DB41T 2256-2022 露天礦山環(huán)境修復無人機應用技術(shù)規(guī)范

41TechnicalspecificationforUAVapplicationinenvironmentalrestorationofI 3 6 8 本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定本文件主要起草人：劉文毅、王冠華、劉楊、王明明、王振生、劉強、程廣國、馬鵬遠、李春軒、露天礦山環(huán)境修復是實現(xiàn)礦山綠色可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。無人機監(jiān)測技術(shù)具有實時性、機動性、高精度和低成本方面的優(yōu)勢，已經(jīng)成為露天礦山環(huán)境修復的重要技術(shù)手段與方法。針對無人機在露天礦山環(huán)境修復中對勘查、設(shè)計、地形測繪以及動態(tài)影像監(jiān)測的需求，為了提升無人機在露天礦山環(huán)境修1露天礦山環(huán)境修復無人機應用技術(shù)規(guī)范本文件規(guī)定了無人機在露天礦山環(huán)境修復應用中的相關(guān)術(shù)語和定義以及設(shè)備要求、外業(yè)測量、數(shù)下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適GB/T23236數(shù)字航空攝影測量空中三角測量GB/T24356測繪成果質(zhì)量檢查CH/Z3001無人機航攝安全作CH/Z3003低空數(shù)字航空攝影測CH/Z3004低空數(shù)字航空攝影測CH/T9008.1基礎(chǔ)地理信息數(shù)字成CH/T9008.2基礎(chǔ)地理信息數(shù)字成果CH/T9008.3基礎(chǔ)地理信息數(shù)字成果1DZ/T0287礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)一種由動力驅(qū)動、機上無人駕駛、可重復使用的航空器，具有遙控、半自主、自主三種飛行控制2由無人機機體、飛控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、發(fā)射與回收系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、地面保障與維護系統(tǒng)以及批利用數(shù)字高程模型對數(shù)字影像，經(jīng)逐個像元進行投影差改正，再按影像鑲嵌，根據(jù)圖幅范圍裁剪3在地表通過剝離圍巖、表土或礫石，采出金屬或非金屬礦物的采礦場及其附屬設(shè)施。對礦產(chǎn)資源采選過程中的各類生態(tài)、地質(zhì)破壞和環(huán)境污染采取人工促進措施，結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)的自4無人機飛行技術(shù)準備4.1一般規(guī)定4.1.1人員要求4.1.2安全作業(yè)環(huán)境要求4.1.3航攝任務要求接收航攝任務時，應明確任務的需求、時間、地點、區(qū)域、要求及成果等內(nèi)容，并確定航飛區(qū)域4.1.4資料搜集要求主要搜集作業(yè)區(qū)的現(xiàn)有地形圖、露天開采設(shè)計、影像資料、基礎(chǔ)控制點以及其它基礎(chǔ)地理信息等資料，并對搜集到的資料進行核查，評價資料的可信度與可利用度。資料搜集應符合CH/Z3003與4.1.5踏勘要求航攝作業(yè)前應對作業(yè)區(qū)進行踏勘，了解作業(yè)區(qū)的地形地貌、氣候條件、礦山地質(zhì)環(huán)境、露天礦山開采情況，進行分析研究，結(jié)合飛行區(qū)域的空域條件選定設(shè)備類型，制定航飛方4.1.6項目技術(shù)設(shè)計書編寫要求踏勘后編寫項目技術(shù)設(shè)計書，進行任務規(guī)劃，主要內(nèi)容包括：目的、任務、作業(yè)區(qū)范圍、作業(yè)區(qū)概況、無人機作業(yè)實施方案、成果內(nèi)容、計劃工期等。