DB41T 2256-2022 露天礦山環(huán)境修復(fù)無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)規(guī)范

41TechnicalspecificationforUAVapplicationinenvironmentalrestorationofI 3 6 8 本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)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(qiáng)、程廣國、馬鵬遠(yuǎn)、李春軒、露天礦山環(huán)境修復(fù)是實(shí)現(xiàn)礦山綠色可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。無人機(jī)監(jiān)測(cè)技術(shù)具有實(shí)時(shí)性、機(jī)動(dòng)性、高精度和低成本方面的優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)成為露天礦山環(huán)境修復(fù)的重要技術(shù)手段與方法。針對(duì)無人機(jī)在露天礦山環(huán)境修復(fù)中對(duì)勘查、設(shè)計(jì)、地形測(cè)繪以及動(dòng)態(tài)影像監(jiān)測(cè)的需求，為了提升無人機(jī)在露天礦山環(huán)境修1露天礦山環(huán)境修復(fù)無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)規(guī)范本文件規(guī)定了無人機(jī)在露天礦山環(huán)境修復(fù)應(yīng)用中的相關(guān)術(shù)語和定義以及設(shè)備要求、外業(yè)測(cè)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(duì)應(yīng)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(cè)量空中三角測(cè)量GB/T24356測(cè)繪成果質(zhì)量檢查CH/Z3001無人機(jī)航攝安全作CH/Z3003低空數(shù)字航空攝影測(cè)CH/Z3004低空數(shù)字航空攝影測(cè)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(cè)技術(shù)一種由動(dòng)力驅(qū)動(dòng)、機(jī)上無人駕駛、可重復(fù)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(jī)機(jī)體、飛控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、發(fā)射與回收系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、地面保障與維護(hù)系統(tǒng)以及批利用數(shù)字高程模型對(duì)數(shù)字影像，經(jīng)逐個(gè)像元進(jìn)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(chǎng)及其附屬設(shè)施。對(duì)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(jìn)措施，結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)的自4無人機(jī)飛行技術(shù)準(zhǔn)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(wù)要求接收航攝任務(wù)時(shí)，應(yīng)明確任務(wù)的需求、時(shí)間、地點(diǎn)、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(jì)、影像資料、基礎(chǔ)控制點(diǎn)以及其它基礎(chǔ)地理信息等資料，并對(duì)搜集到的資料進(jìn)行核查，評(píng)價(jià)資料的可信度與可利用度。資料搜集應(yīng)符合CH/Z3003與4.1.5踏勘要求航攝作業(yè)前應(yīng)對(duì)作業(yè)區(qū)進(jìn)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(jìn)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(xiàng)目技術(shù)設(shè)計(jì)書編寫要求踏勘后編寫項(xiàng)目技術(shù)設(shè)計(jì)書，進(jìn)行任務(wù)規(guī)劃，主要內(nèi)容包括：目的、任務(wù)、作業(yè)區(qū)范圍、作業(yè)區(qū)概況、無人機(jī)作業(yè)實(shí)施方案、成果內(nèi)容、計(jì)劃工期等。編寫的技術(shù)設(shè)計(jì)書應(yīng)符合CH/T1004規(guī)定。4.2無人機(jī)航攝系統(tǒng)要求4.2.1系統(tǒng)組成無人機(jī)航攝系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)按照CH/Z30024.2.2性能指標(biāo)要求44.2.3無人機(jī)選擇根據(jù)作業(yè)任務(wù)要求選擇固定翼無人機(jī)、旋翼無人機(jī)、復(fù)4.2.4載荷類型選擇載荷類型包括光學(xué)相機(jī)、成像光譜儀、激光雷達(dá)、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）、慣導(dǎo)系統(tǒng)等傳感器及配套設(shè)備，具備單獨(dú)載荷獨(dú)立工作或多載荷協(xié)同工作能力。根據(jù)作業(yè)任務(wù)要求選取不同的載荷類4.3無人機(jī)航攝設(shè)計(jì)4.3.1航攝計(jì)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(gè)作4.3.4航攝分區(qū)攝影基準(zhǔn)面高度應(yīng)依據(jù)分區(qū)內(nèi)地形起伏與飛行安全條件確定，應(yīng)以分區(qū)內(nèi)具代表性的4.3.6航攝時(shí)應(yīng)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(shí)地顯現(xiàn)地面細(xì)4.3.7對(duì)于不易從像片上選取控制點(diǎn)的作業(yè)區(qū)，在航攝前應(yīng)布設(shè)地面標(biāo)志，并統(tǒng)一編號(hào)測(cè)量。