第三次全国农业普查农作物面积遥感测量无人机数据采集细则一

第三次全国农业普查农作物面积遥感测量无人机数据采集 细则 一 目标 一 目标 无人机航拍影像既可以对星载亚米级影像数据源提供有 效补充 又是替代人工实地调查的有效手段 第三次全国 农业普查遥感测量工作中 采用人工实地和无人机实地数 据采集相结合数据采集方式 提高数据采集的精度和效率 预计可能有 10 以上的抽中普查区存在影像数据获取困难或 者调查困难需要采用无人机进行测量 二 无人机作业基本要求 二 无人机作业基本要求 第三次全国农业普查农作物面积遥感测量工作中 利用 无人机设备执行实地调查或者遥感影像数据采集时 作业 设备应具备以下基本条件 1 能够在农田等复杂环境平稳飞行 可搭载多载荷 农业传感器获取遥感数据 数据获取后能够快速处理 2 可根据农业调查作业任务框自动规划飞行航线 自主飞行 并同步记录航拍影像与位置 IMU 惯导系统 的姿态数据 3 规范化 易操作 安全可靠电动无人机 具备 一 键返航 紧急降落 等应急响应自动操作能力 4 作业能力 续航时间不少于 30 分钟 有效载荷不 小于 300g 固定翼飞行高度在 100 800 米范围内 旋翼飞 行高度在 60 300 米范围 5 无人机起降方式 固定翼 自动 半自动起飞 以伞降为主要降落方式 旋翼 全自动垂直起飞 全自动自主降落 6 具备无人机光电系统 重力平衡 陀螺仪稳定 传感器测试等自检校功能 7 无人机飞行过程中提供不少于 3 个通道的无线通 讯链路 8 单架次作业面积 至少 0 1 0 1 米分辨率 400 400m 9 安全性 具备两种着陆方式 一是控制台可操控 的正常着陆 二是紧急情况下应急处理模式 三 无人机影像和解译样方数据质量要求 三 无人机影像和解译样方数据质量要求 1 1 数学基础 数学基础 根据 工作进度安排和成果要求 内的关于数据成果的 统一的数学基础要求执行 2 2 无人机影像质量与精度要求 无人机影像质量与精度要求 无人机影像是经无人机搭载的航拍相机记录下的单张照 片集 完整的影像质量信息包括 单张照片数据信息 影像尺寸 分辨率 颜色通道 相 机型号 光圈值 曝光时间 ISO 镜头焦距等信息 单张照片对应 GPS IMU 数据信息 经度 X 纬度 Y 高度 Z 横滚 ROLL 俯仰角 PITCH 偏航角 YAW 满足农业普查遥感测量的无人机采集精度 需达到 1 单张照片像素在 2000 万像素以上 2 曝光时间与 ISO 速度对应 即达到影像色彩分明 3 镜头推荐为 16 35mm 定焦镜头 拍摄照片无失焦 4 横滚 ROLL 俯仰角 PITCH 偏航角 YAW 三个 参数取偏差 个度以内数据 如偏差过大则视为数据不达 标 5 影像对应地面分辨率 GSD 在 1cm 8cm 之间 平 均投影误差 Mean reprojection error 在 0 1 个 pixel 以内 根据作业数据要求 应用厂商提供的自动处理软件 可进行影像预处理 拼接 校正处理 生成影像比例尺达 到 1 500 到 1 2000 相对成图精度的数据 四 流程 四 流程 无人机数据采 集 无人机数据拼 接软件 自动拼接 质检 合格 提交 不合格 不需要返工 需要返工 工作准备与任 务规划 作物图斑提取测量质检提交结果 图 4 7 1 生产流程图 无人机航拍获取原始航测影像数据 航测单张照片位置 姿态 pos 数据 对原始数据进行高精度航拍影像拼接处理 通过专业软件自动化生成 DOM 影像数据 对生成 DOM 影像 数据与基础数据地图数据进行叠加配准校准 确保二者投 影坐标系统一致 位置坐标匹配 最后生成航空 DOM 