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文档简介
T/CET/CECXCXX—202X
中国电力企业联合会标准
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点击此处添加中国标准文献分类号
T/CECXXX—202X
架空电力线路无人机多光谱扫描
技术规程
TechnicalspecificationforUAVmultispectralscanning
ofoverheadpowerline
(征求意见稿)
202X-XX-XX发布202X-XX-XX实施
中国电力企业联合会发布
I
T/CECXXX—202X
前言
本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起
草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国电力企业联合会提出。
本文件由全国架空线路标准化技术委员会线路运行分技术委员会(SAC/TC202/SC1)归口。
本文件起草单位:
本文件主要起草人:
本文件为首次发布。
本文件在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心(北京市西城区白广
路二条1号,100761)。
III
T/CECXXX—202X
架空电力线路无人机多光谱扫描技术规程
1范围
本文件规定了架空电力线路无人机多光谱扫描的作业要求、作业准备、作业实施、数据处理及分析
等。
本文件适用于110(66)kV及以上架空输电线路无人机多光谱扫描作业,35kV及以下架空电力线路
可参照使用。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件
仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本
文件。
GB/T14721林业资源分类与代码-森林类型
GB26895电力安全工作规程电力线路部分
GB/T27919IMU/GPS辅助航空摄影技术规范
DL/T741架空输电线路运行规程
DL/T1482架空输电线路无人机巡检作业技术导则
CH/Z3002无人机航摄系统技术要求
CH/Z3003低空数字航空摄影测量内业规范
CH/Z3004低空数字航空摄影测量外业规范
CH/T8021数字航摄仪检定规程
CH/T8024机载激光雷达数据获取技术规范
CH/T9008.2基础地理信息数字成果1:5001:10001:2000数字高程模型
CH/T9008.3基础地理信息数字成果1:5001:10001:2000数字正射影像图
IEC60825激光产品的安全-第1部分设备分类和要求
T/CEC448架空输电线路无人机激光扫描作业技术规程
3术语和定义
DL/T741和DL/T1482界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
无人机多光谱扫描multispectralscanningofUAV
利用无人机搭载多光谱成像仪对,对目标设备走廊环境进行扫描,以获取不同光谱波段图像的作业。
3.2
多光谱成像仪multispectralimager
一种能够同时获取光谱特征和空间图像信息的基本设备。
1
T/CECXXX—202X
3.3
多光谱影像multispectralimaging
是指包含很多光谱波段带的图像,是可以对每个像素进行光谱标记的矢量图。
3.4
数字高程模型digitalelevationmodel(DEM)
是对地面形态的数字化表达,能够直观反映地形地貌的真实起伏情况,是各行各业广泛应用的基础
地理数据。
3.5
数字表面模型digitalsurfacemodel(DSM)
是指包含了地表地物(如建筑、植被等)的地面高程模型,信息更加丰富,更能真实地反应区域表
面形态。
3.6
冠层高度模型canopyheightmodel(CHM)
是反映林木冠层表面距离地面垂直高度的模型,能够提供冠层的水平和垂直分布情况。
3.7
单木冠层分割singlewoodcanopysegmentation
根据植被冠层的冠层高度模型(CHM)进行单木分割。
3.8
GNSSglobalnavigationsatellitesystem
是全球导航卫星系统,为用户提供信息的空基无线电导航定位系统。
4作业要求
4.1设备要求
4.1.1无人机平台
无人机平台满足以下要求:
