《地质灾害调查无人机低空摄影测量技术规程》（编制说明编写要求）

1《地质灾害调查无人机低空摄影测量技术规(一)政策依据查工作中的作用日益重要，国家、部委和省级层面的政策、航空摄影测量技术在地质灾害调查工断拓展和深化，政府部门陆续出台了相关支持政策。极稳妥推进低空空域管，促进通用航空事业健委、民航总局均相继出台空空域管理的相关政策。革会议审议了《低空空域使国务院副总理、国家空管委主机制，完善法规制度，提升域资源，促进通用航空产业快速健康发展。2力，大力灾害防治中自然按职责指导有关单位认真落实危险作业等专项安全技术作业规程和岗位安全操作规程，不断建立健全安全生产管理制度。策支持，通知中提出重点高新技术领域，主要包括以信息技术、生物技术、战略性新兴产业和智能制域的管理和服务标准，本于高新信息技术领域，符合文件要求。(二)研究背景坏的地质作用或地质现型地质灾害包括滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、此类地质灾害大多危险触式地面测量进行灾害机低空摄影测量技术具有机动灵活、成本低、3低空摄影测量对地表裸著优势，已经发展总体存在作业不规参差不齐等问题，纵观我省利用无人切需要制定地质灾保证该技术在地质中实现作业安全、实用性方向发展。(三)必要性分析，灾害大核心的党中央领导高度重视防灾减灾治能力，将实施“灾害风险调查和重点隐患排查工程”作为提高自然灾害防治能力“九项重点工程”程，要建立高效科学的自然灾害防治灾害防治能力，着重强调加强地质灾议nSAR4人机等先进技术开展地质灾害调查工党中央政策的需要。方式若仅依靠人工徒步调查，难以保行地质灾害调查工作的难题，不仅能矿空间地理局限性，而且还能基于高分辨率无人机影像底图、为后期开展勘查、设计、施工等工作提供坚实基础。据的规范主要是《无人机航摄系统技术要求》《低空数字航空摄影规范》《低空数字航空摄影测量外业规范》《低空数字航空摄影测量内业规范》《倾斜数字航空摄影技术规程》《无人机航摄安全作业基本要求》(CH/Z3001-2010)、《1:5001:10001:2000地形图航空摄影测量内业规范》(GB/T7930-2008)等通用的国标和行业标准，这些标准虽然适用于倾斜摄影测量技术，但是鉴于标准颁布时间较早，部分作业流程及精度控制方面要求已不适用于当前无人机低空摄影测量作业发展现状，且当时未对多镜头相机有严格的定义，同时在地质灾害调查工作中也没有明确的5空摄影测量技术的质广规范应用的程度。迫监测与调查的无人机影测量技术规程，保障该技术应用的健康与规范发展。(四)可行性分析展，众多高校和科研设计院所基于倾斜摄影测量行业的应用开展了全面的研究，并在工程项目中应用。武汉大学测绘遥感信息国家重点实验室黄队开发了多相机数据采集系统和倾斜数据处理敦煌莫高窟和武汉大学重点历史建筑等文物保护量的探索和应用；西南交通大学朱庆教授团队依科学基金“面向建筑物精细建模的倾斜摄影测量”开展了基础性研究，重点关注倾斜摄影测量多重了推广应用；水利部黄河勘测设计研究院利用无影测量技术在黄河流域沿线等重点区域开展了，并且取得了良好的社会经济效益；河南省地质利用无人机航空摄影测量技术相继在济源市五平顶山市孟庄矿山地质环境调查工作中进行了实6段，丰富了作的应用也进行了诸多尝试。郑州大学闫无人机的水库灾情监测与分析，开展了的黄土地貌侵蚀评价研究等。经过多年的研究和应用为摄影测量技术在地质灾害调查工作中的应用奠定了良好的技术基础。