地面標(biāo)4.4無人機(jī)航攝實(shí)施4.4.1飛行作業(yè)應(yīng)根據(jù)安全要求及無人機(jī)的性能選擇起降場(chǎng)地和備用場(chǎng)地。4.4.2應(yīng)用GNSS進(jìn)行差分計(jì)算曝光點(diǎn)平面坐標(biāo)和高程時(shí)，應(yīng)采用大地水準(zhǔn)面模型計(jì)算高程異常，將4.4.3靜態(tài)觀測(cè)設(shè)備狀態(tài)正常后無人機(jī)方可起飛。4.4.5每次飛行前后需逐項(xiàng)檢查飛行平臺(tái)、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(jī)航拍作業(yè)前，應(yīng)制定應(yīng)急預(yù)案，在發(fā)生無人機(jī)故障情況下進(jìn)行人工應(yīng)急干預(yù)，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(yīng)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(gè)別最大旋角不4.5.5單航線航攝時(shí)，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(yīng)少于2條有效重疊基線4.5.8航攝中出現(xiàn)的相對(duì)漏洞和絕對(duì)漏洞均應(yīng)及時(shí)補(bǔ)攝，應(yīng)采用前一次航攝飛行的數(shù)碼相機(jī)補(bǔ)攝，補(bǔ)4.6影像質(zhì)量要求4.6.1影像應(yīng)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(diǎn)等缺陷。存在不影響立體模型連接和測(cè)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(diǎn)曝光記錄裝置時(shí)，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(jí)控制點(diǎn)密度不能夠5.1.3像片控制點(diǎn)平面中誤差不應(yīng)），5.2像片控制點(diǎn)布設(shè)c)高程控制點(diǎn)點(diǎn)位目標(biāo)應(yīng)選在高程起伏較小的地方，以線狀地物的交點(diǎn)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(diǎn)位目e)測(cè)區(qū)四角及航線交叉處應(yīng)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(diǎn)應(yīng)布設(shè)在圖廓線外；采用區(qū)域網(wǎng)布點(diǎn)時(shí)，應(yīng)在航線首末兩端各布設(shè)一排平高控制點(diǎn)，中間根據(jù)航線長度等分布設(shè)若干排平高控制點(diǎn)。相鄰兩對(duì)平高控制點(diǎn)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(diǎn)測(cè)量5.3.3像片控制點(diǎn)需要在數(shù)字影像上選點(diǎn)、標(biāo)記，準(zhǔn)確標(biāo)識(shí)出刺點(diǎn)5.3.4像片控制點(diǎn)測(cè)量時(shí)，應(yīng)拍攝包含有像片控制點(diǎn)位置的現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)景及近景照片，與像控點(diǎn)點(diǎn)之記一5.4像片調(diào)繪5.4.1調(diào)繪前應(yīng)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(jì)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(yīng)遺漏要素和屬性；要素的符號(hào)和注記設(shè)置以方便立體測(cè)圖人員準(zhǔn)確判讀5.4.4調(diào)繪前應(yīng)對(duì)立體測(cè)圖采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，主要檢查采集的數(shù)據(jù)是否有錯(cuò)誤和遺漏；調(diào)繪時(shí)應(yīng)對(duì)內(nèi)業(yè)判讀和采集數(shù)據(jù)進(jìn)行核查，對(duì)錯(cuò)漏的地理名稱、地貌要素、屬性以及注記等進(jìn)行修改。5.4.5調(diào)繪應(yīng)與立體測(cè)圖、數(shù)據(jù)編輯有效同步，保5.4.6當(dāng)采用數(shù)字影像調(diào)繪時(shí)，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(jìn)行調(diào)繪。調(diào)5.4.7當(dāng)采用紙質(zhì)資料調(diào)繪時(shí)，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(yīng)略大于成圖范圍，5.4.9攝影后新增的地物應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)調(diào)或補(bǔ)測(cè)，拆除的地物應(yīng)在影像上標(biāo)記。5.4.10影像上能夠判別的依比例尺標(biāo)識(shí)的地物，調(diào)繪時(shí)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(chǎng)、邊坡、露天采場(chǎng)、破碎站、工礦廠房、臨時(shí)設(shè)施廠房、5.4.15調(diào)繪成果使用的符號(hào)、文字宜按照G則。所用符號(hào)、文字應(yīng)統(tǒng)一、清楚、易讀、實(shí)用。具體要求應(yīng)在技術(shù)設(shè)計(jì)書中明確規(guī)定，必要時(shí)采用5.5外業(yè)補(bǔ)充測(cè)量5.5.1對(duì)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(jī)航測(cè)進(jìn)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(bǔ)測(cè)成果應(yīng)分區(qū)塊按一定順序進(jìn)行整理；b)單航線布點(diǎn)的控制成果應(yīng)按航線進(jìn)行整理；d)像片控制點(diǎn)的現(xiàn)場(chǎng)照片文件名應(yīng)與像片控制點(diǎn)編號(hào)相對(duì)應(yīng)整理。