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1、水土流失动态监测野外核查无人机应用技术规程河南省地方标准编制说明一、编制的目的和意义近年来，遥感技术在水土保持工作中的应用越来越广泛和深入，已成为水利信息化、现代化建设的基础性支撑技术之一，是水利大数据的重要组成部分。无人机遥感系统可快速获取高分辨率地理、资源、环境等空间信息，完成高分辨率数据采集、处理和应用分析,具有云下作业、机动、快速等优势，已逐步发展成为主要航空遥感技术之一，成为卫星遥感技术的重要补充。无人机低空遥感技术在水土保持信息获取与强监管方面的应用具有独特优势，其推广应用前景广阔。当下我国水利工作重心转为“工程补短板、行业强监管”，提出要充分利用最先进的信息技术手段开展监测工作。
2、水利部关于加强水土保持监测工作的通知（水保201736号）、全国水土保持信息化工作2017-2018年实施计划（办水保201739号）、国家水土保持重点工程信息化监管技术规定（办水保2018107号）等文件明确提出无人机在水土流失动态监测、水土保持监测信息化、生产建设项目监管等业务中的应用需求。目前，河南省各级水土保持业务单位根据自身业务需求与经济情况，陆续购置了一些无人机设备，组装、携带相对轻便，经济成本较低。但无人机在水土保持工作中的推广应用依然面临很多问题，主要包括敏感区域的空域申报难，一线业务人员不敢、不能实现无人机航线规划、起降与数据处理系列操作，特别是一般航片处理软件成本高，操作难
3、度大，还无法得到除测绘产品外的水土保持业务需要的专题信息等。只有切实面向水土保持业务需求，明确无人机应用场景，解决无人机便捷操控、航线规划、数据处理、专题信息提取等系列问题，有相关标准依据，才能推动无人机在水土保持业务中的应用，提高业务人员的能力水平。但当下尚缺乏水土保持相关业务无人机应用技术标准与规范。本标准起草单位负责河南省年度水土流失动态监测工作，深入了解水土流失动态监测等水土保持业务及无人机应用科技需求。本标准参编单位中国水利水电科学研究院和北京易测天地科技有限公司贴合水土保持业务需求联合研发的“水土保持多元下垫面信息无人机快速获取新技术”，是具有我国独立自主知识产权的水土保持无人机应
4、用系列技术，构建起全链条、全系统的水土保持多元下垫面信息无人机快速监测新技术方法体系，入选水利部科技推广中心2017年度水利先进实用技术重点推广指导目录，有效解决了无人机操控及区域正射影像、土地利用、植被盖度、高精度DEM、土石方等水土保持多元下垫面信息的快速、集成获取问题，与传统信息获取方式相比，具有明显技术优势，在无人机系统设计、植被覆盖度监测、土壤墒情监测、土地利用提取等方面取得专利11项，在无人机航线规划、航片快速处理、土地利用提取、植被覆盖度提取、水土保持多元信息协同获取等方面取得软件著作权7项，通过水利部技术示范项目“水土保持多元下垫面信息无人机快速监测新技术（SF-201703）
5、”实施，在全国12个省份的55个小流域开展了下垫面信息获取示范工作，参编相关标准2项，具有先进性、实用性、示范性、生产可行性和经济合理性。因此，开展河南省水土流失动态监测野外核查无人机应用规程河南省地方标准编制工作，具有明确的国家政策依据和行业需求必要性、紧迫性，标准编制背景清晰、目标明确，且编制单位包括事业单位、科研院所、高科技公司和基层应用单位，组成科学合理，具有需求明确、技术先进、业务落地等典型特点，可保障本标准顺利编制，可行性强。二、任务来源及编制原则和依据(一)任务来源依据河南省市场监督管理局关于下达2019年河南省地方标准制修订计划的通知（豫市监2019309号），2019年河南省