精度分析》，通过利用多旋翼无人机摄影测量，研究了航线的优化设计问题；2018年5月，河南省地质环境勘查院在《地理信息世界》进行矿山大比例尺的可行性研究》一文，并收录进中文科技核心；获得河南解译遥感综；获得河南州市全域航重点区域倾斜摄影三维建模项目”；7获得河南项，项目名称为“三维实景建模测绘项目”；省财政厅额35万元；2021年10月，河南省地质环境勘查院在《勘察科学技术》质环境恢复治理中一文，并收录进中文科技核心；司获得河名称为“智能解译合服务平台”；，申请河南省地方标准一项，标准名称：《地质灾害调查无人机低空摄影测量技术规程》，目前已由河南省市场监督管理局批准立项；FNEA并收录进中文核心；专利号：专利号:ZL202210204570.7，目前已取得国家知识产权局授权；申请实用8的多镜头摄影系统，专利号:CN215475796U，目前已取得国用新型专202221385494.6，目前已取得国家知识产权局授权。位分别由河南省地质环境勘查院、郑州大学、发局测绘地理信息院、河南省爱普尔本涵盖了该项技术标准所涉及的市场应用主体。查单位，自年建立地质灾害无人机应急调查管理系统以来，先后采购了大疆无人机精灵系列2架，大疆M300RTK1架、倾斜备，先后将无人机低空摄影测量技术应用于地质环五十余次，承担了和正在承担大量的相关地质灾质灾害风险评价、矿山地质环境恢复治理方案编坚实的地质灾害调查工作基础。此外，省地质环9测边坡变形迹象、土体滑落情况、塌持，分析预判了隐患点威胁对象和威8万财产损失。有无人机低空摄影测硕士点和博士点，其中闫超德教授团队在多旋规划优化及摄影测量精度、无人机影像解译等入研究，取得了丰硕的科研成果：主持国家自科技进步三等奖1项，河南省教育厅标准的起草奠定了坚实的理论基础。买了成都纵横自动化技术股份有限公司的CWCWCW架、飞马套、态修复、矿业权人信息公示、矿区大测和调查等领域。截至目前，已通过摄影，生产数字正射影像图6542平方公里、数字线划图6息院丰富的无人机航拍经验为本标准起草奠定了坚实的无人机航测实践基础。的测绘技术、数尤其在无人机航测、实景三维建模等经验。先后购买了成都纵横飞控软硬防科技字正射影像图36760平方公里，数字线划图420平方(一)任务来源达2022年河南省地方标准制修订计划的通知》(豫市监函〔2022〕53号)，《地质灾害调查无人机低空摄影测量技术规程》(项目编号：20221110023)纳入2022年度地方标准制订项目立项计划(序号23)。质环境勘查院、郑理信息院、河南技有限公司。(二)编制原则(1)实用性机低空摄影测量工作的各个作各技术单位在利用无人机航测技术开展地质灾害调查工作时实现规范操作、成果规范、精度可靠。(2)协调性针政策相一致，同摄影测量中的相关(3)全面性人机低空摄影测量工作流程的，通过无人机航摄系统获取高分辨率的可见光影像、实现高分辨率、高准确度的无人机影像规范化获取。(4)前瞻性项新一次重要革新，不仅大业效率和调查精度，同将成为地质灾害调查系列标准规范的重要组成部分。(5)规范性T部分：技术工作程序》的规定进行。(三)编制依据准编制过程中参考的主要文件及相关标准主要有：GB/T79301:5001:10001:2000地形图航空摄影测量GB/T36100数字航空摄影测量空中三角测量规范收规程CHZ001无人机航摄安全作业基本要求CH/T3023机载激光雷达数据获取成果质量检验技术CHT024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1:5001:10001:2型CH/Z9008.3基础地理信息数字成果1:5001:10001:2DZ/T0284地质灾害排查规范绘地理信息院、河南省爱普尔单位成立编制组。编制组人员域无人机低空摄影测量工作接省内外有关单位意见的基础目前，本标准的编制过程主要包括以下几个阶段：(一)技术研究阶段调查无人机低空摄的制定情况，然后设计、数据处理、质量控制、成果归档等各个环节的技术要点。