NYT 4616-2025 农业野生植物原生境保护点无人机监测技术规范标准立项发展报告

农业野生植物原生境保护点无人机监测技术规范标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:TechnicalSpecificationforUAVMonitoringofIn-situConservationSitesofAgriculturalWildPlants摘要农业野生植物是重要的战略性种质资源，其原生境保护是维护国家粮食安全和生物多样性的根本保障。传统人工地面监测方式存在覆盖范围有限、巡查效率低下、数据标准化程度不足等问题，难以满足新时期农业野生植物原生境保护点精细化、常态化监管的实际需求。随着无人机平台、高精度传感器及智能解译技术的日趋成熟，航空遥感监测已在多个行业实现业务化运行，具备向农业野生植物保护领域深度推广的技术基础。然而，行业内长期缺乏统一的技术规范，导致各地监测作业在飞行参数设置、数据采集标准、信息提取方法与成果表达方式等方面差异显著，监测成果难以横向比较和纵向衔接，严重制约了该技术在种质资源保护领域的大规模应用。本标准（NY/T4616-2025）正是在上述背景下，由中国农业农村部组织制定并发布，旨在确立涵盖监测流程、飞行实施、影像处理、信息提取、质量控制及成果归档等全链条的技术规范。本报告系统阐述了标准的立项背景与任务来源、编制原则与技术路线、主要技术内容及关键指标确定依据、与现行标准体系的协调性以及预期实施效益，并介绍了主要起草单位的基本情况。本标准的实施将显著提升农业野生植物原生境保护监测的规范化、信息化和智能化水平，为各级农业农村行政主管部门及保护点管理机构提供统一的技术依据，具有显著的经济效益、生态效益和社会效益。关键词：农业野生植物；原生境保护；无人机监测；技术规范；行业标准；种质资源；航空遥感Keywords:AgriculturalWildPlants;In-situConservation;UAVMonitoring;TechnicalSpecification;AgriculturalIndustryStandard;GermplasmResources;AerialRemoteSensing1引言1.1研究背景农业野生植物是指在自然生态系统中自然繁衍、未经人工驯化或仅有初级驯化过程的植物种类，包括农作物近缘野生种和与农业生产密切相关的野生植物类群。这些植物蕴藏着丰富的抗逆、抗病、优质和高产等优良基因，是农作物品种改良和种业科技创新的重要战略资源，被誉为“基因的宝库”。对我国而言，农业野生植物的保护直接关系国家粮食安全、生态安全和农业可持续发展。原生境保护（In-situConservation）是国际公认的最为有效的物种保存方式，通过在其自然生境中划定保护区域、实施就地保护，维持物种的自我演化和适应进化能力。截至“十四五”末，我国已在各地建立农业野生植物原生境保护点（区）200余处，覆盖农作物近缘野生植物的重要分布区域。然而，保护点普遍面临地理位置偏远、地形复杂、面积广阔等现实困难，传统的人工地面巡查方式在监测效率、覆盖范围、作业安全及数据客观性等方面存在明显不足，难以支撑保护点日常管护和长期动态监测的现实需求。近年来，无人机（UnmannedAerialVehicle,UAV）平台及其载荷技术发展迅速。以多旋翼和固定翼为代表的轻小型无人机配合高分辨率可见光相机、多光谱传感器及激光雷达等设备，已成为高效、灵活、低成本的航空遥感数据获取手段。在农业植保、林业巡护、生态调查等领域，无人机监测已进入业务化运行阶段。但在农业野生植物原生境保护领域，由于缺乏统一的技术规范，各地在监测内容、技术流程和数据标准上的做法各异，难以实现监测成果的规范化管理和跨区域比对，也制约了信息化监管平台的统一建设。