TGXAS-糖料蔗无人机航空遥感数据采集与处理规程编制说明.docx

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1、团体标准糖料蔗无人机航空遥感数据采集与处理规范（征求意见稿）编制说明一、项目来源根据广西标准化协会关于下达2023年第九十二批团体标准制修订项目计划的通知（桂标协（2023）292号）文件精神，由广西壮族自治区农业科学院提出，广西壮族自治区农业科学院、广西壮族自治区农业科学院农业科技信息研究所、广西甘蔗生产服务有限公司、广西壮族自治区农业科学院甘蔗研究所、广西壮族自治区自然资源信息中心、南宁师范大学、广西南亚热带农业科学研究所、广西壮族自治区气象科学研究所、广西财经学院、广西泛糖科技有限公司、广西前沿智能科技有限公司、广西大数据产业发展有限公司等单位共同起草的团体标准糖料蔗无人机航空遥感数据采

2、集与处理规范（项目编号：2023-9203）已获批立项。二、项目背景及目的意义我国是仅次于巴西、印度之后的全球第三大甘蔗生产国，也是继印度之后的第二大食糖消费国。糖料蔗产业是我国的传统优势产业，蔗糖是我国食糖的主要来源，占食糖总量的92%以上，在我国农业经济结构，尤其是在广西、海南、云南等南方省份的经济结构中占有举足轻重的地位。广西是全国最大的糖料蔗和食糖产地，糖料蔗面积常年保持在1200万亩以上，种植面积和食糖产量均超全国总量的60%。糖业产业的健康、稳定发展事关国家食糖供给安全、事关广西2000多万农民脱贫增收和10万产业工人的就业稳定。近年来，无人机多光谱遥感技术的应用在农业生产中的意义

3、显得越来越关键，无人机遥感技术的使用原理是由无人机搭载传感器,利用无人驾驶飞行、遥感传感器、数据通信、GPS定位系统、时差分定位（Real-timekinematic,RTK）等技术来完成对地物遥感数据的提取，从而对遥感技术数据进行处理、建模与数据分析研究，从中提取出所需的信息。利用无人机多光谱遥感技术能够监测作物长势、受灾情况和营养状况，让农户更高效地管理作物的土壤、施肥和浇水，最大限度地降低农药喷洒、施肥、浪费水分，同时提高粮食作物的产量，对农户的工作和植被环境的维护有着很大的好处。过去人们需要实地测量才能获悉作物的生长状况，费时费力。而无人机遥感技术只需分析遥感影像即可实现作物生长数据的

4、获取，具备时效性好、尺度小、材料轻、分辨率高、费用低等优点，不受时间、地域、气候等条件限制，在保证了高分辨率的同时节省了人力物力，为农业生产提供了极大的便利。目前在糖料蔗领域的无人机遥感数据采集和处理中，可能存在以下问题：（1）数据采集参数不一致，不同操作者或团队在数据采集过程中可能使用不同的参数设置，如飞行高度、飞行速度和相机参数等，这可能导致不同数据采集任务之间的差异性，并影响后续数据处理和分析的准确性和可比性；（2）数据采集质量控制不足，无人机遥感数据采集过程中缺乏严格的质量控制标准和程序，导致可能存在数据缺失、重叠度不足、图像畸变等问题，这些问题可能影响数据的质量和可用性，并影响后续数

5、据处理和分析的结果；（3）数据处理方法不统一，在糖料蔗领域的无人机遥感数据处理中，可能存在不同团队或个人使用不同的数据处理方法和算法。这导致了数据处理结果的差异性和不一致性，使得数据的比较和分析变得困难；（4）数据标准化和共享不完善，糖料蔗领域的无人机遥感数据可能缺乏统一的标准和格式，使得数据的标准化和共享面临困难。这限制了数据的再利用和交流，阻碍了研究和应用的进展。通过制定团体标准糖料蔗无人机航空遥感数据采集与处理规范，以标准化和规范化方式指导糖料蔗无人机航空遥感数据采集与处理，为广西糖料蔗无人机航空遥感数据采集与处理提供标准支撑和理论指导。以标准化手段为支撑，通过规范无人机航空遥感数据采集