同时取得了以下研究成果：(1)复杂矿山地质环境下消费级无人机高精度低空摄影(Phantom-4Pro)无人机在平顶山市宝丰县孟庄村石灰岩矿征检查点，内业航摄影像处理主要采用Pix4DmapperPro4.3据处理后结果显示，利用无人机进行矿山高精度测绘时，检查点的平面坐标及高程的平均误差和相对均方根误差均在6cm以内，其中平均误差较小，均在4cm以内(见下表3.1)，均满足矿山复杂地质环境开展大比例尺地形图测绘的精度要求。该项研究成果表明无人机低空摄影测量技术可以为矿山地质环境恢复治理、地质灾害调查等矿山工程项目提供较发表科技核心论文《基于无人机低空摄影测量技术进行矿山大比例尺地形图测绘的可行性研究》。cmcmmncmcmmn07(2)复杂地质环境下消费级无人机高效作业技术展矿山地质环境调查，利用大疆精灵4(Phantom-4)Pro无人机开展低，像控点之间平均边长为340m，检查点的平均误差和中误mcm，其中检查点X坐标的平均误差和中误差较高，分别达到了5.11cm和检查点平均误差及中误差均在4cm以内。说明当像控点间距达到252m时，此后再增加控制点密度，已不能显著提高的三维坐标精度，反而增加了一定的外业及内业工作技核心论文《小型消费级无人机在某矿山地质环境恢复治理中的应用》。度型XYZXYZ一Mmean|RMSE|73二Mmean|92RMSE|59三Mmean|RMSE|03四Mmean|---RMSE|---注：为便于阅读，表格中平均误差(Mmean)及中误差(RMSE)均取绝对值(二)成立标准起草工作组标准起草员、专家、高级工程师和承担过相关地方标准等相关事宜，并对标准编制工作进行总体部署。(三)工作调研阶段资料及标准进行分类对比分析，同时人机低空摄影测量类丰富项目经验的相关一线技术人员沟通，了解实际作，专家访谈和成立研究小组的方式，研准涉及到本标准谈、视频等方式与标准编写组成员交准备，为标准内容的详实性、可行性奠定了基础。(四)标准起草稿，并针对存在的问题多次召开内部内容，形成了标准讨论稿，参加会议查院、郑州大学、河南省地质矿产勘院、河南省爱普尔信息科技有限公司数据进行系统的研究分析，根据国内讨论。(一)标准框架言、范围、规范性引用文件、术语和定义、实施、数据处理、质量控制果提交要求和附录12个部分。(1)引言。本标准该部分规定了利用无人机低空摄影测灾害调查的工作背景及相关具体内容。(2)范围：本标准中的主题内容和适用范围。(3)规范性引用文件：本标准中引用的标准、规范等。(4)术语和定义：本标准中关键词语解释。(5)总则：本标准中地质灾害调查工作中的无人机低空摄影测量的调查范围、目标任务、基本要求、工作流程。(6)技术准备：本标准中的飞行前期资料收集、空域申请、设备检查、航摄计划、设备检验及校正的方法和技术要求。(7)航线规划：本标准中依照地质灾害调查区域范围、地条件等因素对航摄分区、航进行的相关技术设计与技术要求。(8)飞行实施：本标准中的地质灾害调查无人机航测飞控点布设及测量、飞行作业、数据检查、飞行记录。(9)数据处理：本标准中的可见光影像数据处理、三维激成果的制作的方法和技术要求。(10)质量控制要求：本标准中数字正射影像图、数字高维点云数据等成果的质量控制方法和技术要求，以及质量检查结果处理方法。(11)地质灾害调查：本标准中地质灾害调查对象、内容，提取、实地核查等部分内容。(12)成果提交要求：本标准中的无人机航测成果清单和。(13)附录。该部分主要介绍无人机航测外业数据采集、对位置精度检查记录表、平面相对位置精度检查记录表、高程精度检查记录表、成果清单等。(二)适用范围人机低空摄影测、飞行实施、数据处理、质量要求、地质灾害调查、成果提交要求和附录等。本标准适用于植被覆盖率小于60%、地表坡度大于15°沉降及不稳地质灾害类型。量技术开展地质灾害调查工作的生产作业。