DB41T 2256-2022 露天矿山环境修复无人机应用技术规范

41TechnicalspecificationforUAVapplicationinenvironmentalrestorationofI 3 6 8 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》的规定本文件主要起草人：刘文毅、王冠华、刘杨、王明明、王振生、刘强、程广国、马鹏远、李春轩、露天矿山环境修复是实现矿山绿色可持续发展的基础。无人机监测技术具有实时性、机动性、高精度和低成本方面的优势，已经成为露天矿山环境修复的重要技术手段与方法。针对无人机在露天矿山环境修复中对勘查、设计、地形测绘以及动态影像监测的需求，为了提升无人机在露天矿山环境修1露天矿山环境修复无人机应用技术规范本文件规定了无人机在露天矿山环境修复应用中的相关术语和定义以及设备要求、外业测量、数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GB/T23236数字航空摄影测量空中三角测量GB/T24356测绘成果质量检查CH/Z3001无人机航摄安全作CH/Z3003低空数字航空摄影测CH/Z3004低空数字航空摄影测CH/T9008.1基础地理信息数字成CH/T9008.2基础地理信息数字成果CH/T9008.3基础地理信息数字成果1DZ/T0287矿山地质环境监测技术一种由动力驱动、机上无人驾驶、可重复使用的航空器，具有遥控、半自主、自主三种飞行控制2由无人机机体、飞控系统、通信系统、发射与回收系统、动力系统、地面保障与维护系统以及批利用数字高程模型对数字影像，经逐个像元进行投影差改正，再按影像镶嵌，根据图幅范围裁剪3在地表通过剥离围岩、表土或砾石，采出金属或非金属矿物的采矿场及其附属设施。对矿产资源采选过程中的各类生态、地质破坏和环境污染采取人工促进措施，结合生态系统的自4无人机飞行技术准备4.1一般规定4.1.1人员要求4.1.2安全作业环境要求4.1.3航摄任务要求接收航摄任务时，应明确任务的需求、时间、地点、区域、要求及成果等内容，并确定航飞区域4.1.4资料搜集要求主要搜集作业区的现有地形图、露天开采设计、影像资料、基础控制点以及其它基础地理信息等资料，并对搜集到的资料进行核查，评价资料的可信度与可利用度。资料搜集应符合CH/Z3003与4.1.5踏勘要求航摄作业前应对作业区进行踏勘，了解作业区的地形地貌、气候条件、矿山地质环境、露天矿山开采情况，进行分析研究，结合飞行区域的空域条件选定设备类型，制定航飞方4.1.6项目技术设计书编写要求踏勘后编写项目技术设计书，进行任务规划，主要内容包括：目的、任务、作业区范围、作业区概况、无人机作业实施方案、成果内容、计划工期等。编写的技术设计书应符合CH/T1004规定。4.2无人机航摄系统要求4.2.1系统组成无人机航摄系统技术应按照CH/Z30024.2.2性能指标要求44.2.3无人机选择根据作业任务要求选择固定翼无人机、旋翼无人机、复4.2.4载荷类型选择载荷类型包括光学相机、成像光谱仪、激光雷达、全球导航卫星系统（GNSS）、惯导系统等传感器及配套设备，具备单独载荷独立工作或多载荷协同工作能力。根据作业任务要求选取不同的载荷类4.3无人机航摄设计4.3.1航摄计划需利用收集到的遥感影像、图纸资料和地形资料编制。4.3.3航摄分区宜完整覆盖整个作4.3.4航摄分区摄影基准面高度应依据分区内地形起伏与飞行安全条件确定，应以分区内具代表性的4.3.6航摄时应根据工期要求选择本作业区最有利的气象条件，确保航摄像片能够真实地显现地面细4.3.7对于不易从像片上选取控制点的作业区，在航摄前应布设地面标志，并统一编号测量。