《农情监测无人机遥感影像获取技术规范（征求意见稿）》

ICSCCS点击此处添加CCS号32在提交反馈意见时，请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上。IDBXX/TXXXX—XXXX 2规范性引用文件 3术语和定义 4工作流程 5航摄前准备 5.1监测区调研 35.2作业人员要求 35.3航摄方案制定 36无人机和相机选择 6.1无人机平台选择 36.2相机选择与参数要求 37航摄实施 7.1飞行前检查 47.2影像获取 48影像预处理 9影像质量检查 10补飞与重飞 11数据归档 DBXX/TXXXX—XXXX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。本文件由南京农业大学提出。本文件由江苏省农作物标准化技术委员会归口。本文件起草单位：南京农业大学、江苏省农业科学院、神农智慧农业研究院南京有限公司、江苏省农垦农业发展股份有限公司、江苏徐淮地区淮阴农业科学研究所本文件主要起草人：郑恒彪、朱艳、郭彩丽、程涛、姚霞、江冲亚、田永超、刘小军、汤亮、张小虎、邱小雷、曹卫星、李永明、翟云龙、章安康、王迪。DBXX/TXXXX—XXXX1农情监测无人机遥感影像获取技术规范本文件规定了农情监测无人机遥感影像获取的工作流程、技术准备、航摄实施、获取执行、影像预处理、影像质量检查、成果归档的技术要求。本文件适用于平原或丘陵区域农情监测无人机遥感影像获取。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/T14950-2009摄影测量与遥感术语GB/T39612-2020低空数字航摄与数据处理规范GB/T38997-2020轻小型多旋翼无人机飞行控制与导航系统通用要求NY/T3526-2019农情监测遥感数据预处理技术规范NY/T3921-2021面向农业遥感的土壤墒情和作物长势地面监测技术规程NY/T4370-2023农业遥感术语种植业DB32/T4141-2021作物生长多旋翼无人机监测技术规程3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。农情监测agriculturalconditionmonitoring对作物群体生长状况及生长过程的特征量（叶面积指数、生物量、产量等）进行测量或者诊断，获取作物空间分布、肥水行情、病虫草害动态及时序变化等信息的过程。[来源：NY/T4370-2023，定义7.1]3.2多光谱影像multispectralimage将物体反射或辐射的电磁波信息分成多个通道进行接收或记录的图像。[来源：NY/T4370-2023，定义3.3，有修改]3.3影像预处理imagepreprocessingDBXX/TXXXX—XXXX2对无人机平台获取的原始影像数据所进行的纠正与重建的过程，包括影像拼接、辐射校正等步骤。[来源：NY/T4370-2023，定义6.2，有修改]3.4影像拼接imagemosaiking对若干相邻分幅的遥感影像拼接成一幅影像的处理过程。[来源：NY/T4370-2023，定义6.8]3.5辐射校正radiometriccorrection对遥感图像存在的系统性、随机性辐射失真或畸变进行校正的过程。[来源：NY/T4370-2023，定义6.2]3.6真高actualaltitude航空器（如无人机）与其正下方地面或障碍物（如建筑物、树木、山体）顶端之间的垂直距离。4工作流程农情监测无人机影像获取工作流程包括：技术准备、航摄实施、影像预处理、质量检查、成果归档，具体参见图1。a）航摄前准备。调研基础信息，包括监测区面积、监测指标；根据监测区面积和监测指标综合确定无人机和相机，并据此开展航摄工作规划。b）航摄实施。正式开展航摄前应进行飞行前检查，确保无人机和相机电量充足、正常工作；选择合适的起降点、航线规划；影像采集完成后，应及时检查影像质量，必要时进行补飞与重飞。c）影像预处理。主要包括影像拼接、辐射校正、正射影像生成。d）影像质量检查。检查拼接后的影像是否覆盖整个监测区、是否存在影像扭曲、色调不一致、波段反射率值是否符合典型植被特征等情况。e）数据归档。对无人机影像、飞行日志和飞行记录表进行整理归档。DBXX/TXXXX—XXXX3图1工作流程图5航摄前准备5.1监测区调研开展农情监测无人机遥感影像获取前，应优先确定监测区范围，符合国家关于禁飞区域的规定，具备无人机起降的场地和适合监测的飞行航线，无影响无人机安全飞行的树木、建筑物、电线（杆）、高压线塔等障碍物；作业区域边缘应设置明显的警告牌、警戒线以及禁止入内的警示标识。