編寫的技術(shù)設(shè)計書應符合CH/T1004規(guī)定。4.2無人機航攝系統(tǒng)要求4.2.1系統(tǒng)組成無人機航攝系統(tǒng)技術(shù)應按照CH/Z30024.2.2性能指標要求44.2.3無人機選擇根據(jù)作業(yè)任務要求選擇固定翼無人機、旋翼無人機、復4.2.4載荷類型選擇載荷類型包括光學相機、成像光譜儀、激光雷達、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）、慣導系統(tǒng)等傳感器及配套設(shè)備，具備單獨載荷獨立工作或多載荷協(xié)同工作能力。根據(jù)作業(yè)任務要求選取不同的載荷類4.3無人機航攝設(shè)計4.3.1航攝計劃需利用收集到的遙感影像、圖紙資料和地形資料編制。4.3.3航攝分區(qū)宜完整覆蓋整個作4.3.4航攝分區(qū)攝影基準面高度應依據(jù)分區(qū)內(nèi)地形起伏與飛行安全條件確定，應以分區(qū)內(nèi)具代表性的4.3.6航攝時應根據(jù)工期要求選擇本作業(yè)區(qū)最有利的氣象條件，確保航攝像片能夠真實地顯現(xiàn)地面細4.3.7對于不易從像片上選取控制點的作業(yè)區(qū)，在航攝前應布設(shè)地面標志，并統(tǒng)一編號測量。地面標4.4無人機航攝實施4.4.1飛行作業(yè)應根據(jù)安全要求及無人機的性能選擇起降場地和備用場地。4.4.2應用GNSS進行差分計算曝光點平面坐標和高程時，應采用大地水準面模型計算高程異常，將4.4.3靜態(tài)觀測設(shè)備狀態(tài)正常后無人機方可起飛。4.4.5每次飛行前后需逐項檢查飛行平臺、飛控系統(tǒng)、地面監(jiān)控系統(tǒng)、影像數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、發(fā)射與回4.4.6無人機航拍作業(yè)前，應制定應急預案，在發(fā)生無人機故障情況下進行人工應急干預，選擇安全4.5航攝質(zhì)量要求54.5.1像片航向重疊度一般為60%～80%，最小不應小于53%；旁向重疊度一般為15%～64.5.3像片旋角不宜大于15°,在確保像片航向和旁向重疊度滿足要求的前提下，個別最大旋角不4.5.5單航線航攝時，旁向覆蓋超出攝區(qū)邊界線不宜少于像幅的20%；雙4.5.6攝區(qū)航向接邊處不應少于2條有效重疊基線4.5.8航攝中出現(xiàn)的相對漏洞和絕對漏洞均應及時補攝，應采用前一次航攝飛行的數(shù)碼相機補攝，補4.6影像質(zhì)量要求4.6.1影像應清晰、層次豐富、反差適中、色調(diào)柔和4.6.2影像上不宜有云、云影、煙、大面積反光、污點等缺陷。存在不影響立體模型連接和測繪的少4.7質(zhì)量成果檢查及整理4.7.1影像的清晰度、層次、反差和色調(diào)可通過目視檢查。4.7.3有定點曝光記錄裝置時，航高檢查利用其記4.7.5航空攝影資料要求b)航攝飛行記錄表；h)航攝資料移交書；65.1一般規(guī)定5.1.2工程的首級控制點密度不能夠5.1.3像片控制點平面中誤差不應），5.2像片控制點布設(shè)c)高程控制點點位目標應選在高程起伏較小的地方，以線狀地物的交點和平山頭為宜；狹溝、尖銳山頂和高程起伏較大的斜坡等，均不宜選作點位目e)測區(qū)四角及航線交叉處應布設(shè)像片控制f)位于自由圖邊、待成圖邊以及其他方法成圖的圖邊控制點應布設(shè)在圖廓線外；采用區(qū)域網(wǎng)布點時，應在航線首末兩端各布設(shè)一排平高控制點，中間根據(jù)航線長度等分布設(shè)若干排平高控制點。