地面标4.4无人机航摄实施4.4.1飞行作业应根据安全要求及无人机的性能选择起降场地和备用场地。4.4.2应用GNSS进行差分计算曝光点平面坐标和高程时，应采用大地水准面模型计算高程异常，将4.4.3静态观测设备状态正常后无人机方可起飞。4.4.5每次飞行前后需逐项检查飞行平台、飞控系统、地面监控系统、影像数据采集系统、发射与回4.4.6无人机航拍作业前，应制定应急预案，在发生无人机故障情况下进行人工应急干预，选择安全4.5航摄质量要求54.5.1像片航向重叠度一般为60%～80%，最小不应小于53%；旁向重叠度一般为15%～64.5.3像片旋角不宜大于15°,在确保像片航向和旁向重叠度满足要求的前提下，个别最大旋角不4.5.5单航线航摄时，旁向覆盖超出摄区边界线不宜少于像幅的20%；双4.5.6摄区航向接边处不应少于2条有效重叠基线4.5.8航摄中出现的相对漏洞和绝对漏洞均应及时补摄，应采用前一次航摄飞行的数码相机补摄，补4.6影像质量要求4.6.1影像应清晰、层次丰富、反差适中、色调柔和4.6.2影像上不宜有云、云影、烟、大面积反光、污点等缺陷。存在不影响立体模型连接和测绘的少4.7质量成果检查及整理4.7.1影像的清晰度、层次、反差和色调可通过目视检查。4.7.3有定点曝光记录装置时，航高检查利用其记4.7.5航空摄影资料要求b)航摄飞行记录表；h)航摄资料移交书；65.1一般规定5.1.2工程的首级控制点密度不能够5.1.3像片控制点平面中误差不应），5.2像片控制点布设c)高程控制点点位目标应选在高程起伏较小的地方，以线状地物的交点和平山头为宜；狭沟、尖锐山顶和高程起伏较大的斜坡等，均不宜选作点位目e)测区四角及航线交叉处应布设像片控制f)位于自由图边、待成图边以及其他方法成图的图边控制点应布设在图廓线外；采用区域网布点时，应在航线首末两端各布设一排平高控制点，中间根据航线长度等分布设若干排平高控制点。相邻两对平高控制点间的航向基线跨度宜为10～15条基线，最大不宜超过20条基线。5.3像片控制点测量5.3.3像片控制点需要在数字影像上选点、标记，准确标识出刺点5.3.4像片控制点测量时，应拍摄包含有像片控制点位置的现场远景及近景照片，与像控点点之记一5.4像片调绘5.4.1调绘前应熟悉作业区像片、研究作业区特征、选择调绘路线、合理分配人力资源、制订调绘计5.4.2调绘宜采用“先内后外”的作业方法。75.4.3采用全要素调绘，不应遗漏要素和属性；要素的符号和注记设置以方便立体测图人员准确判读5.4.4调绘前应对立体测图采集的数据进行检查，主要检查采集的数据是否有错误和遗漏；调绘时应对内业判读和采集数据进行核查，对错漏的地理名称、地貌要素、属性以及注记等进行修改。5.4.5调绘应与立体测图、数据编辑有效同步，保5.4.6当采用数字影像调绘时，宜直接使用数字正射影像或数字正射影像套合矢量数据进行调绘。调5.4.7当采用纸质资料调绘时，调绘的像片、数字正射影像或者矢量数据宜按成图比例尺输出调绘用5.4.8调绘范围应略大于成图范围，5.4.9摄影后新增的地物应进行补调或补测，拆除的地物应在影像上标记。5.4.10影像上能够判别的依比例尺标识的地物，调绘时宜只做性质、数量调查，其位置、形状以内5.4.11调绘影像接边处的房屋、道路、管线、河流、植被等地物的5.4.12尾矿库、矸石堆（废石堆）、排土场、边坡、露天采场、破碎站、工矿厂房、临时设施厂房、5.4.15调绘成果使用的符号、文字宜按照G则。所用符号、文字应统一、清楚、易读、实用。具体要求应在技术设计书中明确规定，必要时采用5.5外业补充测量5.5.1对内业立体模型中无法正确采集高程值5.5.2利用无人机航测进行断面数据5.6成果质量检查与整理a)调绘和补测成果应分区块按一定顺序进行整理；b)单航线布点的控制成果应按航线进行整理；d)像片控制点的现场照片文件名应与像片控制点编号相对应整理。