86.1.2根據(jù)作業(yè)任務(wù)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(diǎn)一般選刺在6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)的點(diǎn)位附近，要求均勻分布，加密點(diǎn)位構(gòu)成的圖形大致成矩形b)自動(dòng)相對(duì)定向時(shí)，每個(gè)像對(duì)的內(nèi)業(yè)加密點(diǎn)數(shù)目不宜少于30個(gè)c)像片控制點(diǎn)刺點(diǎn)時(shí)應(yīng)選刺不低于五張的非連續(xù)像片，刺點(diǎn)時(shí)大小誤差應(yīng)符合內(nèi)業(yè)規(guī)范要求；d)兩個(gè)立體像對(duì)（中間一張像片）覆蓋一幅圖時(shí)，測(cè)圖或糾正用的定向點(diǎn)選在像片上距離圖廓e)平地糾正點(diǎn)應(yīng)避免選在土堤、洼地、房頂?shù)炔荒艽硪话愕孛娓叱痰哪繕?biāo)上，林區(qū)應(yīng)盡量選f)沿河道、山谷布設(shè)的航線應(yīng)注意標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)之間的高差，以免出現(xiàn)相對(duì)定向的不確定性；g)在地形復(fù)雜及起伏較大的地方，需增選多個(gè)點(diǎn)，滿足精度需求。b)相對(duì)定向精度、基本定向點(diǎn)殘差、多余控制點(diǎn)不符值及區(qū)域網(wǎng)間公共點(diǎn)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(yīng)使用全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)完成；c)原則上是外業(yè)定性、內(nèi)業(yè)定位。當(dāng)確認(rèn)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(yīng)參照調(diào)繪資料，根據(jù)立體模型仔細(xì)進(jìn)行辨認(rèn)和測(cè)繪，不應(yīng)有錯(cuò)漏、移位和變j)立體采集地形線時(shí)應(yīng)用測(cè)標(biāo)切準(zhǔn)地面描繪；茂盛植被覆蓋區(qū)域，應(yīng)加植被高改正或根據(jù)外業(yè)k)檢查外業(yè)補(bǔ)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)外業(yè)補(bǔ)測(cè)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(yīng)及時(shí)記錄并查a)圖形編輯工作應(yīng)在專用的圖形編輯系統(tǒng)上進(jìn)行。根據(jù)外業(yè)調(diào)繪資料，對(duì)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行修b)當(dāng)點(diǎn)狀地物相距很近、同時(shí)繪出有困難時(shí)，可將重要地物突出表示，另一個(gè)地物移位表示，c)當(dāng)雙線道路與房屋、圍墻等高出地面的d)當(dāng)同一桿架上有多種線路時(shí)，可只表示其中主要線路,但各種線路走向應(yīng)連貫，線類應(yīng)分明；e)地貌以等高線表示，明顯特征地貌以符號(hào)表示。山頂、鞍部、山脊、谷底、獨(dú)立石、坑穴、g)當(dāng)?shù)仡惤缗c地面上有實(shí)物的線狀符號(hào)重合時(shí)，可省略不繪；與地面無實(shí)物的線狀符號(hào)重合時(shí)，j)地類界與行政區(qū)界線相重合時(shí)，只表示行政區(qū)界線，不同等級(jí)的行政界線相重合時(shí)應(yīng)遵循高6.4.2數(shù)字高程模型宜通過全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量軟件自動(dòng)生成，并逐個(gè)模型進(jìn)行人工檢查和編輯。大面積6.4.3對(duì)編輯完的數(shù)字高程模型應(yīng)進(jìn)行檢查，檢查無問題后方可6.5.1正射糾正時(shí)對(duì)平地、丘陵地宜采用隔片糾正，對(duì)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(yīng)進(jìn)行勻光勻6.5.4影像圖面應(yīng)清晰、反差適中、色調(diào)均勻，不應(yīng)有重影、模糊或紋理斷裂等現(xiàn)象；影像應(yīng)連續(xù)完6.5.5涉及保密的內(nèi)容應(yīng)進(jìn)行保密處理，同時(shí)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(yīng)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(yīng)模型完整、紋理清晰，6.6.3地形三維模型幾何精度應(yīng)根據(jù)作業(yè)任務(wù)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(jī)露天礦山修復(fù)監(jiān)測(cè)對(duì)象應(yīng)包含露天礦山開采區(qū)、采礦擾動(dòng)區(qū)范圍內(nèi)生產(chǎn)生活設(shè)施、地表d)采礦、選礦等由運(yùn)輸產(chǎn)生的污染情況；g)崩塌、塌陷、滑坡、裂縫等地質(zhì)災(zāi)害防治情況；7.1.3其它監(jiān)測(cè)內(nèi)容應(yīng)根據(jù)無人機(jī)航攝的地面分辨率與監(jiān)測(cè)需7.1.4露天礦山環(huán)境修復(fù)監(jiān)測(cè)成果編制宜按照DZ/T針對(duì)正在進(jìn)行的露天礦山環(huán)境修復(fù)，利用無人機(jī)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(fù)在勘查、設(shè)計(jì)、施工中提供精確的地形數(shù)據(jù)。針對(duì)正在進(jìn)行的露天礦山環(huán)境修復(fù)，利用多期無人機(jī)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(wù)要求的頻率、時(shí)間、監(jiān)測(cè)次數(shù)進(jìn)行多期數(shù)據(jù)獲利用無人機(jī)對(duì)突發(fā)情況區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，結(jié)合歷史多期數(shù)據(jù)與現(xiàn)有環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)防控措施，對(duì)可能根據(jù)監(jiān)測(cè)的目標(biāo)任務(wù)，提取對(duì)應(yīng)目標(biāo)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(jìn)行