6、地方标准制修订计划推荐制定水土流失动态监测野外核查无人机应用技术规程，项目编号为20193110156。按照GB/T 1.12009给出的规则起草。(二)编制原则和依据本标准依据以下法律和文件编制。中华人民共和国水土保持法“应当加强水土保持监测工作，发挥水土保持监测工作在政府决策、经济社会发展和社会公众服务中的作用。”水利部关于加强水土保持监测工作的通知（水保201736号）、全国水土保持信息化工作2017-2018年实施计划（办水保201739号）、国家水土保持重点工程信息化监管技术规定（办水保2018107号）等文件明确提出无人机在水土流失动态监测、水土保持监测信息化、生产建设项目监管中的
7、应用需求，要求“2017年省级水行政主管部门利用无人机和移动终端对在建项目的核查比例不低于项目总数的20%，2018年不低于50%。2017年安排开展竣工验收的项目，利用无人机和移动终端开展外业抽查的项目数量不低于50%，2018年外业抽查工作全部利用无人机和移动终端”等。与本标准编制相关其它标准包括：1.GB/T 20465 水土保持术语2.SL 277 水土保持监测技术规程3.SL 592 水土保持遥感监测技术规程本标准在上述标准基础上规定了水土流失动态监测野外核查无人机应用的相关术语和定义、总的要求、无人机与载荷类型、作业前准备要求、现场作业要求、作业后工作要求、数据处理与成果要求、无人
8、机操作及辅助人员要求、紧急事故处理等。确保水土流失动态监测野外核查无人机应用目标明确、作业流程规范、数据获取与处理科学可靠。三、编制过程早在2010-2012年第一次全国水利普查水土保持情况普查工作中，特别是野外调查单元信息采集工作时，面临调查单元所在区域难以到达、信息采集难且受人为影响大、数据规范性与可比性差、数据长期连续获取能力不足、人力物力投入大、人身安全等问题，即产生了无人机作业的需求和想法，但当时无人机技术发展还不成熟，经济成本高，数据处理门槛高，还达不到行业应用的要求。近些年来无人机硬件和大数据处理技术快速发展，2015年以来河南省各水土保持部门陆续购置了小型无人机，但依然面临不敢
9、飞、不能飞、不会飞、数据不会用等问题，迫切需要针对水土保持相关业务的无人机应用标准规范的指导。随后，陆续开展了相关资料收集、专家访谈、监测部门调研等相关工作。随着技术发展和制造材料进步，无人机成本大大降低，操作越来越简便，成为高精度影像与地形信息等数据获取的有效途径，出现了如大疆等知名品牌，技术和产品在国内外均处于领先水平。无人机在水利行业推广应用的技术条件日趋成熟，行业应用前景处于关键培育期。迫切需要明确水利行业相关管理工作和业务对无人机的应用需求、性能要求与数据成果要求，规范无人机存储、检测、安全飞行和管理等程序。水利部关于加强水土保持监测工作的通知（水保201736号）、全国水土保持信息
10、化工作2017-2018年实施计划（办水保201739号）、国家水土保持重点工程信息化监管技术规定（办水保2018107号）等文件明确提出无人机在水土流失动态监测、水土保持监测信息化、生产建设项目监管中的应用需求，要求“2017年省级水行政主管部门利用无人机和移动终端对在建项目的核查比例不低于项目总数的20%，2018年不低于50%。2017年安排开展竣工验收的项目，利用无人机和移动终端开展外业抽查的项目数量不低于50%，2018年外业抽查工作全部利用无人机和移动终端”等。2017年，协作编写单位中国水利水电科学研究院与北京易测天地科技有限公司联合研发的“小流域水土保持多元下垫面信息无人机快速
11、获取新技术”入选水利先进实用技术重点推广指导目录，这是第一项专门针对水土保持工作无人机应用的系列新技术，构建起全链条、全系统的水土保持多元下垫面信息无人机快速监测新技术方法体系，有效解决了无人机操控及区域正射影像、土地利用、植被盖度、高精度DEM、土石方等水土保持多元下垫面信息的快速、集成获取问题，与传统信息获取方式相比，具有明显技术优势。获得水利部技术示范项目“水土保持多元下垫面信息无人机快速监测新技术”（项目编号SF-201703）支持。河南省水土保持监测总站开始关注这项技术。2017年8月18-19日，河南省水土保持监测站网监测技术培训班首次将“无人机在水土保持监测行业的应用”列为培训课