86.1.2根据作业任务要求可选择制作作业区数字线划图、数字高程模型、数字正射影像图和地形三维a)加密点一般选刺在6个标准点的点位附近，要求均匀分布，加密点位构成的图形大致成矩形b)自动相对定向时，每个像对的内业加密点数目不宜少于30个c)像片控制点刺点时应选刺不低于五张的非连续像片，刺点时大小误差应符合内业规范要求；d)两个立体像对（中间一张像片）覆盖一幅图时，测图或纠正用的定向点选在像片上距离图廓e)平地纠正点应避免选在土堤、洼地、房顶等不能代表一般地面高程的目标上，林区应尽量选f)沿河道、山谷布设的航线应注意标准点之间的高差，以免出现相对定向的不确定性；g)在地形复杂及起伏较大的地方，需增选多个点，满足精度需求。b)相对定向精度、基本定向点残差、多余控制点不符值及区域网间公共点较差限值符合GB/T23236的规定。成果仅用于数字正射a)数据采集应使用全数字摄影测量系统完成；c)原则上是外业定性、内业定位。当确认e)采集并注明露天开采区、挖损区、压占区、采空区、边坡、植被破坏区、土地破坏区和景观9h)地物地貌元素应参照调绘资料，根据立体模型仔细进行辨认和测绘，不应有错漏、移位和变j)立体采集地形线时应用测标切准地面描绘；茂盛植被覆盖区域，应加植被高改正或根据外业k)检查外业补测数据，对外业补测数据与内业立体采集的数据不一致的地方，应及时记录并查a)图形编辑工作应在专用的图形编辑系统上进行。根据外业调绘资料，对所采集的数据进行修b)当点状地物相距很近、同时绘出有困难时，可将重要地物突出表示，另一个地物移位表示，c)当双线道路与房屋、围墙等高出地面的d)当同一杆架上有多种线路时，可只表示其中主要线路,但各种线路走向应连贯，线类应分明；e)地貌以等高线表示，明显特征地貌以符号表示。山顶、鞍部、山脊、谷底、独立石、坑穴、g)当地类界与地面上有实物的线状符号重合时，可省略不绘；与地面无实物的线状符号重合时，j)地类界与行政区界线相重合时，只表示行政区界线，不同等级的行政界线相重合时应遵循高6.4.2数字高程模型宜通过全数字摄影测量软件自动生成，并逐个模型进行人工检查和编辑。大面积6.4.3对编辑完的数字高程模型应进行检查，检查无问题后方可6.5.1正射纠正时对平地、丘陵地宜采用隔片纠正，对山地、高山地以及平地和丘陵地中的居民地密6.5.2正射影像生成前应进行匀光匀6.5.4影像图面应清晰、反差适中、色调均匀，不应有重影、模糊或纹理断裂等现象；影像应连续完6.5.5涉及保密的内容应进行保密处理，同时与数字线划图成果保持6.5.6数字正射影像图成果应符合CH/T6.6.1地形三维模型宜采用三维地形数据6.6.2地形三维模型应模型完整、纹理清晰，6.6.3地形三维模型几何精度应根据作业任务要求确定，满足数字线划图采集需h)数字正射影像图；7.1.1无人机露天矿山修复监测对象应包含露天矿山开采区、采矿扰动区范围内生产生活设施、地表d)采矿、选矿等由运输产生的污染情况；g)崩塌、塌陷、滑坡、裂缝等地质灾害防治情况；7.1.3其它监测内容应根据无人机航摄的地面分辨率与监测需7.1.4露天矿山环境修复监测成果编制宜按照DZ/T针对正在进行的露天矿山环境修复，利用无人机数据构建作业区的数字线划图、数字高程模型、数字正射影像图、地形三维模型等，为露天矿山环境修复在勘查、设计、施工中提供精确的地形数据。针对正在进行的露天矿山环境修复，利用多期无人机数据分别构建作业区的数字线划图、数字高程模型、数字正射影像图、地形三维模型等。按照任务要求的频率、时间、监测次数进行多期数据获利用无人机对突发情况区域进行实时监测，结合历史多期数据与现有环境风险防控措施，对可能根据监测的目标任务，提取对应目标环境特征的数字线划图、数字高程模型、数字正射影像图、地形三维模型等数据并进行