5.2作业人员要求作业人员应包含无人机操作手、副手和安全员，作业时应佩戴手套、安全帽、防眩光眼镜、工作服；严禁穿拖鞋，严禁抽烟，严禁酒后及身体不适状态下开展航摄作业；作业人员应购买意外险等保险，且作业及服务内容在其保障范围内。5.3航摄方案制定根据监测的区域和目的选择合适的无人机和相机，具体参见表1和表2；制定航摄方案，确定航摄人员、时间、无人机起降地点、地面像控点布设、航线规划。6无人机和相机选择6.1无人机平台选择无人机平台选择依据如下，具体参见表1。a）≤400公顷的监测区优先采用多旋翼无人机平台。b）400公顷-6000公顷的监测区应采用固定翼无人机（含复合翼无人机）。c）无人机平台的选择应综合考虑农情监测区域的安全性，如离建筑物较近区域、机场附近区域、靠近易燃易爆区域、以及重点管控区域，无人机平台选择一定严格把关，做到设备性能可靠，保证农情监测工作的安全性。d）选定无人机平台后，如受空域管理限制，需申请空域方可开展农情监测工作。表1无人机平台选择监测区无人机推荐类型(≤400公顷）多旋翼无人机，抗风等级≥4级、最大速度≥12m/s、升限≤真高120m，续航时间≥30min、空机载重≥500g（400公顷-6000公顷）固定翼无人机（含复合翼无人机抗风等级≥6级、最大速度≥12m/s、升限≤真高120m，续航时间≥45min、空机载重≥500g6.2相机选择与参数要求相机选择依据如下，具体参见表2。a）农作物田块边界提取，优先采用固定翼无人机搭载RGB相机进行影像获取，空间分辨率宜优于DBXX/TXXXX—XXXX4b）农作物的长势监测，如叶面积指数、生物量等指标优先采用旋翼无人机搭载RGB相机进行监测，空间分辨率宜优于0.05米；相对于氮素营养指标、叶绿素含量等指标优先采用旋翼无人机搭载多光谱相机进行监测，空间分辨率宜优于0.05米。c）农业灾害的发生与发展监测与灾情损失评估，优先采用固定翼无人机搭载多光谱相机进行影像获取，空间分辨率宜优于0.3米。d）农作物产量品质预测，优先采用旋翼无人机搭载多光谱相机进行影像获取，空间分辨率宜优于表2相机选择与参数要求监测目的相机推荐类型空间分辨率（m）定位精度（m）农作物田块边界提取RGB农作物长势监测RGB、多光谱≤0.05农业灾害监测与评估RGB、多光谱≤0.3农作物产量品质预测多光谱7航摄实施7.1飞行前检查a）开展农情监测时，如遇转场应开展无人机指南针校正。b）检查无人机和相机电量是否充足，工作是否正常。c）检查相机SD卡容量是否充足和传感器镜头是否清洁。7.2影像获取影像获取要求如下：a）航摄时间宜在10:00~14:00，应避开低太阳高度角和强阴影时段；影像获取时应选择天气晴朗、少云，光照稳定；垂直能见度应大于500米。b）采集多光谱影像之前，应将相机自带校正灰板水平放置，确保光照均匀，相机镜头垂直向下对准白板中心，拍摄一张或多张图像，避免白板上有阴影或反光。c）影像航向重叠度和旁向重叠度应满足设计要求，RGB影像的航向重叠度应不低于60%、旁向重叠度应不低于70%；多光谱影像的航向重叠度应不低于70%、旁向重叠度应不低于75%；多光谱影像获取前宜进行传感器预热和辐射定标。d）在开展影像获取期间，操作人员应密切关注航飞情况，如遇突发紧急情况应立即操控返航。e）航摄结束后，应填写航摄飞行记录表（附录A.1）。8影像预处理主要包括影像拼接、辐射校正、正射影像生成。影像拼接应采用通用影像处理软件或厂家配套软件进行拼接。辐射校正应利用相机自带的辐射校正灰板（各波段反射率为51%）进行校正，最后生成正射影像。9影像质量检查DBXX/TXXXX—XXXX5农情监测遥感数据预处理质量评价应采用目视解译的方式进行，拼接后影像应无明显模糊、重影和错位现象，影像重叠区域同名地物无明显位移，必要时结合几何精度、清晰度等定量指标进行检查。检查辐射校正后多光谱图像像元水平是否符合典型地物反射率分布范围、典型地物各波段光谱曲线是否正确。10补飞与重飞a）影像无法完全覆盖监测区边缘区域时需要补飞。b）航摄期间，如遇天气变化较大，导致影像色调不一致、曝光过度或者曝光严重，需要重飞。c）航摄期间，如遇大风，导致影像模糊、镜头倾斜，需要重飞。11数据归档进行归档的数据主要包括无人机影像数据和文档数据。数据成果采用硬盘介质进行存储，主要内容包括：a）无人机原始影像，并编号；b）拼接后的正射影像，并编号；文档数据分别保存为纸质版和电子版（电子版采用光盘存储或其他移动介质存储）各一份，主要内容包括：a）航线规划文件，并