影像 及生产精度报告 具体要求遵照 第三次全国农业普查农 作物面积遥感测量遥感影像数据制作细则 执行 1 1 工作准备与任务规划 工作准备与任务规划 1 1 工作准备 工作准备 基础数据准备 县 乡镇行政边界抽中普查区边界数据 shp 200 200 米调查任务样本框数据 根据样框制定的飞行路线 设备准备 无人机调查设备 附详细设备列表清单 及便携式 GPS 运输车辆 要求有足够的空间放置无人机设备 2 2 任务规划 任务规划 航线规划 根据调查样方框 通过无人机地面站软件按照航拍统一 标准自动规划航线 航线规划原则 按按 民用无人机飞行航空器驾驶员暂行管理规定民用无人机飞行航空器驾驶员暂行管理规定 进行进行 合理的申请 申报等准备工作 如有新规定出台以新规定合理的申请 申报等准备工作 如有新规定出台以新规定 为准 为准 从远点往近点飞行 飞行相对高度 旋翼飞机在 50 米 100 米之间 固定翼 飞机在 150 米 350 米之间 航线航向重叠度达到 60 70 旁向重叠度达到 40 60 方便影像拼接处理 单次作业面积 旋翼机约为 400 米 00 米 800 米 800 米 固定翼约为 2 千米 2 千米 2 千米 00 为米 3 千 米 3 千米 3 千米 00 为米 超过单次作业面积的样本框 通过分割 分两次甚至多次任务执行 应急处理 选取调查任务样本时 准备 10 的备用样本 如遇到军 事敏感区域 人口密集区域 大量水塘 高压线区域造成 飞行无法进行的情况 启动应急预案 调换附近的备用样 本框进行飞行 并记录备案 2 2 无人机影像采集 无人机影像采集 1 采集地面信息 采集无人机测量样方周边的相应主要地物的位置信息和 地物名称等信息 2 航空影像获取 作业区域内 任务规划建议 获取航空影像需达到航向 优于 60 重叠度 旁向优于 40 重叠度原始影像 3 影像位置姿态数据获取 作业区域内 每张航拍影像建议 由 IMU 同步记录影像 姿态数据 包括经度 X 维度 Y 海拔高度 Z 俯 仰角 Pitch 偏航角 Yaw 翻滚角 Roll 参数 4 野外飞行要求 第三次全国农业普查中无人机航空测量各项工作必须严 格按照 民用无人驾驶航空器系统驾驶员管理暂行规定 执行 在满足上述规定的前提下 在对有关条件提如下要 求 天气要求 雨雪天气不能作业 空中风力大于 30 公里 小时不可作业 能见度大于 1000 米 云层高度大于 500 米 起降条件 起降场应避开人口密集区 高压线 避开地 面水域 避开高层建筑等 对于固定翼飞机 起降场以起 飞点为圆心 200 米范围内不能有 10 米的障碍物 以起飞点 为圆心 100 米范围内不得有高于 5 米的障碍物 旋翼飞机 无此要求 飞行高度 不同无人机机型选择不同的飞行高度 原则 上满足航拍影像空间分辨率优于 10 厘米即可 飞行要求 逆风起飞 侧风飞行 相机的光圈值保持在 5 10 之间 飞行时间尽量选择在 9 00 16 00 之间 在 光线满足摄像条件的前提下进行飞行任务 3 3 航片影像预处理 航片影像预处理 1 数学基础 根据 工作进度安排和成果要求 内的关于数据成果的 统一的数学基础要求执行 导入航空无人机记录的 IMU 惯 导位置姿态数据 以此作为影像处理的数学基础 2 航空影像空三校正与区域网平差 对航空影像进行空中三角网建立与区域网平差计算 通 过原始影像的真实位置和参数 从图中自动选取像元同名 点 自动校准影像 3 正射镶嵌 配准 生成 DOM 生成所有影像的正射校正结果 镶嵌匀色 将测区内所 有数据拼接成为一个完整的影像 纠正所有视角的扭曲 对完成的影像 结合已有的底图数据或地面相控点 