12、程，邀请中国中国水利水电科学研究院的专家对水土保持一线工作人员开展相关技术宣贯培训。与会人员对无人机相关应用培训积极响应，其中三门峡市等有关代表针对无人机应用与相关软件技术进行了现场咨询与交流，随后三门峡市引进了该项技术。2018年6月4-5日，河南省水土保持监测站点规范化观测集中办公培训会在河南省嵩县水土保持科学研究所召开，再次对来自河南省水土保持监测总站、鲁山县水土保持试验站、济源市水土保持监测站、罗山县水土保持预防监督站、南召县水土保持科学试验站、三门峡市陕州区水土保持监测试验站、安阳市殷都区水务局、登封市水土保持监督站、河南省嵩县水土保持科学研究所等水土保持监测单位的技术人员进行了水利
13、部技术示范项目“水土保持多元下垫面信息无人机快速监测新技术”培训，随后河南省嵩县水土保持科学研究所引进了该项技术。2019年，本标准起草单位申报的“水土保持多元信息无人机快速监测软件系统（YC-mapper）”获得河南省水利创新成果一等奖（全省排名第一）。随着对该新技术的了解逐渐深入以及无人机在水土流失动态监测等业务中的应用越来越广，越发感觉到有水土流失动态监测无人机应用标准指导工作的必要性与重要意义，但目前尚缺乏这方面的行业标准，只有电力、植保等方面的团标和地标做参考，针对性不强，本标准起草单位梳理了水土流失动态监测业务对无人机的应用需求场景、无人机及载荷选型、数据需求等，形成了水土流失动态
14、监测野外核查无人机应用技术规程的雏形。2019年，在反复讨论基础上，与协作编制单位一同完成了标准初稿，并申请编制河南省地方标准。四、主要内容的确定本标准适用于河南省水土流失动态监测野外核查工作，特别是旋翼微小型无人机操作应用。本标准涉及的主要技术内容包括：（1）规范性引用文件；（2）术语和定义；（3）总的要求；（4）无人机与载荷类型；（5）作业前准备要求；（6）现场作业要求；（7）作业后工作要求；（8）数据处理与成果要求；（9）无人机操作及辅助人员要求；（10）紧急事故处理。本标准完成后，将指导水土流失动态监测业务中的野外核查无人机应用工作，明确整个作业流程，特别是事前准备、现场作业、后期数据
15、处理等，规范作业过程、安全事项与应对措施，为野外核查无人机安全作业、数据获取提供技术指导。五、采标情况近年来，遥感技术在水土保持等工作中的应用越来越广泛和深入，已成为水利信息化、现代化建设的基础性支撑技术之一，是水利大数据的重要组成部分。无人机遥感系统可快速获取高分辨率地理、资源、环境等空间遥感信息，完成信息数据采集、处理和应用分析,具有云下作业、机动、快速等优势，已逐步发展成为主要航空遥感技术之一，成为卫星遥感技术的重要补充。无人机低空遥感技术在水土保持信息获取与强监管方面的应用具有独特优势，其推广应用前景广阔。虽然无人机在水土保持业务中的应用越来越广泛，但目前在水土保持无人机应用技术标准方面尚是空白，主要参照的技术文件是国家水土保持重点工程信息化监管技术规定（办水保2018107号）和防汛抗旱减灾无人机应用技术指导意见（办技201734号）。六、重大意见分歧的处理无。七、与国家法律法规和强制性标准的关系由于没有相关方面的标准规范，本标准内容为新编写，未违反相关法律法规和强制性标准。八、标准实施的建议目前河南省水土保持监测点已经初步具备实施标准所需组织、无人机设备、项目需求、场地和人员条件，需要通过宣传、调研、培训、试点等制定实施标准的计划，逐步推进标准的落实。九、其他应予说明的事项无。水土流失动态监测野外核查无人机应用技术规程 标准起草小组 2020年8月15日 7