(三)规范性引用文件空摄影规范》(CH/Z3005)，直接引用了其中航摄分区、航摄设计的内容；对《倾斜数字航空摄影技术规程》(GB/T39610-2020)，直接引用了其中航高设计的内容；对《无人机航摄安全作业基本要求》(CH/T3001-2010)，直接引用了其中实地踏勘的内容；对《低空数字航空摄影测量外业规范》(CH/Z3004)，直接引用了其中像控点布设及测量的内容；对《低空数字航空摄影测量内业规范》(CH/Z3003-2010)，直接引用理、数字正射影像图制作、数字高程模型制成果质量检验技术规程》(CH/T3023-2019)，直接引用了其中三维点云数据的内容；对《测绘成果质量检查与验收》(GB/T24356)，直接引用的内容；对《基础地理信息数字成果1:5001:10001:2000数字高程模型》(CH/T9008.2)，直接引用了其中数字高程模型质量检查的内容。引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T79301:5001:10001:2000地形图航空摄影测量GB/T36100数字航空摄影测量空中三角测量规范收机载激光雷达点云数据质量评价指标及计规程低空数字航空摄影规范CH/T3023机载激光雷达数据获取成果质量检验技术CHT024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1:5001:10001:2型CH/Z9008.3基础地理信息数字成果1:5001:10001:2DZ/T0284地质灾害排查规范(四)术语和定义石流、地面塌陷、地坡、无人机、航空摄影测量、相对个术语进行了定义。(1)地质灾害矿产行业标准《地质灾害排查规范》(DZ/T0284-2015)中的定义，同时结合本标准的特点，地质灾害的种类调整为“滑坡、崩塌、泥石流、七大类，因此的定义为“由不良地质作用引起的对人类生命财产和生态环境造成损失的地质现象。本标准主要涉及滑坡、流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降及不稳定斜坡等(2)滑坡省地方标准《地质灾害排查规范》(DB14/T2122-2020)中的定义，即滑坡是地指重力滑动的地质体和堆积。(3)崩塌省地方标准《地质灾害排查规范》(DB14/T2122-2020)中的定义，即崩塌是地具有明显的拉断或倾覆。(4)泥石流西省地方标准《地质灾害排查规范》(DB14/T2122-2020)中的定义，即泥石流雨、融冰、决堤等自然和人为因素作用下发生的一种挟带大量泥、沙、石等固体物质的流体。(5)地面塌陷山西省地方标准《地质灾害排查规范》(DB14/T2122-2020)中的定义，即地面塌陷是地表岩土体在自然或人为因素作用下向下陷落并在地面形成坑(洞)的地质现象。(6)地裂缝西省地方标准《地质灾害排查规范》(DB14/T2122-2020)中的定义，即地裂缝影响，地表岩土体开裂，岩体或土体中直达地表的线状开裂现象，具有一定规模和分布规律。(7)地面沉降山西省地方标准《地质灾害排查规范》(DB14/T2122-2020)中的定义，即地面沉降是因自然因素或人为活动引发松散地层压缩所导致的地面高程降低的地质现象，包括在其发育过程中伴生的裂缝现象。(8)不稳定斜坡了山西省地方标准《地质灾害排查规范》(DB14/T2122-2020)中的定义，即不倾倒或侧向拉裂等变形特征或趋势的斜坡。(9)无人机绘行业标准《无人机航摄安全作业基本要求》(CH/Z3001-2010)中的定义，即控、半自主、自主三种飞行控制方式。(10)航空摄影测量家标准《工程测量基本术语标准》(GB/T50228-2011)中的定义，即航空摄影测摄影机获取地面影像的摄影测量。(11)相对航高准《工程测量基本术语标准》(GB/T50228-2011)中的定义，即相对航高是航空摄影机物镜中心相对测区某一高程面的垂直距离。(12)影像分辨率《摄影测量与遥感术语》(GB/T14950)中的定义，即影像再现物体细部能力的一种量度。