6、与处理的要求和规范，明确数据采集和处理的要求和流程，规范数据采集设备和操作方法，对提升数据采集和处理效率，确保数据质量和可靠性，促进技术进步和创新，降低操作风险和成本有重要意义。三、项目编制过程（一）成立标准编制工作组团体标准糖料蔗无人机航空遥感数据采集与处理规范项目任务下达后，广西壮族自治区农业科学院成立了标准编制工作组，起草单位制定了起草编写方案与进度安排，明确任务职责,确定工作技术路线，开展标准研制工作。具体标准编制工作由广西壮族自治区农业科学院、广西壮族自治区农业科学院农业科技信息研究所、广西甘蔗生产服务有限公司、广西壮族自治区农业科学院甘蔗研究所、广西壮族自治区自然资源信息中心、南宁

7、师范大学、广西南亚热带农业科学研究所、广西壮族自治区气象科学研究所、广西财经学院、广西泛糖科技有限公司、广西前沿智能科技有限公司、广西大数据产业发展有限公司等单位负责人组成的标准编制工作组完成。编制工作组下设三个组，分别是资料收集组、草案编写组、标准实施组。资料收集组负责国内外有关糖料蔗无人机航空遥感数据采集与处理的文献资料的查询、收集和整理工作，查阅前人对糖料蔗无人机航空遥感数据采集与处理的研究情况。草案编写组负责起草标准草案、征求意见稿和标准编制说明、送审稿及编制说明的编写工作，包括后期召开征求意见会、网上征求意见，以及标准的不断修改和完善。标准实施组负责团体标准糖料蔗无人机航空遥感数据采

8、集与处理规范发布后，组织相关企事业单位开展标准宣贯培训会，对标准进行详细解读，让相关人员了解标准，并根据标准对糖料蔗无人机航空遥感数据采集与处理进行规范化操作，并对标准实施情况进行总结分析，不断对团体标准提出修正意见。（二）收集整理文献资料标准编制工作组收集了国内有关糖料蔗无人机航空遥感数据采集与处理相关文献资料。主要有:NY/T4151-2022农业遥感监测无人机影像预处理技术规范DZ/T0405-2022无人机航空磁测数据采集技术要求GB/T41450-2022无人机低空遥感监测的多传感器一致性检测技术规范。（三）研讨确定标准主体内容标准编制工作组在对收集的资料进行整理研究之后，2023年

9、12月，标准编制工作组召开了标准编制会议，对标准的整体框架结构进行了研究，并对标准的关键性内容进行了初步探讨。经过研究，标准的主体内容确定为术语和定义、技术流程，规定了前期准备、数据采集、数据处理、质量检查、报告编写。（四）调研及形成草案、征求意见稿2023年12月，标准起草工作小组进行了广泛调研工作，查阅了大量的国内外文献资料，对糖料蔗无人机航空遥感数据采集与处理的前人研究成果进行系统总结。形成了标准的基本构架，对主要内容进行了讨论并对项目的工作进行了部署和安排。2023年1月，在前期工作的基础之上，通过理清逻辑脉络,整合已有的参考资料中有关糖料蔗无人机航空遥感数据采集与处理要求，并结合糖料

10、蔗无人机航空遥感数据采集与处理实际要求的基础上，按照简化、统一等原则编制完成团体标准糖料蔗无人机航空遥感数据采集与处理规范（草案）。2023年1月，标准起草工作组到相关单位和科研机构进行调研，并实际征求意见。通过收集反馈了大量意见，标准编制工作组多次召开会议，对标准草案进行了反复修改和研究讨论。进一步讨论完善标准草案，形成团体标准糖料蔗无人机航空遥感数据采集与处理规范（征求意见稿）和（征求意见稿）编制说明。四、标准制定原则（一）实用性原则本文件是在充分收集相关资料和文献，分析糖料蔗无人机航空遥感数据采集与处理当前现状，在现有相关糖料蔗无人机航空遥感数据采集与处理技术要求的基础上，结合编制单位课

11、题实践相关经验而总结起草的，符合当前糖料蔗无人机航空遥感数据采集与处理技术发展的方向，具有较强的实用性和可操作性。（二）协调性原则本文件编写过程中注意了与糖料蔗无人机航空遥感数据采集与处理相关法律法规的协调问题，在内容上与现行法律法规、标准协调一致。（三）规范性原则本文件严格参照GB/T1.12020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则编写本标准的内容，保证标准的编写质量。（四）前瞻性原则本文件在兼顾当前区内糖料蔗无人机航空遥感数据采集与处理现实情况的同时，还考虑到了糖料蔗无人机航空遥感数据采集与处理技术快速发展的趋势和需要，在标准中体现了个别特色性、前瞻性和先进性条款，作为对糖