a)应具备GNSS增稳飞行模式,宜具备RTK差分定位功能;
b)在工作环境温度和满载的情况下,续航时间应不小于20min;
c)抗风能力应大于风速10m/s;
d)工作环境温度宜为-20℃~50℃;
e)应具备一键返航、链路中断返航等失效保护功能;
f)导航定位设备检校应符合GB/T27919的规定。
4.1.2多光谱成像仪
多光谱成像仪满足以下要求:
a)应具备不少于4个波段的多光谱成像能力,光谱响应范围宜为400~1000nm,具备收集绿光
(550nm,带宽40nm)、红光(660nm,带宽40nm)、红边光(735nm,带宽10nm)、近红外
光(790nm,带宽40nm)的数据,光谱分辨率应不低于5nm;
b)RGB三色照片分辨率不低于1600万像素,单色照片分辨率不低于120万像素;
c)重量和尺寸应在无人机荷载范围内,并具有抗震等防护设计;
d)装置内存应不低于64G且满足连续工作1h的要求,有效扫描距离应不低于60m;
e)宜集成GNSS,能在拍照时记录位置。
f)多光谱成像仪检校应符合CH/T8021的规定。
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4.1.3激光扫描设备
若同时搭载激光雷达设备的,激光雷达设备及机载POS系统、固定基站地面GNSS信号接收机应符
合T/CEC448的要求。
4.2人员要求
4.2.1工作负责人
工作负责人应符合以下要求:
a)应具备国家认可的相应机型的无人机驾驶员有效资质;
b)应具有3年及以上高压电力线路运维工作经验,熟悉航空、气象、地理等必要知识,遵守
GB26895和DL/T741的相关规定,并通过所在单位的相关资质考核及发文;
c)应熟练掌握无人机多光谱扫描、激光扫描工作原理、作业流程和管理要求,熟悉待扫描电力线
路情况;
4.2.2现场操控人员
现场操控人员应符合以下要求:
a)应具备国家认可的相应机型的无人机驾驶员有效资质;
b)应具有1年及以上高压电力线路运维工作经验,熟悉航空、气象、地理等必要知识,遵守
GB26895和DL/T741的相关规定;
c)应熟练掌握无人机多光谱扫描、激光扫描的作业流程,飞行作业经验应不低于100h,熟悉待
扫描电力线路情况。
4.2.3数据处理人员
数据处理人员应符合以下要求:
a)应熟练掌握多光谱影像和激光点云数据处理软件的操作;
d)应掌握多光谱影像和激光点云数据处理、分析等的工作流程,熟悉隐患分析和报告编制。
4.3安全要求
4.3.1应符合DL/T1482的有关规定。
4.3.2雾、雪、大雨、大风、冰雹等恶劣天气或出现强电磁干扰等情况时,不宜开展作业;电力线路走
廊被积雪覆盖时,不宜开展作业。
4.3.3无人机螺旋桨转动时,严禁无关人员接近。无人机激光雷达、多光谱扫描设备拆卸应在螺旋桨停
止转动以后操作。
4.4技术要求
4.4.1坐标系统、高程基准
坐标系统应采用国家CGCS2000或WGS84坐标系,高程基准应采用1985国家高程基准。
4.4.2多光谱影像分辨率
多光谱影像地面分辨率整体应不低于0.15m,其中平原地区地面分辨率应不低于0.1m,丘陵、
山区等地形复杂地区地面分辨率应不低于0.2m。
4.4.3多光谱影像重叠率
多光谱影像整体航向重叠率应不低于60%,旁向重叠率应不低于40%。丘陵、山区等地形复杂地
区航行重叠率应不低于80%,旁向重叠率应不低于60%。
4.4.4激光点云密度
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若同时搭载激光扫描设备的,激光点云密度按照T/CEC448-2021执行。
4.4.5扫描覆盖宽度
多光谱扫描作业覆盖应满足最终成果制作的要求,扫描覆盖宽度符合表1的规定。
表1扫描覆盖参数和裁剪参数
电压等级扫描覆度参数裁剪参数
kVmm
220及以下5040
330~5005045
750、10006560
±320及以下5045
±400、±500、±6606050
±800、±11008075
注:扫描覆盖宽度和裁剪宽度均以线路中心线为基准向两侧扫描和裁剪,分别为扫描覆盖参数和裁剪参数的两倍。
5作业实施
5.1作业准备
5.1.1方案编制
作业方案应根据飞行目的、待扫描线路情况以及采集扫描数据要求制定。
5.1.2资料收集
作业准备应收集待扫描输电线路巡检线路台账、线路走向、杆塔地理位置信息、运行参数、地
形地貌、气象条件、交叉跨越以及线路周边环境等资料。
5.1.3技术准备
5.1.3.1待扫描输电线路应现场勘查,并确定无人机起降点及导航定位基站站址。