因此，制定全国统一的农业野生植物原生境保护点无人机监测技术规范，已成为行业发展的迫切需求。1.2任务来源本标准的制定任务由中华人民共和国农业农村部提出并下达。按照农业行业标准制修订管理有关规定，由全国农业技术推广服务中心牵头，联合有关科研院所、高等院校和无人机技术企业共同组成标准起草组，开展标准的研究与编制工作。标准立项编号为2023年农业行业标准制修订项目（农质标函〔2023〕相关计划），经过标准调研、草案编制、征求意见、专家审定等阶段，最终由农业农村部于2025年1月9日以2025年第X号公告正式发布，标准编号为NY/T4616-2025，自2025年5月1日起实施。1.3目的意义本标准的制定旨在解决农业野生植物原生境保护点无人机监测工作中“无标可依、各自为政”的突出问题，通过确立统一的技术要求和操作规程，实现监测作业的规范化、监测数据的标准化和监测成果的可比化，为全国农业野生植物原生境保护监督管理提供系统的技术支撑。2编制原则与技术路线2.1编制原则标准起草组在充分调研论证的基础上，确立了以下编制原则：（1）科学性原则。标准各项技术指标的确定以无人机航空摄影测量学、遥感信息科学和保护生物学的基本原理为依据，确保技术路线的科学合理。监测参数设置充分考虑农业野生植物的生物学特性和原生境保护点的生态特征，做到技术上可行、结果上可靠。（2）实用性原则。标准编制立足基层实际，兼顾不同地区、不同保护点类型的具体情况。技术内容力求简洁明确、便于操作，避免过于复杂的流程和不必要的设备要求。对于经济欠发达地区，在保证基本监测质量的前提下，允许采用不同精度等级的技术方案。（3）兼容性原则。标准在技术框架、数据格式和成果表达等方面注重与现行国家标准和行业标准的衔接配套，确保监测数据能够接入全国农业种质资源信息化管理平台，实现数据的共享与集成应用。（4）前瞻性原则。标准编制兼顾技术发展趋势，在满足当前需求的同时，为后续技术升级预留接口。在数据处理和信息提取方面，鼓励采用人工智能辅助解译等前沿技术手段，保持标准的适当先进性和引领性。2.2技术路线标准编制按照“现状调研→需求分析→框架设计→指标论证→征求意见→修改完善→审定报批”的技术路线推进。起草组首先对全国典型农业野生植物原生境保护点的分布特征、监测需求和现有能力进行了系统调研，收集和分析国内外相关技术标准与研究成果；在此基础上，确定标准的适用范围和主要技术内容框架；随后，通过样区试验和对比分析，对关键监测参数和技术指标进行验证与优化；最后，通过多轮征求意见和专家评审，对标准文本进行修改完善后形成报批稿。标准编制技术路线图：|阶段|主要工作|关键成果||:---:|:---|:---||调研阶段|保护点现状调研、需求收集、国内外标准比对|调研报告、需求清单||研究阶段|关键参数试验验证、技术指标论证|试验数据分析报告||起草阶段|标准框架设计、草案文本编制|标准讨论稿||征求意见|行业内广泛征询意见、汇总处理|意见汇总处理表||审查阶段|专家技术审查、修改完善|标准送审稿、报批稿||发布实施|标准发布、宣贯培训|正式出版文本|3标准主要技术内容3.1标准适用范围本标准规定了农业野生植物原生境保护点无人机监测的基本要求、监测流程、数据获取、数据处理、信息提取、质量控制、监测成果等技术要求。适用于农业野生植物原生境保护点（含保护点、保护小区、保护带等各形式原生境保护区域）的常态化监测工作，其他类型种质资源保护区域的无人机监测可参照执行。3.2规范性引用文件标准文本中规范性引用了以下现行有效的国家和行业标准，构成了标准条款的组成部分：-GB/T14950《摄影测量与遥感术语》-GB/T18316《数字测绘成果质量检查与验收》-GB/T27919《IMU/GPS辅助航空摄影测量》-GB/T38059《低空数字航摄与数据处理规范》-MH/T1006《无人驾驶航空器系统飞行操作规范》-CH/Z3005《低空数字航空摄影规范》-NY/T1852《农作物近缘野生植物原生境保护点建设与管护技术规范》上述引用文件的技术要求以文中标注日期版本为准，确保标准技术内容的协调一致和现行有效。