12、料蔗无人机航空遥感数据采集与处理技术发展的指导。五、标准主要内容及依据来源团体标准糖料蔗无人机航空遥感数据采集与处理规范的主要章节内容包括：术语和定义、技术流程，规定了前期准备、数据采集、数据处理、质量检查、报告编写。本文件主要内容及依据来源说明如下：(一)术语与定义主要根据百度百科的释义“光谱分辨率在10人数量级范围内的光谱图像称为高光谱图像”，及高光谱影像的成像原理对高光谱影像进行定义。数字正射影像图主要依据GB/T14950-2009摄影测量与遥感术语中的6.26进行定义，见图1。图1摘自GB/T149502009,6.26主要根据百度百科的释义“辐射定标是用户需要计算地物的光谱反射率或

13、光谱辐射亮度时，或者需要对不同时间、不同传感器获取的图像进行比较时，都必须将图像的亮度灰度值转换为绝对的辐射亮度，这个过程就是辐射定标。”对辐射定标进行定义，并根据标准文件的表述要求进行修改完善。裁剪主要是依据其动作发生的过程，操作技术原理和技术结果进行定义，即“根据实际研究区范围，利用掩膜文件对影像进行切割，得到与研究区或掩膜文件范围一致的新影像的过程（二）技术流程主要根据无人机航空遥感数据采集与处理的相关工作经验确定，包括前期准备、数据采集、数据处理、质量检查和报告编写这5个阶段。其中，前期准备的工作内容包括资料收集、航摄区踏勘、技术设计、设备分类和选择、航摄规划、像片控制点布设与测量及保

14、障措施。数据采集的工作内容包括航摄环境确认、飞行前检查、地面辐射定标板布置、飞行作业、飞行质量与影像质量要求、飞后检查。数据处理的工作内容包括可见光影像处理和高光谱、多光谱影像处理。（三）数据采集与处理2018年10月19日，农业农村部发展规划司下发关于抓紧申报2019年数字农业建设试点项目的通知（农规（示范）（2018）2号）。2019编制单位牵头建设糖料蔗全产业链大数据平台建设与应用项目申报国家2019年数字农业建设试点。经过2年的建设，广西甘蔗生产服务有限公司已严格按照农业基本建设项目管理规定和本项目初步设计书相关要求，建成了面向全国的糖料蔗全产业链大数据平台。糖料蔗全产业链大数据平台系

15、统由糖料蔗产业链大数据资源体系、糖料蔗产业链大数据分析模型、糖料蔗监测预警体系和服务产品三大板块集成，于2020年正式上线运行，其中糖料蔗产业链大数据分析模型包含糖料蔗产前大数据分析模型体系、糖料蔗产中大数据分析模型体系、糖料蔗产后大数据分析模型体系。其中，要求建立1个糖料蔗全产业链大数据中心。针对糖料蔗产业链中的关键环节，通过对遥感、物联网、互联网、调查统计资料等数据资源的汇聚和标准化处理，对原平台大数据中心进行拓展，进一步构建和完善基础地理数据库、遥感影像数据库、物联网感知信息数据库、农资农机信息数据库、社会经济数据库等多种类型数据库系统，形成糖料蔗全产业链大数据中心。在获取遥感监测数据上

16、，是运用卫星、无人机等遥感监测技术优势，建立覆盖国内主产省份以及国外主产国的糖料蔗生长环境和生长过程的遥感监测技术体系，主要包括种植面积、长势、单产、总产等数据的动态监测，以及旱、涝面积、病虫害发生区域及面积等的监测。其中，遥感数据包括光学卫星影像、合成孔径雷达影像、无人机航拍影像等。种植面积、产量预算、旱涝面积等属于大面积、大范围监测，主要应用光学卫星影像和合成孔径雷达影像。虽然光学卫星影像在糖料蔗分类提取中具有同物异谱不同光谱特征、直观上的地物影像的纹理形状等空间特征以及多时相变化特征，但光学卫星影像成像易受天气状况、云层覆盖、光线强度的影响，难以对糖料蔗进行全天时、全糖料蔗所需的光谱信息及辐射定标、大气校正处理提供便利。根据提供辐射定标系数文件，将影像中无物理意义的DN值转换成为辐射亮度值或者地物辐射反射率，为后续应