5.1.3.2勘查内容应包括地形地貌、气象环境、空域条件、线路走向、通道长度、杆塔坐标、高度、塔
型、交跨及其他危险点等。
应按照DL/T1482有关规定进行作业准备。
5.2航线规划
测区范围应为输电线路走廊和本体,在保证测量范围和精度的前提下,宜选用尽量短的航线。
5.3空域申报
5.3.1应提前向空管部门申报飞行计划,履行空域申请手续,并严格遵守相关规定。
5.3.2飞行作业前、后应按要求履行空域报备手续。
5.4天气条件
飞行窗口应尽量选择晴好或者阴天,避免云层较低的多云天气,避免由于光线剧烈变化而影响
多光谱成像仪的成像质量。
5.5设备调试
作业前应对无人机、多光谱成像仪等设备上电自检,无人机搭载荷载设备后应进行适应性飞行。
5.6飞行采集
5.6.1采用地面基站时,基站应架设在地域空旷的区域,且卫星不少于6颗。
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T/CECXXX—202X
5.6.2架设地面GNSS基站时,应派专人看守,并实时监测GNSS接收机的工作状态,应采取防雨、防
雷、防误碰的防护措施。
5.6.3作业人员应填写飞行记录单,并记录地表温度、风速、光照等天气情况,记录间隔宜为每15min。
5.7数据质量检查
多光谱影像数据采集结束后,应检查数据文件,检查应包括以下内容:
a)原始数据完整性,应确保多光谱影像数据无漏洞,且覆盖线路走廊,无文件损坏;
b)影像数据质量,应确保多光谱影像数据无遮挡等,分辨率应满足4.4.2要求;
c)影像重叠率应满足4.4.3的要求;
d)影像宽度应覆盖电力线路走廊,且满足4.4.5的要求;
e)激光点云密度应满足4.4.4的要求。
5.8航后检查
5.8.1数据采集结束后,应检查设备是否正常。
5.8.2无人机降落后,应检查其外观及零部件,恢复储运状态并填写无人机巡检系统使用记录单。
5.8.3撤收前,电动无人机应将电池取出。
5.8.4人员撤离前,应清理现场,核对设备和工器具清单,确认现场无遗漏。
6数据处理与分析
6.1处理流程
多光谱影像数据采集结束后,应解算相机位置数据,对各谱段影像数据拼接、裁切,并进行融合处
理。
6.2数据预处理及检查
6.2.1.1应对多光谱成像仪位置数据解算,对电力线路走廊环境参数整理;若布设地面GNSS参考站,
应将机载POS数据与地面GNSS基站数据联合解算。
6.2.1.2应对多光谱影像进行辐射、大气、正射、几何校正等预处理,获得地物较为准确的反射率和辐
射率、地表温度等真实物理模型参数。
6.2.1.3数据预处理结果应包括多光谱成像仪位置数据、各光谱波段影像等文件。影像宜为tiff或jpg
格式。
6.2.1.4应检查解算后的各光谱波段影像完整性、精确性,应确保走廊环境无缺失。
6.2.1.5若同时搭载激光雷达设备的,激光点云数据处理按照T/CEC448-2021执行。
6.3数据处理
6.3.1影像拼接、宽度裁切
6.3.1.1对不同光谱波段影像进行融合、匀光匀色处理,还原伪彩色影像数据,得到整幅光谱影像。
6.3.1.2拼接后的光谱影像进行裁切,剪裁宽度应符合表1的规定。
6.3.2多光谱影像与激光点云数据融合处理
6.3.2.1应将多光谱影像与激光点云数据进行自动配准,自动配准的方法包括基于布设控制点、图像的
灰度区域、面及直线特征等。
6.3.2.2应利用分割算法对多光谱影像的纹理进行处理,生成树木二维冠层形态结构等特征数据。
6.3.2.3同区域多光谱影像数据与激光点云数据的采集时间不宜超过12个月。
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6.3.3建立树种光谱信息库
应采集树木的光谱信息,并对确定树种的光谱信息参照附录A进行记录。宜利用地物光谱仪采集并
建立树种光谱信息库,使用规范见附录B。
6.4数据分析
6.4.1冠层高度模型计算
对多光谱影像数字表面模型(DSM)与数字高程模型(DEM)进行差运算,生成冠层高度模型(CHM)。
6.4.2单木冠层分割
6.4.2.1应对多光谱影像与激光点云融合的数据进行单木冠层初分割、分割,得到冠层真实轮廓。
6.4.2.2应对分割结果进行检查,优化层分割线,并剔除单木冠层虚假轮廓,得到自动分割结果。
6.4.3提取单木冠层高度
根据单木冠层分割结果提取冠层轮廓内树高顶点,顶点与数字高层模型(DEM)的差值即为树高,
树高误差不应超过±0.25m。
6.4.4单木冠层的种类识别