3.3关键术语和定义标准中对以下核心术语进行了界定：-农业野生植物：指与农业生产密切相关、在自然状态下生长的野生植物种及农作物近缘野生种。-原生境保护点：为保护农业野生植物物种及其生境而划定的实施就地保护的区域。-无人机监测：利用无人机平台搭载相应传感器，对保护点内目标植物和生境信息进行获取、处理和分析的技术过程。-空间分辨率：遥感影像中单个像元所对应的地面实际尺寸。-数字正射影像（DOM）：经几何校正和正射投影改正处理后的影像数据集。-数字表面模型（DSM）：包含地表物体表面高程信息的三维模型数据。3.4监测内容与指标标准将监测内容划分为植物群落信息和生境环境信息两大类：（1）植物群落信息监测。包括保护目标物种的种群分布范围、种群数量估算、群落结构特征及物候期变化等，重点获取种群分布边界和面积变化数据。（2）生境环境信息监测。包括保护点及周边的植被覆盖状况、土地利用类型、土壤侵蚀迹象、人为干扰活动（如违规开垦、放牧、采集、施工等）、自然灾害损毁（如滑坡、洪水冲蚀等）以及保护设施（围栏、标牌）完好情况等。3.5监测作业基本要求（1）飞行平台要求。用于监测作业的无人机应具备稳定的飞行性能和安全保障机制。多旋翼无人机单架次续航时间原则上不少于30分钟，固定翼无人机原则上不少于60分钟。无人机应配备GPS/北斗双模定位模块，定位精度不低于米级，并具备自主航线飞行和原地降落功能。（2）传感器要求。可见光相机有效像素不低于2000万，镜头畸变率小于3%；多光谱传感器应具备至少4个谱段（含可见光和近红外波段）的采集能力。传感器应经过实验室检校，并提供检校报告。（3）飞行参数设置要求。可见光影像采集飞行相对航高原则上不超过120m，地面分辨率优于0.05m；多光谱影像采集飞行相对航高原则不超过150m，地面分辨率优于0.10m。航向重叠度不低于75%~80%，旁向重叠度不低于55%~65%。具体数值应根据地形起伏和目标特征在标准规定的范围内调整确定。（4）气象条件要求。应在天气晴朗、光照充足、风力不超过4级的条件下实施飞行作业。避免在正午强光时段（11:30~14:00）和阴影过大的时段采集可见光影像，以确保影像色调均匀、层次丰富。雨后或空气湿度过大时不宜进行多光谱数据采集。3.6数据处理与信息提取（1）影像预处理。包括影像筛选与质量检查、辐射校正、几何校正和影像镶嵌等步骤，最终生成保护点数字正射影像图和数字表面模型。（2）信息提取方法。目标植物种群分布信息的提取可采取目视解译和人机交互解译方法，鼓励采用基于深度学习的目标检测与语义分割算法进行辅助提取，但需经人工复核确认。干扰因子信息的判别应依据统一的分类标准，确保成果的一致性。（3）精度要求。正射影像平面位置中误差不大于2个像元；种群分布边界提取精度要求在草地、灌丛等植被类型条件下不低于90%，在林地、茂密植被条件下不低于85%。3.7质量控制与成果归档标准将质量检查划分为飞行作业质量与数据成果质量两个控制层级。飞行作业质量检查包括航线覆盖率、影像重叠度、影像清晰度、色调一致性等指标；数据成果质量检查包括空间参考正确性、几何精度、属性完整性和逻辑一致性等指标。所有监测成果应通过二级检查一级验收程序后方可作为正式成果使用。监测成果主要包括：监测报告、数字正射影像图、监测专题图及数据表等，全部成果应按照统一的数据格式和目录结构归档，并纳入全国农业种质资源信息化管理平台。4关键技术指标确定依据标准中各项技术指标的确定，主要基于以下三个方面的依据：（1）行业现有技术能力分析。起草组对国内主流无人机监测设备和数据处理软件的参数水平进行了对比分析。