相鄰兩對平高控制點間的航向基線跨度宜為10～15條基線，最大不宜超過20條基線。5.3像片控制點測量5.3.3像片控制點需要在數(shù)字影像上選點、標記，準確標識出刺點5.3.4像片控制點測量時，應拍攝包含有像片控制點位置的現(xiàn)場遠景及近景照片，與像控點點之記一5.4像片調(diào)繪5.4.1調(diào)繪前應熟悉作業(yè)區(qū)像片、研究作業(yè)區(qū)特征、選擇調(diào)繪路線、合理分配人力資源、制訂調(diào)繪計5.4.2調(diào)繪宜采用“先內(nèi)后外”的作業(yè)方法。75.4.3采用全要素調(diào)繪，不應遺漏要素和屬性；要素的符號和注記設(shè)置以方便立體測圖人員準確判讀5.4.4調(diào)繪前應對立體測圖采集的數(shù)據(jù)進行檢查，主要檢查采集的數(shù)據(jù)是否有錯誤和遺漏；調(diào)繪時應對內(nèi)業(yè)判讀和采集數(shù)據(jù)進行核查，對錯漏的地理名稱、地貌要素、屬性以及注記等進行修改。5.4.5調(diào)繪應與立體測圖、數(shù)據(jù)編輯有效同步，保5.4.6當采用數(shù)字影像調(diào)繪時，宜直接使用數(shù)字正射影像或數(shù)字正射影像套合矢量數(shù)據(jù)進行調(diào)繪。調(diào)5.4.7當采用紙質(zhì)資料調(diào)繪時，調(diào)繪的像片、數(shù)字正射影像或者矢量數(shù)據(jù)宜按成圖比例尺輸出調(diào)繪用5.4.8調(diào)繪范圍應略大于成圖范圍，5.4.9攝影后新增的地物應進行補調(diào)或補測，拆除的地物應在影像上標記。5.4.10影像上能夠判別的依比例尺標識的地物，調(diào)繪時宜只做性質(zhì)、數(shù)量調(diào)查，其位置、形狀以內(nèi)5.4.11調(diào)繪影像接邊處的房屋、道路、管線、河流、植被等地物的5.4.12尾礦庫、矸石堆（廢石堆）、排土場、邊坡、露天采場、破碎站、工礦廠房、臨時設(shè)施廠房、5.4.15調(diào)繪成果使用的符號、文字宜按照G則。所用符號、文字應統(tǒng)一、清楚、易讀、實用。具體要求應在技術(shù)設(shè)計書中明確規(guī)定，必要時采用5.5外業(yè)補充測量5.5.1對內(nèi)業(yè)立體模型中無法正確采集高程值5.5.2利用無人機航測進行斷面數(shù)據(jù)5.6成果質(zhì)量檢查與整理a)調(diào)繪和補測成果應分區(qū)塊按一定順序進行整理；b)單航線布點的控制成果應按航線進行整理；d)像片控制點的現(xiàn)場照片文件名應與像片控制點編號相對應整理。86.1.2根據(jù)作業(yè)任務要求可選擇制作作業(yè)區(qū)數(shù)字線劃圖、數(shù)字高程模型、數(shù)字正射影像圖和地形三維a)加密點一般選刺在6個標準點的點位附近，要求均勻分布，加密點位構(gòu)成的圖形大致成矩形b)自動相對定向時，每個像對的內(nèi)業(yè)加密點數(shù)目不宜少于30個c)像片控制點刺點時應選刺不低于五張的非連續(xù)像片，刺點時大小誤差應符合內(nèi)業(yè)規(guī)范要求；d)兩個立體像對（中間一張像片）覆蓋一幅圖時，測圖或糾正用的定向點選在像片上距離圖廓e)平地糾正點應避免選在土堤、洼地、房頂?shù)炔荒艽硪话愕孛娓叱痰哪繕松?，林區(qū)應盡量選f)沿河道、山谷布設(shè)的航線應注意標準點之間的高差，以免出現(xiàn)相對定向的不確定性；g)在地形復雜及起伏較大的地方，需增選多個點，滿足精度需求。b)相對定向精度、基本定向點殘差、多余控制點不符值及區(qū)域網(wǎng)間公共點較差限值符合GB/T23236的規(guī)定。成果僅用于數(shù)字正射a)數(shù)據(jù)采集應使用全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)完成；c)原則上是外業(yè)定性、內(nèi)業(yè)定位。