6.4.4.1对单木冠层进行提取、处理,建立已知树种的单木冠幅特征库。
6.4.4.2单木冠层的种类识别应采用配准后的特征值与特征库进行匹配和相关性分析,进行种类识别。
6.4.4.3单木冠层种类识别结果,宜参照附录C中格式。
6.5成果资料整理
6.5.1成果资料应包括:
a)架空电力线路走廊1:500树木分布图;
b)架空电力线路走廊1:500树木种类分布图;
c)架空电力线路走廊树木信息表,至少包括树木编号、经纬度、种类、高度、冠幅半径等;
d)架空电力线路走廊1:500正射影像图;
e)架空电力线路走廊数字高程模型,分辨率0.1m;
f)架空电力线路走廊数字表面模型,分辨率0.1m;
g)架空电力线路走廊冠层高度模型,分辨率0.1m。
6.5.2原始数据、预处理数据、成果数据均应分类保存与备份,其中原始数据应至少保存一式两份。
6.6数据安全
6.6.1原始数据应单独保存,并记录使用情况;成果数据应采取分级备份管理。
6.6.2应选择性能好、稳定性高的介质作为存储设备进行存储、传输,并妥善保管。
6.6.3采用网络传输原始数据、成果数据时,应进行加密处理。
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附录A
(资料性)
架空电力线路走廊树木光谱记录表
A.1架空电力线路走廊树木光谱记录表参照表A.1填写。
表A.1架空电力线路走廊树木光谱记录表
采集位置
序号采集时间树木种类树木照片光谱观测数据文件名
(经纬度坐标)
A.2架空电力线路走廊典型树种光谱反射曲线见图A.1。
图A.1架空电力线路走廊典型树种光谱反射曲线
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T/CECXXXXX—201X
A.3架空电力线路走廊典型树冠特征及影像图斑表见表A.2。
表A.2架空电力线路走廊典型树冠特征及影像图斑表
序号树种名称树冠特征影像图斑备注
1松树树冠稀疏,植被密集
排列比较整齐,在影像上呈浅绿色显
2杉木
示
3泡柳树冠呈细毛状
4栎树树冠密集,树冠颜色呈深绿色
5枫树树冠呈团簇状,较密集
6毛竹羽状
……
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T/CECXXXXX—201X
附录B
(资料性)
地物光谱仪使用要求
B.1地物光谱仪的选用要求
B.1.1光谱分辨率
实用分辨宽度应满足表B.1的要求。
表B.1地物光谱仪光谱分辨率
序号光谱宽度分辨率备注
nmnm
1400~1100≤5
21100~2500≤15
B.1.2线性标定
线性动态范围有3个量级,大信号对应为0.8~1.0,太阳常数照明的白板(<90%)峰值响应输出。
线性误差小于3%(回归误差)。
B.1.3光谱响应度的标定
反射率小于、等于15%(大于1%)的目标,信噪比应大于10。反射率大于15%的目标,信噪比应
大于20。
B.2野外测定方法与工作要求
B.2.1目标选取
选取测量目标应具有代表性,能真实反映被测目标的平均自然性。对于植被冠层及用物的测量应考
虑目标和背景的综合效应。
B.2.2能见度的要求
对一般无严重大气污染地区,测量时的水平能见度应不小于10km。
B.2.3云量限定
无卷云、浓积云等,光照稳定。
B.2.4风力要求
测量时间内风力应小于5级,测量植物时的风力应小于3级。
B.2.5测量方法
宜在光照较好的时段进行测量,推荐北京时间10:00∼14:30。每种地物光谱测量前,应对准标准
参考板进行定标校准,得到接近100%的基线,然后对着目标地物测量,测量仪器均垂直向下进行测量。
B.3野外光谱测量注意事项
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野外光谱测试的应在晴天进行,风力应小于5级;测试土壤光谱时,应在降雨3天后进行;应仔细
比较选择被测地物,对同一种地物测量不少于3次,并对测试结果进行对比分析。
B.3.1仪器的位置
仪器应竖直向下正对被测物体,探头距离地面高度宜为1.3m。视域范围宜根据相对高度和视场角
计算。宜选择宽视域探头,并选择具有代表性的植物测量冠层光谱。
B.3.2传感器探头的选择
野外地物范围比较大、物种纯度比较高、观测距离比较近时,宜选用较大视场角的探头;地物分布
面积较小时,或者物种在近距离内比较混杂,或需要测量远处地物时,宜选用小视场角的探头。
B.3.3避免阴影
探头定位时应避免阴影,人应面向阳光;野外大范围测试光谱数据时,应沿阴影的反方向布置测点。
