無人機(jī)巡查方案

無人機(jī)巡查方案

第一節(jié)整體實(shí)施方案

一、巡查作業(yè)要求

（一）人員要求

1.作業(yè)人員均應(yīng)具有1年及以上工作經(jīng)驗(yàn)，掌握航空、

無人機(jī)、氣象、地理、水利、環(huán)保、河長制等基礎(chǔ)知識(shí)，熟

悉國家《中華人民共和國水法》《中華人民共和國水污染防

治法》及政策文件相關(guān)規(guī)定，并熟悉中國民航局發(fā)布的輕小

型無人機(jī)運(yùn)行規(guī)定（試行）。

2.無人機(jī)操作人員應(yīng)熟悉無人機(jī)巡查作業(yè)方法和技術(shù)

手段，通過相應(yīng)機(jī)型的操作培訓(xùn)，獲得民用無人機(jī)駕駛員執(zhí)

照，并依據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)取得土地?zé)o人機(jī)巡查作業(yè)資質(zhì)合格證后方

能上崗。

（二）安全要求

1.作業(yè)執(zhí)行單位應(yīng)熟悉巡查土地情況。

2.作業(yè)所用無人機(jī)巡查系統(tǒng)應(yīng)通過試驗(yàn)、檢測。

3.執(zhí)行作業(yè)任務(wù)前，應(yīng)按照有關(guān)流程辦理空域申請(qǐng)手續(xù)。

4.作業(yè)現(xiàn)場應(yīng)遠(yuǎn)離爆破、射擊、煙霧、火焰、機(jī)場、密

集人群、高大建筑、軍事管轄區(qū)、無線電干擾等可能影響無

人機(jī)飛行的區(qū)域。無人機(jī)不宜從變電站（所）、電廠上空穿

越。

5.無人機(jī)起、降點(diǎn)應(yīng)與架空輸電線路和其他設(shè)施保持足

夠的安全距離，且風(fēng)向有利，具備起降條件。

6.工作地點(diǎn)、起降點(diǎn)及起降航線上應(yīng)避免無關(guān)人員干擾,

必要時(shí)可設(shè)置安全警示區(qū)。

7.作業(yè)現(xiàn)場應(yīng)做好滅火等安全防護(hù)措施，嚴(yán)禁吸煙和出

現(xiàn)明火，帶至現(xiàn)場的電池、油料應(yīng)單獨(dú)存放。

8.作業(yè)現(xiàn)場不應(yīng)使用可能對(duì)無人機(jī)巡查系統(tǒng)通信鏈路

造成干擾的電子設(shè)備。

9.加油（充電）和放油（放電）操作應(yīng)在非雷雨天氣進(jìn)