(13)地面分辨率《摄影测量与遥感术语》(GB/T14950)中的定义，即影像分辨率所对应的地面尺寸。(14)航向重叠工程测量基本术语标准》(GB/T50228-2011)中的定义，即航向重叠是航空摄影幅上具有同一地面影像的部分，也称为纵向重叠。(15)旁向重叠工程测量基本术语标准》(GB/T50228-2011)中的定义，即旁向重叠是航空摄影同一地面影像的部分，也向重叠。(五)总则(1)调查对象滑坡、崩塌、泥石流、地面定斜坡等地表裸露型地质灾编制组参考地质矿产行业标准《地质灾害排查规范》(DZ/T0284-2015)，结合本标准无人机低空摄影测量技术的(2)目标任务量技术，针对地表裸露型地质灾等提供科学决策的依据。查局地质调查技术标准(DD2015-01)，结合本标准无人机低空摄影测量技术的特点，对地质灾害调查的目的和任务进行了修改和进一步明确。(3)基本要求旋翼无人机或固定翼无人机。cm等于2.5cm。g抗风能力为4级。坐标系统应采用2000国家大地坐标系(CGCS2000)或依法批准的独立坐标系。高程基准进行联测。础及在调研大量目前省内利用标系、高程基准、投影参数等几个方面的相关技术指标进行了规定。(4)工作流程治区地方标准《宁夏矿山地质灾害无人机机载激光雷达监测技术规程》(DB64/T1699-2020)，参考测绘标准《无人机航摄安全作业基本要求》(CH/Z3001-制订了地质灾害调查无人机低空摄影测量的工作流程。程包括技术理、质量控制要求、成果作流程图(六)作业准备(1)前期资料收集a)卫星或无人机航测影像资料、控制点、地形图、交通b灾害点精细化调查时，宜选用分辨率优于0.5m的卫星遥感影像和比例尺优于1:10000的数字高程模型，用于开展航线设计；c优于1m，设计；d)根据测区实际情况，必要时可进行实地勘查以获取。编制组参考测绘标准《无人机航摄安全作业基本要求》(CH/Z3001-2010)及山西省地方标准《地质灾害排查规范》(DB14/T2122-2020)，在广泛收集了地方国土部门开展地质作开展资料收集方面的需求，主要目的是选取航摄区域，制定航摄计划。(2)空域申请据飞行活动要出划设临时飞行空域的申请。(3)设备检查关测量仪器、器在检校合格的有效期内。飞行实使用：a)所有设备外观、结构完整；b机与POS系统稳定、牢固固定于飞行平台上；c)所有连接线、接头正常、稳固连接；d)相机镜头无遮挡并擦拭干净；e)油箱(电池)容量满足至少一个飞行架次；f所有设备通电测试后工作正常。上才确了设备检验及校正的求，以此保障飞行的安全有效实施。(七)航线规划含航摄分区、航线设计。(1)航摄分区航摄分区的制定应遵循以下原则：a)分区界线应与图廓线相一致；b区内的地形高差一般不应大于1/6相对航高；c区，d有特殊要求划分航摄分区；e时，应考虑航摄飞机侧前方安全距离与安全(2)航线设计航线敷设的制定应遵循以下原则：a)航线按摄区范围特征直线敷设；b物高低采用DEMc域含有水域或紧邻水域时，航线应尽量避免垂像片重叠度应满足以下要求：a50%~75%，最小不于域、建筑物密集区，航向重叠度设计为70%~80%；b)机载激光雷达：旁向重叠度不小于30%；在丘陵山地向旁向重叠度50%~80%。重要的组成部分，所有航测任务基于此开展工作，航摄计划重点包括航摄分区和航线设计，有效的分区和航线设计即满足正射影像图、三维建模的此编制组参考《航空摄影技术设计规范》(GB/T19294-2016)、《倾斜数字航空摄影技术规程》(GB/T39610-2020)，结合大量地质灾害调查项目的精度需求，制定了航摄分区和航线设计的具体要求。(八)飞行实施(1)实地踏勘编制组参考《无人机航摄安全作业基本要求》(CH/T实地踏勘，了解测区内的基本情况(地形地貌、地表植被以及周边的机场、重要设施、道路交通、工业布局、人口密度等信息)。