B.3.4白板反射校正
晴好天气时,应每隔5min~7min使用白板校正1次,防止传感器响应系统的漂移和太阳入射角的变
化影响;天气较差时,应缩短校正时间。校正时白板应放置水平。
B.3.5防止光污染
测量时不应穿带浅色、特色(如白色、亮红色、黄色、绿色、蓝色)衣帽,防止光污染改变反射物
体的反射光谱特征。
应避免自身阴影落在目标物上;使用翻斗卡车或其他平台从高处测量地物目标时,应意避免金属反
光,必要时应使用黑布包住反光部位。
B.3.6观测时间和频度
光谱测试宜在北京时间10:00~14:30之间完成,应在天气晴朗的条件下进行;宜对每个测点测试
5次,并求出平均值,以降低噪声和随机性。
B.3.7采集辅助数据
应采集所有测试的的经纬度数据,详细记录测点的位置、植被覆盖度、类型以及异常条件、探头的
高度,并采集可见光影像,以便后续解译分析。
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附录C
(资料)
架空电力线路走廊树木参数及种类成果记录表
C.1架空电力线路走廊树木参数及种类成果记录参照表C.1填写。
表C.1架空电力线路走廊树木参数及种类成果记录表
树木中心位置树高冠幅半径
序号树木名称树木编号树木种类备注
(经纬度坐标)mm
11
T/CECXXX—202X
目次
前言.....................................................................................................................................................................Ⅱ
1范围..................................................................................................................................................................1
2规范性引用文件.............................................................................................................................................1
3术语和定义......................................................................................................................................................1
4作业要求..........................................................................................................................................................2
5作业实施..........................................................................................................................................................4
6数据处理及分析.............................................................................................................................................5
附录A(资料性)架空电力线路走廊树木光谱表.........................................................................................8
附录B(资料性)地物光谱仪使用规范........................................................................................................10