行，并要求在無人機(jī)巡查系統(tǒng)斷電、發(fā)動(dòng)機(jī)熄火以后進(jìn)行，

操作人員應(yīng)使用防靜電手套。

10.作業(yè)前，無人機(jī)應(yīng)預(yù)先設(shè)置緊急情況下的安全策略

和處置預(yù)案，預(yù)案中應(yīng)包括緊急備降地點(diǎn)等內(nèi)容。

n.作業(yè)時(shí)，作業(yè)人員之間應(yīng)保持聯(lián)絡(luò)暢通。

12.無人機(jī)起飛和降落時(shí)，作業(yè)人員應(yīng)與其始終保持足

夠的安全距離，不應(yīng)站在其起飛和降落的方向前，也不應(yīng)該

站在無人機(jī)航線的正下方。

13.無人機(jī)駕駛員在飲用任何含酒精的液體之后的8h之

內(nèi)或處于酒精作用之下或者受到任何藥物影響及其工作能

力對(duì)飛行安全造成影響的情況下，不得駕駛無人機(jī)。

（三）氣象要求

1.作業(yè)宜在良好天氣下進(jìn)行。在遇到霧、雪、大雨、大

風(fēng)、冰雹等惡劣天氣不利于巡查作業(yè)時(shí)，不應(yīng)開展無人機(jī)巡

查作業(yè)。

2.起飛前，應(yīng)確認(rèn)現(xiàn)場風(fēng)速符合該機(jī)型作業(yè)范圍。

3.巡查區(qū)域處于狹長地帶、大落差、微氣象等特殊區(qū)域

時(shí)，作業(yè)人員應(yīng)根據(jù)無人機(jī)的性能及氣象情況判斷是否開展

作業(yè)。

（四）技術(shù)要求

根據(jù)作業(yè)區(qū)域的自然地理特征，利用已有的地形圖、遙

感影像、數(shù)字地面模型等資料，對(duì)作業(yè)區(qū)域的形狀與空間分

布特征等進(jìn)行分析，選擇機(jī)型和制定航線分區(qū)方案。

1.無人機(jī)機(jī)型選擇

應(yīng)根據(jù)作業(yè)場地環(huán)境、目標(biāo)范圍、無人機(jī)配置等實(shí)際情

況選擇不同機(jī)型無人機(jī)對(duì)土地進(jìn)行巡查。

機(jī)型選擇原則

類型目標(biāo)特性、范圍及環(huán)境適用機(jī)型

所有地形點(diǎn)狀目標(biāo)多旋翼

線狀目標(biāo)，順直（彎曲系數(shù)VI.3）,作多旋翼、固定翼、復(fù)合

業(yè)長度V1/2有效航程翼

線狀目標(biāo)，彎曲（彎曲系數(shù)＞1.3）,作

山地業(yè)長度V1/2航程；地形高差小于1/2航多旋翼

高

線狀目標(biāo)，彎曲（最小航跡段長度〉河流

多旋翼

轉(zhuǎn)彎半徑），作業(yè)長度＞1/2航程；地形

高差小于1/2航高

面狀目標(biāo)，面積V0.5km2；岸線發(fā)育系數(shù)

多旋翼

>2；地形高差大于1/2航高

湖泊、水庫

面狀目標(biāo)，面積〉0.5kn)2,岸線發(fā)育系數(shù)

固定翼、復(fù)合翼

V2；地形高差小于1/2航高

2.航線敷設(shè)

(1)按巡航區(qū)整體情況進(jìn)行航線敷設(shè)，應(yīng)綜合考慮河

流沿線、湖泊以及水庫大小、山體高低等因素；

(2)監(jiān)測應(yīng)盡可能避免像主點(diǎn)落水，并確保所有土地

完整覆蓋。

3.航拍高度要求

在航拍過程中無人機(jī)的飛行高度是進(jìn)行飛行航線設(shè)計(jì)

的依據(jù)。航拍高度應(yīng)根據(jù)任務(wù)以及分辨率要求，結(jié)合航拍時(shí)

應(yīng)用的相機(jī)，計(jì)算出航拍的相對(duì)高度。平地、丘陵地和山地

分區(qū)內(nèi)的高差不應(yīng)大于1/4相對(duì)航高；高山地分區(qū)內(nèi)的高差

不應(yīng)大于1/3相對(duì)航高。

4.時(shí)相選擇

(1)應(yīng)選擇作業(yè)區(qū)域最有利的氣象條件，盡量避免地

表植被和其他覆蓋物(如積雪、洪水、揚(yáng)塵等)對(duì)作業(yè)的不

利影響，確保圖像能夠真實(shí)顯現(xiàn)地物細(xì)節(jié)；

(2)應(yīng)保證具有充足的光照度；

(3)陡峭山區(qū)和建筑物密集區(qū)域應(yīng)在正午前后2小時(shí)

內(nèi)作業(yè)。

5.飛行質(zhì)量要求

航拍分為垂直攝影和傾斜攝影兩種方式，以下內(nèi)容沒有

特別說明的，兩種方式都適用。

（1）像片重疊度

1）航向重疊度一般應(yīng)為65%—75%；

2）旁向重疊度一般應(yīng)為30%—45%；

3）傾斜攝影一般要求航向重疊度不低于80%,旁向重疊

度不低于70%0

（2）像片傾角

像片傾角一般不超過12°,最大不超過15°。

（3）像片旋角

像片旋角一般不超過15。，最大不超過25°；像片傾

角和像片旋角不應(yīng)同時(shí)達(dá)到最大值。

（4）作業(yè)區(qū)邊界覆蓋

1）航向覆蓋超出作業(yè)邊界線應(yīng)不少于兩條基線，旁向

覆蓋超出作業(yè)邊界線應(yīng)不少于像幅的50%o

2）對(duì)于河道轉(zhuǎn)彎超過30°的地方，固定翼無人機(jī)和復(fù)

