1232入河(海)排污口三級排查技術指南

3術語和定義

下列術語和定義適用于本標準。

3.1

入河(海)排污口sewageoutfallsintoenvironmentalwaterbodies

直接或者通過管道、溝、渠等排污通道向環(huán)境水體排放污水的口門。

3.2

無人機unmannedaerialvehicle(UAV)

由遙控設備或自備程序控制裝置操縱,機上無人機駕駛的航空器。

3.3

無人機航攝系統(tǒng)unmannedairvehicleaerialphotographysystem

以無人機為飛行平臺、以影像傳感器為任務設備的航空遙感影像獲取系統(tǒng)。

3.4

定位定向系統(tǒng)positionandorientationsystem(POS)

利用全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)和慣性測量裝置直接確定傳感器空間位置和姿態(tài)的集成系統(tǒng)。

3.5

數(shù)字正射影像圖digitalorthophotomap

利用數(shù)字高程模型,對航空像片或衛(wèi)星遙感影像進行數(shù)字微分糾正和鑲嵌,按一定圖幅范圍裁剪生

成的影像數(shù)據(jù)。它是同時具有地圖幾何精度和影像特征的圖像。

1

HJ1233—2021

3.6

傾斜數(shù)字航攝儀obliquedigitalaerialcamera

由一個垂直相機和多個傾斜相機組成,對地面進行多個視角攝影的數(shù)字航攝設備與器械。

3.7

第一級排查Level1inspection

基于遙感影像解譯識別疑似入河(海)排污口和可疑區(qū)域的工作。

4工作流程

4.1利用無人機航攝系統(tǒng)獲取入河(海)排污口排查范圍內(nèi)的可見光影像數(shù)據(jù)和沿河工業(yè)聚集區(qū)、人

口聚集區(qū)等重點區(qū)域的熱紅外影像和可見光傾斜攝影數(shù)據(jù),對影像數(shù)據(jù)進行處理并生成數(shù)字圖像成果。

4.2入河(海)排污口排查整治無人機遙感航測工作可包括飛行準備、飛行實施、數(shù)據(jù)處理、質(zhì)量檢

查及成果提交,具體如圖1所示。

飛行準備資料收集

方案制定

實地踏勘

范圍劃定

飛行作業(yè)

空域申請

數(shù)據(jù)檢查飛行實施

設備選型

飛行記錄

航攝計劃

像片控制測量

設備檢驗及校正

影像預處理數(shù)據(jù)處理

空中三角測量

定向建模

數(shù)字高程模型制作

質(zhì)量控制

數(shù)字正射影像圖制作

產(chǎn)品要求

成果提交

圖1入河(海)排污口排查整治無人機遙感航測工作流程

2

HJ1233—2021

5飛行準備

5.1資料收集

無人機航攝作業(yè)前,應收集下列資料:

a)衛(wèi)星影像資料、地形圖、交通圖、行政區(qū)劃圖、水系圖、河流斷面位置信息等;

b)入河(海)排污口設置規(guī)劃圖、城市排水系統(tǒng)圖、農(nóng)田排水系統(tǒng)圖、工業(yè)聚集區(qū)、水功能區(qū)劃

圖等;

c)排查范圍內(nèi)的機場、重要設施等情況;

d)排查范圍氣候條件等。

5.2方案制定

制定入河(海)排污口排查無人機航測方案,主要包括飛行范圍劃定、設備選型、航攝計劃、數(shù)據(jù)

處理以及成果提交等。

5.3范圍劃定

5.3.1可見光數(shù)字正射影像范圍

可見光數(shù)字正射影像范圍要求如下:

a)以河流兩側現(xiàn)狀岸線(湖泊現(xiàn)狀岸線、現(xiàn)狀海岸帶低潮線)為基準向水、陸兩側適當延伸,其

中向水一側延伸至覆蓋碼頭、躉船等所有人工設施,向陸一側至少延伸至覆蓋河(湖)大堤或

高水位(高潮位)岸線;

b)河(湖)心洲、沿河(湖)岸線灘涂濕地可全部覆蓋;近海岸島嶼以現(xiàn)狀海岸線為基準向水、

陸兩側適當延伸;

c)有監(jiān)測斷面的入海河流,監(jiān)測斷面以下入海河流岸線應納入飛行范圍;

d)沿河(海、湖)工業(yè)聚集區(qū)可以河(海、湖)岸線為基準向陸一側延伸至覆蓋整個工業(yè)聚集區(qū);

e)飛行范圍可根據(jù)產(chǎn)業(yè)布局、排污特征等實際情況調(diào)整;