附录C(资料性)架空电力线路走廊树木参数及种类成果.....................................................................112
II
T/CECXXX—202X
架空电力线路无人机多光谱扫描技术规程
1范围
本文件规定了架空电力线路无人机多光谱扫描的作业要求、作业准备、作业实施、数据处理及分析
等。
本文件适用于110(66)kV及以上架空输电线路无人机多光谱扫描作业,35kV及以下架空电力线路
可参照使用。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件
仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本
文件。
GB/T14721林业资源分类与代码-森林类型
GB26895电力安全工作规程电力线路部分
GB/T27919IMU/GPS辅助航空摄影技术规范
DL/T741架空输电线路运行规程
DL/T1482架空输电线路无人机巡检作业技术导则
CH/Z3002无人机航摄系统技术要求
CH/Z3003低空数字航空摄影测量内业规范
CH/Z3004低空数字航空摄影测量外业规范
CH/T8021数字航摄仪检定规程
CH/T8024机载激光雷达数据获取技术规范
CH/T9008.2基础地理信息数字成果1:5001:10001:2000数字高程模型
CH/T9008.3基础地理信息数字成果1:5001:10001:2000数字正射影像图
IEC60825激光产品的安全-第1部分设备分类和要求
T/CEC448架空输电线路无人机激光扫描作业技术规程
3术语和定义
DL/T741和DL/T1482界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
无人机多光谱扫描multispectralscanningofUAV
利用无人机搭载多光谱成像仪对,对目标设备走廊环境进行扫描,以获取不同光谱波段图像的作业。
3.2
多光谱成像仪multispectralimager
一种能够同时获取光谱特征和空间图像信息的基本设备。
1
T/CECXXX—202X
3.3
多光谱影像multispectralimaging
是指包含很多光谱波段带的图像,是可以对每个像素进行光谱标记的矢量图。
3.4
数字高程模型digitalelevationmodel(DEM)
是对地面形态的数字化表达,能够直观反映地形地貌的真实起伏情况,是各行各业广泛应用的基础
地理数据。
3.5
数字表面模型digitalsurfacemodel(DSM)
是指包含了地表地物(如建筑、植被等)的地面高程模型,信息更加丰富,更能真实地反应区域表
面形态。
3.6
冠层高度模型canopyheightmodel(CHM)
是反映林木冠层表面距离地面垂直高度的模型,能够提供冠层的水平和垂直分布情况。
3.7
单木冠层分割singlewoodcanopysegmentation
根据植被冠层的冠层高度模型(CHM)进行单木分割。
3.8
GNSSglobalnavigationsatellitesystem
是全球导航卫星系统,为用户提供信息的空基无线电导航定位系统。
4作业要求
4.1设备要求
4.1.1无人机平台
无人机平台满足以下要求:
a)应具备GNSS增稳飞行模式,宜具备RTK差分定位功能;
b)在工作环境温度和满载的情况下,续航时间应不小于20min;
c)抗风能力应大于风速10m/s;
d)工作环境温度宜为-20℃~50℃;
e)应具备一键返航、链路中断返航等失效保护功能;
f)导航定位设备检校应符合GB/T27919的规定。
4.1.2多光谱成像仪
多光谱成像仪满足以下要求:
a)应具备不少于4个波段的多光谱成像能力,光谱响应范围宜为400~1000nm,具备收集绿光
(550nm,带宽40nm)、红光(660nm,带宽40nm)、红边光(735nm,带宽10nm)、近红外
光(790nm,带宽40nm)的数据,光谱分辨率应不低于5nm;
b)RGB三色照片分辨率不低于1600万像素,单色照片分辨率不低于120万像素;
c)重量和尺寸应在无人机荷载范围内,并具有抗震等防护设计;
d)装置内存应不低于64G且满足连续工作1h的要求,有效扫描距离应不低于60m;
e)宜集成GNSS,能在拍照时记录位置。
f)多光谱成像仪检校应符合CH/T8021的规定。
2
T/CECXXX—202X
4.1.3激光扫描设备