合翼無人機(jī)需要在轉(zhuǎn)彎處盤旋繞一圈，使轉(zhuǎn)彎處前后航線形

成與彎度相對(duì)應(yīng)的角度；旋翼無人機(jī)在轉(zhuǎn)彎點(diǎn)處飛行模式應(yīng)

設(shè)定為懸停轉(zhuǎn)彎，無需盤旋繞圈。

二、巡查作業(yè)流程

土地巡查按下面作業(yè)流程圖實(shí)施。

三、巡查作業(yè)模式

按照巡查周期和巡查內(nèi)容，可以分為日常巡查和應(yīng)急巡

查兩種模式。

（一）日常巡查

1.視巡查任務(wù)不同，土地日常巡查分為常規(guī)巡查、精細(xì)

巡查和污染巡查。

2.常規(guī)巡查指利用可見光相機(jī)/攝像機(jī)、熱紅外成像儀

和三維激光掃描儀等裝置對(duì)土地環(huán)境進(jìn)行常規(guī)遙感監(jiān)測，主

要巡查對(duì)象包括違法建筑、違章施工、侵占水域岸線、圍墾

湖泊、非法采砂、非法排污、黑臭水體、生活垃圾、船舶港

口、設(shè)障、捕撈、養(yǎng)殖等活動(dòng)。

3.精細(xì)巡查指利用可見光相機(jī)/攝像機(jī)、熱紅外成像儀

和三維激光掃描儀等裝置對(duì)土地重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行高分辨率航

空攝影，并按監(jiān)測需求制作正射影像圖、數(shù)字地面模型或三

維實(shí)景模型。主要巡查對(duì)象為土地水功能區(qū)、水域岸線、入

土地污染源、飲用水水源保護(hù)區(qū)、水源涵養(yǎng)空間等，主要監(jiān)

測違法建筑、違章施工、侵占水域岸線、圍墾湖泊、非法采

砂、非法排污、黑臭水體、生活垃圾、船舶港口、設(shè)障、捕

撈、養(yǎng)殖等活動(dòng)。

4.污染巡查是針對(duì)入土地污染源、飲用水水源保護(hù)區(qū)、

水源涵養(yǎng)空間等，確定重點(diǎn)巡查區(qū)段、部位和巡查內(nèi)容，采

用多光譜巡查方式進(jìn)行巡查作業(yè)和遙感監(jiān)測。污染巡查主要

查找或確認(rèn)排污污染源、黑臭水體、生活垃圾等，監(jiān)測土地

污染和其他異常情況。

（二）應(yīng)急巡查

應(yīng)急巡查是針對(duì)特殊情況（如發(fā)生地震、泥石流、特大

暴雨、山洪等自然災(zāi)害后）或特殊需要，采用無人機(jī)對(duì)受災(zāi)

區(qū)域內(nèi)的土地狀態(tài)和環(huán)境進(jìn)行災(zāi)情檢查和其他專項(xiàng)巡查。

四、巡查作業(yè)內(nèi)容

無人機(jī)巡查對(duì)象主要包括土地、左右岸線、環(huán)境敏感點(diǎn)

和地面四部分，具體巡查對(duì)象、巡查內(nèi)容、巡查任務(wù)設(shè)備及

成果形式見下表。表中所列巡查內(nèi)容和巡查設(shè)備可單獨(dú)選用,

也可以根據(jù)需要組合選用。

巡查對(duì)象巡查內(nèi)容巡查設(shè)備成果形式

漂浮物圖片、正射影像、視頻

可見光相機(jī)

垃圾圖片、正射影像、視頻

/攝像機(jī)/二

圖片、正射影像、視頻、多光譜數(shù)

水域、水面水生植物維激光掃描

據(jù)、高光譜數(shù)據(jù)