(2)像控点布设及测量编制组参考《低空数字航空摄影测量外业规范》(CH/Z3004)中第四章像片控制点的布设中的要求执行。(3)飞行作业行作业需满足以下条件方可开展：a)每次飞行作业前，需仔细检查设备的状态是否正常；b)飞行作业应避免雨、雾、霾等能见度低的气象条件，以及各种覆盖物(如积雪、洪水、扬尘等)的不利影响；c角要求，平地＞20°，丘陵＞30°，d)航迹控制精度的偏航距＜±10m，航高差＜10m；e)按飞行记录表的要求做好飞行记录。飞行区的天气及覆盖物情况、飞行时间窗口、飞行区域地形条件、，以期能获得质量高、信息完善的无验，对无人机飞行作业进行了一定的要求。(4)数据检查a)影像数量和预估的数量基本一致；b像数据和POS数据一一对应；认出与地面分辨率相适应的细小地物影像；d有大面积的云、云影、烟、大面积反光、污点等缺陷；e)POS数据值在正常范围内。位置和载荷的断。(5)飞行记录际飞行经验的基础上，参考了部个飞行架次结束后应填写飞行记录，飞行记录表见附录A。(九)数据处理量内业工作的可见光影像数据处理、三维激光点云数据处理等方面的要求进行了明确。(1)可见光影像数据处理测量灾害体的和项目需求选择合适的地，在地质灾害调查中具有重要价值。量摄影测量内业规范》(CH/Z3003)规定；像片控制点刺点时，相对残差、多余控制点不符值及区域网间GBT23236的要求。息数字成果1：5001：10001：2000数字正射影像图》(CHT9008.3-2010)规范要求执行。5001：10001：2000数字高程模型》(CHT9008.2-2010)规范行。标准《露天矿山环境修复无人机应用技术规范》(DB41/T2256-2022)中关于地形三维模型的型进行了明确，三维实景模型宜采用专业三维建模软件自动生成，并叠加像控点进行坐标纠正。(2)三维激光点云数据处理(十)质量控制要求(1)数字正射影像图质量检查质量检查的主要内容包括：a接错位、模糊、形、重影等现象；b)实地检查点坐标精度检查，长度、高度等几何信息检查；cGBT6相关内容。编制组参照《露天矿山环境修复无人机应用技术规范》(DB41/T2256-2022)中关于数字正射影像图的质量要求，并结合地质灾害调查工作的特点及各地质灾害体精准判读识果质量进行了明确。(2)数字高程模型质量检查质量检查的主要内容包括：a)数字高程模型精度按CH/T9008.2中的一级精度适进行植被高修正；c完的数字高程模型应进行检查，检查无误后方编制组参照《露天矿山环境修复无人机应用技术规范》(DB41/T2256-2022)中关于数字高程模型的质量要求，并结程模型的成果质量进行了明确。(3)三维实景模型质量检查要内容包括：a型应完整、纹理清晰，模型损坏、地物错位等现象；满足地质灾害调查精度需求。编制组参照《露天矿山环境修复无人机应用技术规范》(DB41/T2256-2022)中关于三维实景模型的质量要求，并结合地质灾害调查工作的特点及各地质灾害体精准判读识别量进行了明确。(4)三维点云数据质量检查要内容包括：a)点云数据覆盖范围是否包含整个测区；b)点云数据高程及平面坐标较差最大限制满足表1要c数据质量检查结果按附录A要求填写归档。标准《四川地质灾害调查机载激光雷达数据获取技术规范》(DB51/T2695-2020)中9.2中点检查要求，同时结合地质灾害调查特点，将点云数据高程及平面中误差的质量要求调整为本标准的表3，未执行参考标准中按照测绘行业标准执行的条款。(5)质量检查结果处理相关工作单位及在以往工作经果质量检查结束后，需要及时有效采量检查中发现质量问题时，应及时提求补飞或将部分或全部产品退回数据处理部门重新处理，再次进行最终检查并填写检查记录。(十一)地质灾害调查查的一般规定、地质灾害信息提内容进行了规定。(1)一般规定应包含滑坡、崩塌、泥石流、裂缝、地面沉降及不稳定斜坡等。调查内容一般包含：a)地质灾害调查区面积与位置；b)地质灾害调