若同时搭载激光雷达设备的,激光雷达设备及机载POS系统、固定基站地面GNSS信号接收机应符
合T/CEC448的要求。
4.2人员要求
4.2.1工作负责人
工作负责人应符合以下要求:
a)应具备国家认可的相应机型的无人机驾驶员有效资质;
b)应具有3年及以上高压电力线路运维工作经验,熟悉航空、气象、地理等必要知识,遵守
GB26895和DL/T741的相关规定,并通过所在单位的相关资质考核及发文;
c)应熟练掌握无人机多光谱扫描、激光扫描工作原理、作业流程和管理要求,熟悉待扫描电力线
路情况;
4.2.2现场操控人员
现场操控人员应符合以下要求:
a)应具备国家认可的相应机型的无人机驾驶员有效资质;
b)应具有1年及以上高压电力线路运维工作经验,熟悉航空、气象、地理等必要知识,遵守
GB26895和DL/T741的相关规定;
c)应熟练掌握无人机多光谱扫描、激光扫描的作业流程,飞行作业经验应不低于100h,熟悉待
扫描电力线路情况。
4.2.3数据处理人员
数据处理人员应符合以下要求:
a)应熟练掌握多光谱影像和激光点云数据处理软件的操作;
d)应掌握多光谱影像和激光点云数据处理、分析等的工作流程,熟悉隐患分析和报告编制。
4.3安全要求
4.3.1应符合DL/T1482的有关规定。
4.3.2雾、雪、大雨、大风、冰雹等恶劣天气或出现强电磁干扰等情况时,不宜开展作业;电力线路走
廊被积雪覆盖时,不宜开展作业。
4.3.3无人机螺旋桨转动时,严禁无关人员接近。无人机激光雷达、多光谱扫描设备拆卸应在螺旋桨停
止转动以后操作。
4.4技术要求
4.4.1坐标系统、高程基准
坐标系统应采用国家CGCS2000或WGS84坐标系,高程基准应采用1985国家高程基准。
4.4.2多光谱影像分辨率
多光谱影像地面分辨率整体应不低于0.15m,其中平原地区地面分辨率应不低于0.1m,丘陵、
山区等地形复杂地区地面分辨率应不低于0.2m。
4.4.3多光谱影像重叠率
多光谱影像整体航向重叠率应不低于60%,旁向重叠率应不低于40%。丘陵、山区等地形复杂地
区航行重叠率应不低于80%,旁向重叠率应不低于60%。
4.4.4激光点云密度
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T/CECXXX—202X
若同时搭载激光扫描设备的,激光点云密度按照T/CEC448-2021执行。
4.4.5扫描覆盖宽度
多光谱扫描作业覆盖应满足最终成果制作的要求,扫描覆盖宽度符合表1的规定。
表1扫描覆盖参数和裁剪参数
电压等级扫描覆度参数裁剪参数
kVmm
220及以下5040
330~5005045
750、10006560
±320及以下5045
±400、±500、±6606050
±800、±11008075
注:扫描覆盖宽度和裁剪宽度均以线路中心线为基准向两侧扫描和裁剪,分别为扫描覆盖参数和裁剪参数的两倍。
5作业实施
5.1作业准备
5.1.1方案编制
作业方案应根据飞行目的、待扫描线路情况以及采集扫描数据要求制定。
5.1.2资料收集
作业准备应收集待扫描输电线路巡检线路台账、线路走向、杆塔地理位置信息、运行参数、地
形地貌、气象条件、交叉跨越以及线路周边环境等资料。
5.1.3技术准备
5.1.3.1待扫描输电线路应现场勘查,并确定无人机起降点及导航定位基站站址。
5.1.3.2勘查内容应包括地形地貌、气象环境、空域条件、线路走向、通道长度、杆塔坐标、高度、塔
型、交跨及其他危险点等。
应按照DL/T1482有关规定进行作业准备。
5.2航线规划
测区范围应为输电线路走廊和本体,在保证测量范围和精度的前提下,宜选用尽量短的航线。
5.3空域申报
5.3.1应提前向空管部门申报飞行计划,履行空域申请手续,并严格遵守相关规定。
5.3.2飞行作业前、后应按要求履行空域报备手续。
5.4天气条件
飞行窗口应尽量选择晴好或者阴天,避免云层较低的多云天气,避免由于光线剧烈变化而影响
多光谱成像仪的成像质量。
5.5设备调试
作业前应对无人机、多光谱成像仪等设备上电自检,无人机搭载荷载设备后应进行适应性飞行。
5.6飞行采集
5.6.1采用地面基站时,基站应架设在地域空旷的区域,且卫星不少于6颗。
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T/CECXXX—202X
5.6.2架设地面GNSS基站时,应派专人看守,并实时监测GNSS接收机的工作状态,应采取防雨、防
雷、防误碰的防护措施。
5.6.3作业人员应填写飞行记录单,并记录地表温度、风速、光照等天气情况,记录间隔宜为每15min。