进行 配准 最终生成标准 DOM 影像 输出格式为 GeoTiff 瓦 片结果 KML PNG 等 4 测量精度报告 针对每一个调查区域的航空 DOM 数据 对应生成相应的 测量精度报告 报告内容包含 工程完成度 相对定位精 度 平差后的影像位置与原始 GPS 的偏移 相机检校参数 作业区域 DOM 和 DEM 数据概览图 4 4 地块勾绘 地块勾绘 样方解译为基于新制作的航拍影像数字正射影像图 DOM 人机交互将其要素矢量化 框画出样方内各要素 的范围详细范围 并通过属性录入 面积统计等功能 获 取矢量的面状图斑详细样方信息 生产出数字线划地图 DLG 1 1 建立无人机解译先验知识 建立无人机解译先验知识 利用与无人机采集同步的地面样方数据 结合无人机影 像建立解译标志 2 2 地块勾绘 地块勾绘 同 第三次全国农业普查农作物面积遥感测量普查区遥 感测量细则 一类测量的统一要求和无人机影像测量的相 关要求完成测量 勾绘图斑 根据分辨率要求 一般面积 为 1 5 平方米以上的图斑均需要勾画 3 3 拓扑关系检查 拓扑关系检查 针对勾绘图斑 进行重叠 裂隙关系的拓扑检查 一旦 有拓扑错误 需进行一一修正 4 4 质量检查 质量检查 针对绘制的无人机图斑 进行全部的检查 生成质量精 度评估报告 五 成果要求 五 成果要求 1 1 成果内容 成果内容 1 1 无人机航拍原始影像 无人机航拍原始影像 无人机航拍原始影像数据 姿态数据文件 相机检校参数 2 2 航片预处理影像数据 航片预处理影像数据 DOMDOM 影像 配准影像 影像 配准影像 1 影像拼接正射影像 DOM 影像 按照 第三次全 国农业普查农作物面积遥感影像数据制作细则 中关于 航天影像 数据的制作要求完成数据制作 2 影像拼接精度报告 3 影像配准 PZ 影像 4 配准控制点残差文件 3 3 无人机遥感影像地块勾绘数据 无人机遥感影像地块勾绘数据 1 解译标志库 多季 矢量结果 按照以下属性表 制作矢量数据属性表 命名为 省码 WRJ DWLC JYBZ 表 4 7 1 无人机影像解译标志数据属性表结构 字段名称字段名称类型类型长度长度精度精度描述描述 SJYchar10 数据源 DMBHchar60 代码编号 无人机填影像拍摄的普查区代码及 样方编号 QYchar50 普查区名称 省市县乡村 SXchar6 数据源时相 FBLchar5 分辨率 DWLXDMChar20 解译标志地物名称 DWLXMCChar4 解译标志地物名称 XZBDouble156中心点 X 坐标 经度 度 保留小数点后 8 位 YZBDouble156中心点 Y 坐标 维度 度 保留小数点后 8 位 BZchar100 备注 注 数据源 此处指无人机 WRJ 代码编号 普查区代码 样方编号 数据源时相 20150607 数据拍摄时间 分辨 0 05 0 1 单位为米 2 成果格式及命名 省代码 中分 YWJ XX年XX省遥感测量影像成果 航天影像 元文件 省代码 米级 YWJ 省代码 亚米级 YWJ 省级DOM 省代码 XX年XX月至XX年XX月 DOM 省代码 数据源 景号 亚米级 米级 中分 时相 DOM 分景DOM 省代码 数据源 景号 时相 JZ 正射纠正控制点残差文件 省代码 数据源 景号 时相 JZ 正射纠正控制点矢量文件 省代码 数据源 景号 时相 PZ 影像配准控制点残差文件 省代码 数据源 景号 时相 PZ 影像配准控制点矢量文件 省代码 无人机 YWJ 航空影像 元文件 省代码 数据源 代码编号 时相 DOM 分景DOM 省代码 数据源 代码编号 时相 PZ 影像配准控制点