儀/多光譜/

?。ǚ牛┧O(shè)施圖片、正射影像、視頻

IWJ光譜

水上違建（構(gòu)）筑物圖片、正射影像、視頻、三維實(shí)景

模型

圖片、正射影像、視頻、三維實(shí)景

圍堤

模型

阻水渠道圖片、正射影像、視頻

填堵、封蓋水面圖片、正射影像、視頻

養(yǎng)殖網(wǎng)箱、攔河漁具圖片、正射影像、視頻

其他侵占河道的問題圖片、正射影像、視頻

與土地保護(hù)無關(guān)的房圖片、正射影像、視頻、三維實(shí)景

屋，建（構(gòu)）筑物模型

圖片、正射影像、視頻、激光點(diǎn)云

土石

可見光相機(jī)數(shù)據(jù)

棄置、傾倒、棄置、傾倒礦渣、垃/攝像機(jī)/三圖片、正射影像、視頻、激光點(diǎn)云

堆放圾和工業(yè)廢棄物維激光掃描數(shù)據(jù)

儀/多光譜圖片、正射影像、視頻、多光譜數(shù)

棄置、傾倒危險(xiǎn)廢物

據(jù)

堆放阻礙的物料圖片、正射影像、視頻

堆放影響安全的物料圖片、正射影像、視頻

阻礙的林木圖片、正射影像、視頻

可見光相機(jī)

種植阻礙的高稈作物圖片、正射影像、視頻

/攝像機(jī)

圍墾圖片、正射影像、視頻

圖片、正射影像、視頻、三維實(shí)景

標(biāo)示管理范圍的界樁

坍塌、淤堵、模型

破損圖片、正射影像、視頻、三維實(shí)景

防汛設(shè)施

模型

圖片、正射影像、視頻、三維實(shí)景

監(jiān)測設(shè)施

模型

通信設(shè)施圖片、正射影像、視頻

照明設(shè)施圖片、正射影像、視頻

監(jiān)控設(shè)施圖片、正射影像、視頻

觀測設(shè)施圖片、正射影像、視頻

圖片、正射影像、視頻、三維實(shí)景

防洪設(shè)施

模型

圖片、正射影像、視頻、三維實(shí)景

排水設(shè)施

模型

圖片、正射影像、視頻、三維實(shí)景

基礎(chǔ)保護(hù)設(shè)施

模型

圖片、正射影像、視頻、三維實(shí)景

山火及火災(zāi)隱患

模型、紅外影像

地震引起的河岸環(huán)境圖片、正射影像、視頻、三維實(shí)景

變化模型

山洪引起的河岸環(huán)境圖片、正射影像、視頻、三維實(shí)景

變化模型

災(zāi)害影響

泥石流引起的河岸環(huán)圖片、正射影像、視頻、三維實(shí)景

境變化模型

山體滑坡引起的河岸圖片、正射影像、視頻、三維實(shí)景

環(huán)境變化模型

采礦引起的河岸出現(xiàn)圖片、正射影像、視頻、激光點(diǎn)云

裂縫、坍塌等數(shù)據(jù)、三維實(shí)景模型

是否有影響河勢穩(wěn)定圖片、正射影像、視頻、紅外影像、

的行為，如非法開挖激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)

可見光相機(jī)

危害河道防護(hù)岸安全圖片、正射影像、視頻、紅外影像、

/攝像機(jī)/紅

的行為激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)

外成像儀/

道路有無明顯的淤泥圖片、正射影像、視頻、激光點(diǎn)云

多光譜/三

或垃圾淤積數(shù)據(jù)

維激光掃描

入河排污口排放廢水

儀圖片、正射影像、視頻、紅外影像

的顏色是否異常

雨水排放口晴天是否圖片、正射影像、視頻、紅外影

有污水排放像

匯入土地排污口的工

地面巡查業(yè)企業(yè)是否存在明顯圖片、正射影像、視頻、紅外影像

的污染物排放

飲水水源保護(hù)區(qū)面積

正射影像

是否達(dá)標(biāo)

水質(zhì)監(jiān)測斷面位置圖片、正射影像、視頻、激光點(diǎn)云

（經(jīng)緯度）數(shù)據(jù)

畜禽養(yǎng)殖場是否存在

圖片、正射影像、視頻、紅外影像

明顯的異常排放

以前巡查發(fā)現(xiàn)的問題

圖片、正射影像、視頻

解決是否到位

是否存在其他影響河圖片、正射影像、視頻、多光譜數(shù)

道水質(zhì)的問題據(jù)