5.7数据质量检查
多光谱影像数据采集结束后,应检查数据文件,检查应包括以下内容:
a)原始数据完整性,应确保多光谱影像数据无漏洞,且覆盖线路走廊,无文件损坏;
b)影像数据质量,应确保多光谱影像数据无遮挡等,分辨率应满足4.4.2要求;
c)影像重叠率应满足4.4.3的要求;
d)影像宽度应覆盖电力线路走廊,且满足4.4.5的要求;
e)激光点云密度应满足4.4.4的要求。
5.8航后检查
5.8.1数据采集结束后,应检查设备是否正常。
5.8.2无人机降落后,应检查其外观及零部件,恢复储运状态并填写无人机巡检系统使用记录单。
5.8.3撤收前,电动无人机应将电池取出。
5.8.4人员撤离前,应清理现场,核对设备和工器具清单,确认现场无遗漏。
6数据处理与分析
6.1处理流程
多光谱影像数据采集结束后,应解算相机位置数据,对各谱段影像数据拼接、裁切,并进行融合处
理。
6.2数据预处理及检查
6.2.1.1应对多光谱成像仪位置数据解算,对电力线路走廊环境参数整理;若布设地面GNSS参考站,
应将机载POS数据与地面GNSS基站数据联合解算。
6.2.1.2应对多光谱影像进行辐射、大气、正射、几何校正等预处理,获得地物较为准确的反射率和辐
射率、地表温度等真实物理模型参数。
6.2.1.3数据预处理结果应包括多光谱成像仪位置数据、各光谱波段影像等文件。影像宜为tiff或jpg
格式。
6.2.1.4应检查解算后的各光谱波段影像完整性、精确性,应确保走廊环境无缺失。
6.2.1.5若同时搭载激光雷达设备的,激光点云数据处理按照T/CEC448-2021执行。
6.3数据处理
6.3.1影像拼接、宽度裁切
6.3.1.1对不同光谱波段影像进行融合、匀光匀色处理,还原伪彩色影像数据,得到整幅光谱影像。
6.3.1.2拼接后的光谱影像进行裁切,剪裁宽度应符合表1的规定。
6.3.2多光谱影像与激光点云数据融合处理
6.3.2.1应将多光谱影像与激光点云数据进行自动配准,自动配准的方法包括基于布设控制点、图像的
灰度区域、面及直线特征等。
6.3.2.2应利用分割算法对多光谱影像的纹理进行处理,生成树木二维冠层形态结构等特征数据。
6.3.2.3同区域多光谱影像数据与激光点云数据的采集时间不宜超过12个月。
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T/CECXXX—202X
6.3.3建立树种光谱信息库
应采集树木的光谱信息,并对确定树种的光谱信息参照附录A进行记录。宜利用地物光谱仪采集并
建立树种光谱信息库,使用规范见附录B。
6.4数据分析
6.4.1冠层高度模型计算
对多光谱影像数字表面模型(DSM)与数字高程模型(DEM)进行差运算,生成冠层高度模型(CHM)。
6.4.2单木冠层分割
6.4.2.1应对多光谱影像与激光点云融合的数据进行单木冠层初分割、分割,得到冠层真实轮廓。
6.4.2.2应对分割结果进行检查,优化层分割线,并剔除单木冠层虚假轮廓,得到自动分割结果。
6.4.3提取单木冠层高度
根据单木冠层分割结果提取冠层轮廓内树高顶点,顶点与数字高层模型(DEM)的差值即为树高,
树高误差不应超过±0.25m。
6.4.4单木冠层的种类识别
6.4.4.1对单木冠层进行提取、处理,建立已知树种的单木冠幅特征库。
6.4.4.2单木冠层的种类识别应采用配准后的特征值与特征库进行匹配和相关性分析,进行种类识别。
6.4.4.3单木冠层种类识别结果,宜参照附录C中格式。
6.5成果资料整理
6.5.1成果资料应包括:
a)架空电力线路走廊1:500树木分布图;
b)架空电力线路走廊1:500树木种类分布图;
c)架空电力线路走廊树木信息表,至少包括树木编号、经纬度、种类、高度、冠幅半径等;
d)架空电力线路走廊1:500正射影像图;
e)架空电力线路走廊数字高程模型,分辨率0.1m;
f)架空电力线路走廊数字表面模型,分辨率0.1m;
g)架空电力线路走廊冠层高度模型,分辨率0.1m。
6.5.2原始数据、预处理数据、成果数据均应分类保存与备份,其中原始数据应至少保存一式两份。
6.6数据安全
6.6.1原始数据应单独保存,并记录使用情况;成果数据应采取分级备份管理。
6.6.2应选择性能好、稳定性高的介质作为存储设备进行存储、传输,并妥善保管。
6.6.3采用网络传输原始数据、成果数据时,应进行加密处理。
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