当前，市场上主流的行业级多旋翼无人机在搭载2000万像素级相机条件下，可在100m航高实现优于0.05m的地面分辨率，在气象条件适宜时一次起降可覆盖约1~2km²的监测区域。标准中飞行平台和传感器性能指标据此确定，既能保证监测质量，又不至于对设备条件提出过高要求。（2）保护点监测精度需求分析。农业野生植物原生境保护点的监测对象以草本和灌木植物为主。对于斑块状分布的种群而言，0.05m分辨率影像已能清晰辨识目标物种的个体形态和群体边界特征；对于以单株或小集群形式分布的高大乔木类目标植物，0.10m分辨率的影像即可满足识别需求。综合精确监测和高效作业的双重要求，标准将可见光影像地面分辨率统一规定为优于0.05m。（3）实地试验验证。起草组在多个典型保护点开展了无人机监测对比试验。试验结果表明，在规定的航高和重叠度条件下，利用空中三角测量和密集匹配技术生成的正射影像平面定位精度可控制在0.10m以内，提取的种群分布边界与实际地面调查结果相比，面积误差可控制在5%以内，满足种质资源保护管理对基础数据的精度需求。5标准协调性与配套关系5.1与现行标准体系的协调性本标准在编制过程中严格遵循标准化工作的系统性原则，注重与现行标准体系中上下位标准和关联标准的技术衔接与内容协调。在种质资源保护专业领域，本标准与NY/T1852《农作物近缘野生植物原生境保护点建设与管护技术规范》共同构成了原生境保护点“建设—管护—监测”的全链条标准支撑。NY/T1852侧重于保护点的规划设计和日常管护，本标准则聚焦于利用无人机技术实施监测的技术流程和质量要求，两者在监测内容设置上保持对应衔接，确保保护点管理制度的系统完整。在监测频次方面，本标准的监测指标设置与NY/T1852中关于保护点定期巡查的频次要求保持一致，实现了监测数据的有效衔接。在无人机航空遥感技术领域，本标准在飞行实施、数据处理和成果质量方面引用了GB/T38059、CH/Z3005等现行有效标准的技术框架，确保与测绘地理信息行业的通用技术要求保持一致。同时，针对农业野生植物监测的特殊需求（如目标物种物候期选择、保护点低干扰飞行要求等），标准作了补充和细化规定，体现了农业行业应用的差异化特征。5.2与拟制定标准的配套衔接当前，农业农村部正在组织研制《农业野生植物原生境保护点监测数据规范》和《农业野生植物原生境保护点监测技术规范地面调查》等配套标准。本标准作为无人机监测领域的专项技术标准，将为上述配套标准中的空间数据获取和处理环节提供技术依据，同时从监测数据分类和格式等方面为数据标准的制定奠定基础。待配套标准发布后，将形成覆盖“空间监测—地面核查—数据管理”的完整标准簇，为农业野生植物原生境保护点的信息化监管提供全方位标准支撑。6主要起草单位介绍本标准的主要起草单位包括全国农业技术推广服务中心、中国农业科学院作物科学研究所、中国农业科学院农业资源与农业区划研究所、有关省级农业技术推广总站及无人机技术企业等。其中，全国农业技术推广服务中心作为本标准的第一起草单位和牵头组织单位，发挥了核心作用。该中心是农业农村部直属的正局级事业单位，主要承担全国农作物病虫害监测预警与防控、植物检疫、土壤肥料技术推广、农田节水以及农业种质资源保护与利用等领域的业务指导和公共服务职能。在农业野生植物保护领域，该中心具体负责全国农业野生植物原生境保护点的规划布局、建设指导和监督管理工作，组织开展了全国农业野生植物资源调查、保护点建设和动态监测等工作，积累了丰富的保护管理实践经验和一手数据资源。在标准制定过程中，全国农业技术推广服务中心充分发挥其行业管理和技术推广的枢纽优势，组织协调各参加单位分工协作：统筹标准研制的总体方案和进度安排，系统梳理了全国各省份保护点监测工作的现状和经验，组织开展了典型保护点的实地调研和无人机监测试验，牵头完成了标准文本的起草、修改和报批工作。该中心还负责