五、數(shù)據(jù)采集方式

數(shù)據(jù)采集方式包括視頻巡查、航攝巡查、圖片拍攝巡查、

多光譜/高光譜巡查和激光雷達(dá)巡查。

（-）視頻巡查

按照巡查任務(wù)要求對(duì)建成區(qū)、山區(qū)或河流進(jìn)行視頻拍

攝的巡查方式。

（二）航攝巡查

利用無人機(jī)航測系統(tǒng)對(duì)土地進(jìn)行高分辨率航空攝影，分

為豎直攝影和傾斜攝影兩種方式，并按巡查需求制作正射影

像圖、數(shù)字地面模型或三維實(shí)景模型的巡查方式。

（三）圖片拍攝巡查

按照航線對(duì)土地重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行圖片拍攝的巡查方式。

（四）多光譜/高光譜巡查

利用無人機(jī)飛行平臺(tái)搭載多光譜傳感器對(duì)巡查土地進(jìn)

行多光譜數(shù)據(jù)采集，獲取不同物體的光譜特征，通過解譯判

斷或光譜分析獲取物體相關(guān)信息的一種巡查方式。

（五）激光雷達(dá)巡查

利用無人機(jī)平臺(tái)搭載激光雷達(dá)傳感器對(duì)目標(biāo)河段進(jìn)行

點(diǎn)云采集，獲取該地段的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)。

六、飛行前期工作

（一）資料收集

收集包括土地基本情況、走向、地理位置、經(jīng)緯度、特

殊地形、氣象情況、植被分布、海拔高度、所需空域及區(qū)域

全景影像圖等資料。

（二）現(xiàn)場勘查

對(duì)巡查區(qū)域的地形、流域、岸線、交通情況以及無人機(jī)

起、降點(diǎn)位置進(jìn)行現(xiàn)場勘查，選定的起降場地要求平坦堅(jiān)硬、

無砂石，空域條件良好。

（三）航線設(shè)計(jì)

根據(jù)巡查任務(wù)設(shè)計(jì)航線，可以分為單線巡查、雙線巡查

和多線巡查。

1.單線巡查

對(duì)于道路，可將其看作一個(gè)對(duì)象，采取沿道路中線單線

巡查方式。

2.雙線巡查

對(duì)于寬闊型山體，應(yīng)采取雙線巡查方式，即將其兩端看

作兩個(gè)對(duì)象，設(shè)計(jì)往返兩條航線（其中靠近山體中心線的航

線應(yīng)與山體線對(duì)齊）進(jìn)行巡查。

3.多線巡查

對(duì)于寬闊的平地采取多線巡查方法。采用視頻巡查或圖

片拍攝的巡查方式。

（四）編制航飛計(jì)劃書

設(shè)計(jì)書包括測區(qū)概況、相機(jī)檢校、航拍要求、分辨率、

航帶規(guī)劃等，并根據(jù)巡查內(nèi)容合理制定巡查計(jì)劃。

（五）空域申請(qǐng)

作業(yè)執(zhí)行單位應(yīng)嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)定，向土地途經(jīng)地區(qū)的

空管部門報(bào)批巡查航線計(jì)劃，履行空域申請(qǐng)手續(xù)，向空軍、

民航相關(guān)部門申請(qǐng)航線，并接入無人機(jī)云系統(tǒng)。

七、巡查飛行計(jì)劃

(一)巡查準(zhǔn)備

1.作業(yè)人員應(yīng)提前了解作業(yè)現(xiàn)場當(dāng)天的天氣情況，決定

能否進(jìn)行作業(yè)。起飛前，應(yīng)申請(qǐng)放飛許可。

2.作業(yè)人員應(yīng)在作業(yè)前準(zhǔn)備好工器具及備品備件等物

資，完成無人機(jī)巡查系統(tǒng)檢測，確保各部件工作正常。

3.作業(yè)人員應(yīng)仔細(xì)核對(duì)無人機(jī)所需油料、電池電量充足,

各零部件、工器具及保障設(shè)備攜帶齊全，填寫出庫單后方可

前往作業(yè)現(xiàn)場。

4.作業(yè)前，應(yīng)核實(shí)巡查土地名稱無誤，并再次確認(rèn)現(xiàn)場

天氣、地形和無人機(jī)狀態(tài)適宜作業(yè)。

5.起飛前，操作人員應(yīng)進(jìn)行起飛前檢查，逐項(xiàng)開展設(shè)備

檢查、系統(tǒng)自檢、航線核查，確保無人機(jī)處于適航狀態(tài)。

(二)異常情況處置

1.設(shè)備故障處置

(1)巡查作業(yè)時(shí)，若無人機(jī)通信長時(shí)間中斷，且在預(yù)