當確認e)采集并注明露天開采區(qū)、挖損區(qū)、壓占區(qū)、采空區(qū)、邊坡、植被破壞區(qū)、土地破壞區(qū)和景觀9h)地物地貌元素應參照調(diào)繪資料，根據(jù)立體模型仔細進行辨認和測繪，不應有錯漏、移位和變j)立體采集地形線時應用測標切準地面描繪；茂盛植被覆蓋區(qū)域，應加植被高改正或根據(jù)外業(yè)k)檢查外業(yè)補測數(shù)據(jù)，對外業(yè)補測數(shù)據(jù)與內(nèi)業(yè)立體采集的數(shù)據(jù)不一致的地方，應及時記錄并查a)圖形編輯工作應在專用的圖形編輯系統(tǒng)上進行。根據(jù)外業(yè)調(diào)繪資料，對所采集的數(shù)據(jù)進行修b)當點狀地物相距很近、同時繪出有困難時，可將重要地物突出表示，另一個地物移位表示，c)當雙線道路與房屋、圍墻等高出地面的d)當同一桿架上有多種線路時，可只表示其中主要線路,但各種線路走向應連貫，線類應分明；e)地貌以等高線表示，明顯特征地貌以符號表示。山頂、鞍部、山脊、谷底、獨立石、坑穴、g)當?shù)仡惤缗c地面上有實物的線狀符號重合時，可省略不繪；與地面無實物的線狀符號重合時，j)地類界與行政區(qū)界線相重合時，只表示行政區(qū)界線，不同等級的行政界線相重合時應遵循高6.4.2數(shù)字高程模型宜通過全數(shù)字攝影測量軟件自動生成，并逐個模型進行人工檢查和編輯。大面積6.4.3對編輯完的數(shù)字高程模型應進行檢查，檢查無問題后方可6.5.1正射糾正時對平地、丘陵地宜采用隔片糾正，對山地、高山地以及平地和丘陵地中的居民地密6.5.2正射影像生成前應進行勻光勻6.5.4影像圖面應清晰、反差適中、色調(diào)均勻，不應有重影、模糊或紋理斷裂等現(xiàn)象；影像應連續(xù)完6.5.5涉及保密的內(nèi)容應進行保密處理，同時與數(shù)字線劃圖成果保持6.5.6數(shù)字正射影像圖成果應符合CH/T6.6.1地形三維模型宜采用三維地形數(shù)據(jù)6.6.2地形三維模型應模型完整、紋理清晰，6.6.3地形三維模型幾何精度應根據(jù)作業(yè)任務要求確定，滿足數(shù)字線劃圖采集需h)數(shù)字正射影像圖；7.1.1無人機露天礦山修復監(jiān)測對象應包含露天礦山開采區(qū)、采礦擾動區(qū)范圍內(nèi)生產(chǎn)生活設(shè)施、地表d)采礦、選礦等由運輸產(chǎn)生的污染情況；g)崩塌、塌陷、滑坡、裂縫等地質(zhì)災害防治情況；7.1.3其它監(jiān)測內(nèi)容應根據(jù)無人機航攝的地面分辨率與監(jiān)測需7.1.4露天礦山環(huán)境修復監(jiān)測成果編制宜按照DZ/T針對正在進行的露天礦山環(huán)境修復，利用無人機數(shù)據(jù)構(gòu)建作業(yè)區(qū)的數(shù)字線劃圖、數(shù)字高程模型、數(shù)字正射影像圖、地形三維模型等，為露天礦山環(huán)境修復在勘查、設(shè)計、施工中提供精確的地形數(shù)據(jù)。針對正在進行的露天礦山環(huán)境修復，利用多期無人機數(shù)據(jù)分別構(gòu)建作業(yè)區(qū)的數(shù)字線劃圖、數(shù)字高程模型、數(shù)字正射影像圖、地形三維模型等。按照任務要求的頻率、時間、監(jiān)測次數(shù)進行多期數(shù)據(jù)獲利用無人機對突發(fā)情況區(qū)域進行實時監(jiān)測，結(jié)合歷史多期數(shù)據(jù)與現(xiàn)有環(huán)境風險防控措施，對可能根據(jù)監(jiān)測的目標任務，提取對應目標環(huán)境特征的數(shù)字線劃圖、數(shù)字高程模型、數(shù)字正射影像圖、地形三維模型等數(shù)據(jù)并進行