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

1、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

2、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

3、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。2、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）

4、 、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 参数取偏差土个度以内数据，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

5、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 、工作准备与任务规划（ 1 ）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

6、*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）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：按民用无人机飞行航空器驾驶员暂行管理规定进行合理的申请、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

7、业面积：旋翼机约为400米X >00米-800米*800米，固定翼约为 2千米2千米2千米X >00为米-3千米3千 米3千米x>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、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

8、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

9、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、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 ）

10、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

11、参数、作业区域DOM 和 DEM 数据概览图。4、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 ）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）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）拓扑关系检查针对勾绘图斑，进

12、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）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（ 1 ）成果内容1 、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、航片预处理影像数据（DOM 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、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

13、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个长度精度描述SJYchar10l数:居源DMBHchar60/代码编号：无人机填影像拍摄的普查区代码及 样力编号QYchar50/普查区名称(省市县乡村)SXchar6/数:居源时相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，月或，保留小数点后 8位YZBDouble156中心点Y坐标，维度，1吐保留小数点后 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

14、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XX年XX省遥感测量影像成果航天影像元文件省代码+中分+YWJk省代码+米级+YWJ卜省代码+亚米级+YWJ省级DOM省代码+XX年XX月至XX年XX月+DOM*分景DOM» 省代码+数据源+景号+亚米级/米级/中分/+时相+DOM省代码+数据源+景号+时相+JZ （正射纠正控制点残差文件）M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）航空影像4元文件省代码+无人机+YWJ分景DOM省代码+数据源+代码编号+时相+DOM省代码+数据源+代码编号+时相+PZ （影像配准控制点残