f)對于特殊地形或航空管制等原因無法開展飛行作業(yè)的區(qū)域,可采用近1年空間分辨率優(yōu)于1m

的衛(wèi)星影像替代。

5.3.2熱紅外影像范圍

熱紅外影像范圍要求如下:

a)工業(yè)園區(qū)、工業(yè)聚集區(qū)等重點區(qū)域水系岸線;

b)人口聚集區(qū)、城市排水系統(tǒng)規(guī)劃重點區(qū)域;

c)其他要求按HJ1232規(guī)定執(zhí)行。

5.3.3可見光傾斜攝影范圍

可見光傾斜攝影范圍要求如下:

a)峽谷、懸崖以及容易被林木、構筑物等遮擋的水系岸線區(qū)域;

b)河流、湖泊、海岸線的垂直堤壩區(qū)域;

c)其他要求按HJ1232規(guī)定執(zhí)行。

3

HJ1233—2021

5.4空域申請

無人機飛行前應向空域管理部門申請飛行空域,經(jīng)批準后方可開展飛行作業(yè)。

5.5設備選型

5.5.1無人機系統(tǒng)

無人機系統(tǒng)應由飛行平臺和任務載荷組成。飛行平臺應包括機體、動力系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)以及其他保

證飛行平臺正常工作的設備和部件;任務載荷應包括可見光相機、熱紅外相機、可見光傾斜數(shù)字航攝儀

及配套的POS系統(tǒng)。

5.5.2飛行平臺

飛行平臺的主要性能指標應滿足以下要求:

a)任務載重不小于2kg;

b)實用升限高于海拔3000m;

c)抗風能力大于4級;

d)在-10℃~55℃溫度環(huán)境中能正常工作。

5.5.3任務載荷

5.5.3.1可見光相機

可見光相機主要性能指標要求如下:

a)相機鏡頭應為定焦鏡頭,且對焦無限遠;

b)有效成像尺寸應不低于36mm×24mm;

c)成像探測器面陣應不小于2000萬像素;

d)最高快門速度應不低于1/800s;

e)真彩色影像每通道的灰度記錄范圍不低于8bit;

f)鏡頭與相機機身,以及相機與成像探測器穩(wěn)固連接。

5.5.3.2熱紅外相機

熱紅外相機主要性能指標要求如下:

a)熱紅外傳感器像素數(shù)不低于640×480px;

b)溫度測量范圍不小于-10℃~100℃;

c)溫度靈敏度(溫度分辨率)不大于0.2℃;

d)測溫精度應在-2℃~2℃范圍之內(nèi);

e)鏡頭與相機機身,以及相機與成像探測器穩(wěn)固連接。

5.5.3.3可見光傾斜數(shù)字航攝儀

可見光傾斜數(shù)字航攝儀主要性能指標應滿足GB/T39610—2020中5.1的要求。

5.5.3.4POS系統(tǒng)主要性能指標要求

POS系統(tǒng)與可見光相機、熱紅外相機以及可見光傾斜數(shù)字航攝儀配合使用,為影像數(shù)據(jù)提供精確

的位置信息,其主要性能指標應滿足以下要求:

4

HJ1233—2021

a)能輸出位置和姿態(tài)測量參數(shù);

b)俯仰角、側滾角測量精度優(yōu)于0.5°,偏航角測量精度優(yōu)于1°。

5.6航攝計劃

5.6.1一般要求

飛行實施前,應在明確任務范圍、飛行平臺、任務載荷、目標精度的基礎上,制定詳細的實施計劃。

航攝計劃應包含航攝分區(qū)、航線敷設等內(nèi)容。

5.6.2航攝分區(qū)

航攝分區(qū)的制定應遵循以下原則:

a)河流、海岸線等按飛行架次分區(qū),工業(yè)區(qū)、島嶼等分區(qū)界限應與圖廓線相一致;

b)航攝分區(qū)的其他要求按照GB/T39612—2020中5.3.3.3的要求執(zhí)行。

5.6.3航線敷設

航線敷設的制定應遵循以下原則:

a)航線沿河流、海岸線等方向敷設;

b)工業(yè)聚集區(qū)等大范圍區(qū)域沿東西向平行于圖廓線直線飛行,特殊情況下亦可沿南北向飛行;

c)可見光影像:航向重疊度一般為65%~75%,旁向重疊度一般為30%~45%;

d)熱紅外影像:航向重疊度及旁向重疊度在可見光影像要求的基礎上增加5%~10%;

e)可見光傾斜數(shù)字航攝儀影像:航向重疊度及旁向重疊度按照GB/T39610—2020中6.2.7的要求

執(zhí)行;

f)在陡峭山區(qū)、高大建筑物密集的城鎮(zhèn)地區(qū)、海島、河流等攝區(qū)航攝時,重疊度設計宜適當加大;

g)航向覆蓋超出作業(yè)邊界線不少于兩條基線;

h)旁向覆蓋超出作業(yè)邊界線不少于相幅的50%;