計(jì)時(shí)間內(nèi)仍未返航，應(yīng)根據(jù)無人機(jī)失去聯(lián)系前最后的地理坐

標(biāo)和機(jī)載追蹤器發(fā)送的報(bào)告等信息及時(shí)尋找。

(2)巡查作業(yè)時(shí)，任務(wù)設(shè)備出現(xiàn)故障無法恢復(fù)，且影

響巡查任務(wù)作業(yè)時(shí)，應(yīng)立即中止作業(yè)，操控?zé)o人機(jī)返航。

(3)巡查作業(yè)時(shí)，若無人機(jī)出現(xiàn)失去動(dòng)力等機(jī)械故障，

應(yīng)控制無人機(jī)在安全區(qū)域緊急降落。

(4)巡查作業(yè)時(shí)，若無人機(jī)發(fā)生墜機(jī)事故，應(yīng)立即上

報(bào)并妥善處理無人機(jī)殘骸以防災(zāi)害或環(huán)境污染發(fā)生。

2.特殊情況處置

(1)巡查作業(yè)時(shí)，若作業(yè)人員出現(xiàn)身體不適等情況，

應(yīng)及時(shí)控制無人機(jī)安全降落并安排替補(bǔ)作業(yè)人員；若無替補(bǔ)

作業(yè)人員，則終止本次作業(yè)。

(2)巡查作業(yè)時(shí)，若發(fā)生環(huán)境惡化或其他威脅無人機(jī)

飛行安全的情況時(shí)，應(yīng)停止本次作業(yè)；若無人機(jī)已經(jīng)起飛,

應(yīng)立即采取措施，控制無人機(jī)返航、就近降落，或采取其他

安全措施保證無人機(jī)安全。

(3)巡查作業(yè)時(shí)，若作業(yè)區(qū)域出現(xiàn)其他飛行器，應(yīng)及

時(shí)評(píng)估巡查作業(yè)的安全性，在確保安全后方可繼續(xù)執(zhí)行巡查

任務(wù)，否則應(yīng)采取避讓措施。

3.數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查

根據(jù)巡查任務(wù)要求，進(jìn)行航拍數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查。如果發(fā)現(xiàn)

數(shù)據(jù)質(zhì)量存在問題，應(yīng)立即組織重新航拍。

八、成果資料整理

(一)巡查資料整理移交

巡查結(jié)束后，應(yīng)按照不同數(shù)據(jù)采集方式及時(shí)整理巡查相

關(guān)資料和成果，并移交以下外業(yè)資料，巡查數(shù)據(jù)應(yīng)妥善處理

并至少保存5年。

1.視頻巡查資料

(1)無人機(jī)巡查記錄單；

(2)設(shè)計(jì)航線示意圖；

(3)航拍原始影像視頻數(shù)據(jù)；

(4)航拍飛行軌跡回放數(shù)據(jù)。

要求視頻無明顯過曝，不能過暗，無明顯抖動(dòng)，連貫無

卡頓；能分辨距岸線100m范圍內(nèi)地面10cmX10cm以上的物

體。

2.航攝巡查資料

(1)無人機(jī)巡查記錄單；

(2)數(shù)字航攝儀檢測報(bào)告，包括：相機(jī)序列號(hào)、鏡頭

編號(hào)、像幅大小、像素大小、CCD大小、像主點(diǎn)坐標(biāo)xo、yo>

焦距f、徑向畸變系數(shù)kl、偏心畸變系數(shù)Pl、P2、坐標(biāo)原點(diǎn)

位置等信息；

(3)設(shè)計(jì)航線示意圖；

(4)航攝照片及POS數(shù)據(jù)；

(5)地面控制點(diǎn)坐標(biāo)；

(6)航拍飛行軌跡回放數(shù)據(jù)。