5.7設備檢驗及校正

飛行實施之前應對所有設備進行檢驗和校正,滿足下列要求后方可使用:

a)所有設備外觀、結構完整;

b)相機與POS系統(tǒng)穩(wěn)定、牢固固定于飛行平臺上;

c)所有連接線正常、穩(wěn)固連接;

d)相機鏡頭無遮擋并擦拭干凈;

e)油箱(電池)容量滿足至少一個飛行架次;

f)所有設備通電測試后工作正常;

g)可見光相機在使用前進行過檢校,檢校要求按照GB/T39612—2020中5.2.2.2的要求執(zhí)行;

h)熱紅外相機在使用前進行過標定。

6飛行實施

6.1實地踏勘

飛行作業(yè)前應對測區(qū)進行實地踏勘,了解測區(qū)內(nèi)的基本情況,如地形地貌、地表植被以及周邊的機

場、重要設施、道路交通、工業(yè)布局、人口密度等信息,并選擇合適的起降點。

5

HJ1233—2021

6.2飛行作業(yè)

飛行作業(yè)應滿足以下條件方可開展:

a)每次飛行作業(yè)前,應仔細檢查設備的狀態(tài)是否正常;

b)飛行作業(yè)應避免大霧、霾等能見度低和大風氣象條件,以及各種覆蓋物(如積雪、洪水、揚塵

等)的不利影響;

c)可見光正射和可見光傾斜影像不同地形太陽高度角要求,平地>20°,丘陵>25°,山地≥40°;

熱紅外影像獲取時間為排污口排放廢水與環(huán)境溫度相差較大的時間段內(nèi);

d)飛行作業(yè)應選擇在低潮位時期和枯水期等窗口時間開展作業(yè);

e)航跡控制精度的偏航距<±20m,航高差<±20m,直線段航跡彎曲度應小于±5°;

f)按6.4的要求做好飛行記錄。

6.3數(shù)據(jù)檢查

每個架次的飛行結束后,應立即檢查影像及POS數(shù)據(jù)的數(shù)量和質(zhì)量,對于不符合要求的數(shù)據(jù),應

及時補飛。檢查的內(nèi)容包括:

a)可見光影像的飛行質(zhì)量應滿足GB/T39612—2020中5.5.1的要求;

b)可見光傾斜影像的飛行質(zhì)量應滿足GB/T39610—2020中7.1的要求;

c)影像數(shù)量和預估的數(shù)量基本一致;

d)影像數(shù)據(jù)和POS數(shù)據(jù)一一對應;

e)影像目視清晰、紋理結構正常、反差適中、色調(diào)柔和,能夠辨認出與影像分辨率相適應的細小

地物;

f)影像上不應有大面積的云、云影、煙、大面積反光、污點等缺陷;

g)POS數(shù)據(jù)值在正常范圍內(nèi)。

6.4飛行記錄

每個飛行架次結束后應填寫飛行記錄,飛行記錄表見附錄A。所有飛行結束后,完成可見光/熱紅

外/可見光傾斜攝影飛行區(qū)域信息統(tǒng)計并填寫可見光/熱紅外/可見光傾斜攝影飛行區(qū)域信息統(tǒng)計表,具體

要求見附錄B。

6.5像片控制測量

像片控制點的布設及測量按照GB/T39612—2020中6的要求執(zhí)行。

7數(shù)據(jù)處理

7.1影像預處理

7.1.1格式轉(zhuǎn)換

為了方便后續(xù)處理,在不損失幾何信息和輻射信息的前提下,將航攝原始數(shù)據(jù)進行格式轉(zhuǎn)換。

7.1.2畸變差改正

基于相機畸變系數(shù),可利用專業(yè)軟件對原始影像進行畸變差改正;也可利用攝影測量軟件在空中三

角測量階段進行畸變差改正。

6

HJ1233—2021

7.1.3圖像增強

為提高數(shù)據(jù)處理精度及影像解譯精度,可對原始數(shù)據(jù)進行圖像增強處理,其中熱紅外影像數(shù)據(jù)無需

開展圖像增強處理,但需開展時間歸一化處理。

7.2空中三角測量

空中三角測量按GB

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