202032013《IMU／GNSS辅助低空高光谱数据获取技术规范》编制说明.docx

IMU/GNSS辅助低空高光谱数据获取技术规范编制说明行业标准项目名称：IMU/GNSS辅助低空高光谱数据获取技术规范行业标准项目编号：202032013送审行业标准名称：（此栏送审时填写）报批行业标准名称：（此栏报批时填写）承担单位：广东省国土资源测绘院当前阶段：回征求意见送审稿审查口报批稿报批编制时间：2023年7月、I奇11 .任务来源12 .目的意义13 起草单位及主要起草人24.王要工作过程3二、标准编制原则和确定标准主要内容的论据42.确定规范主要内容的论据5三、主要试验（或验证）的分析、综述报告，技术经济论证，预期的经济51.主要验证的分析和综述5四、采用国际标准和国外先进标准的程度，以及与国际、国外同类标准水平的对比情况，或与测试的国外样品、样机的有关数据对比情况.171.采用国际标准和国外先进标准的程度172.与国际、国外同类标准水平的对比情况，或与测试的国外样品、样机的有关数据对比情况18五、与有关的现行法律、法规和强制性标准的关系18六、重大分歧意见的处理经过和依据18七、标准作为强制性标准或推荐性标准的建议18八、贯彻标准的要求和措施建议（包括组织措施、技术措施、过渡办法等内容）18九、废止现行有关标准的建议18十、其他应予说明的事项18IMU/GNSS辅助低空高光谱数据获取技术规范编制说明一、工作简况1 .任务来源广东省国土资源测绘院上报2020年度自然资源标准制修订工作计划获自然资源部办公厅批准。依托以上项目，规范起草单位制定了IWGNSS辅助低空高光谱数据获取技术规范。规范制订申报时名称为无人机高光谱数据获取规范，经立项专家修改为IMU/GNSS辅助低空高光谱数据获取技术规范。2 .目的意义兴起于20世纪80年代的高光谱遥感技术融合了光谱技术和成像技术，成为对地观测技术的重要研究方向。自20世纪90年代起，国内外遥感技术研究的热点围绕着高光谱遥感展开。随着遥感传感器的光谱分辨率不断提高，人们对地物光谱属性及特征的认知也不断深入。许多隐藏在狭窄光谱范围内的地物特性逐渐得以发现，大大加快了遥感技术的发展，使高光谱遥感成为21世纪遥感领域的重要研究方向之一。目前高光谱遥感技术已经广泛应用于地质矿产、植被监测、农业、环境及食品安全等方面。继传统的航天、航空遥感之后，无人机（UAV）遥感技术被视为第3代遥感技术，越来越成为国内外学者研究的热点课题。无人机遥感技术可快速获取空间遥感信息，包括地理信息、资源及环境等信息，完成遥感数据的采集、处理及应用分析，具有机动、安全及经济等优点。目前，将无人机和高光谱相结合的技术已经得到极大发展，但各种产品技术水平良莠不齐，必须有相关标准指导，才能保证获取到高质量的高光谱数据。为统一、规范无人机高光谱数据获取，现计划编制IMU/GNSS辅助低空高光谱数据获取技术规范O3 .起草单位及主要起草人1）承担单位和协作单位承担单位（主编单位）：广东省国土资源测绘院。广东省国土资源测绘院是广东省全国首批甲级资质测绘单位，也是广东省首批开展IMU/GNSS辅助低空高光谱数据获取试验工作的测绘单位。单位基于HeadWallNanoHyperspec和NeoHypexVS-620高光谱成像仪进行了大量低空高光谱数据获取工作，积累了丰富的经验。协作单位（参编单位）：核工业北京地质研究院、江苏省地质勘查技术院、华南师范大学、南京工业大学、广州星博科仪有限公司。2）主要起草人及其所做工作本规范的主要起草人及其所做工作见表Io表1主要起草人及其所做的主要工作序号姓名工作单位所做的主要工作1付振华广东省国土资源测绘院总负责人，统筹人员分工、组织实施和进度管理。2刘洪成核工业北京地质研究院负责标准编写指导、内容审核、技术论证。3刘金沧广东省国土资源测绘院负责标准结构设计、内容框架搭建、需求调研。4王斌广东省国土资源测绘院负责主要技术指标设计、标准初稿编写、意见征集。5ULi英石江苏省地质勘查技术院负责标准编写指导、内容审核、技术论证。6黄小川广东省国土资源测绘院负责资料收集、标准初稿编写、技术论证。7罗文斐华南师范大学参与标准审核、技术论证，提出修改意见。8李琴广东省国土资源测绘院参与标准修改和完善、意见收集。9张广运南京工业大学参与标准审核、技术论证，提出修改意见。10张洋广州星博科仪有限公司参与标准审核、技术论证，提出修改意见。11赵国凤江苏省地质勘查技术院参与需求分析、标准内容讨论。12叶发旺核工业北京地质研究院参与需求分析、标准内容讨论。13夏进亮广东省国土资源测绘院参与资料收集、技术论证、标准初稿编写。14戴诗涛广东省国土资源测绘院参与标准修改和完善、技术论证。15梁森江苏省地质勘查技术院参与标准内容讨论、技术论证。序号姓名工作单位所做的主要工作16鲁纳川核工业北京地质研究院参与标准内容讨论、技术论证。17刘文建广东省国土资源测绘院参与标准内容讨论、技术论证。18白航广东省国土资源测绘院参与标准内容讨论、技术论证。19陆迪雄广东省国土资源测绘院参与标准内容讨论、技术论证。4 .主要工作过程1）立项启动2020年，经自然资源部批准立项，本规范列入2020年度自然资源标准制修订工作项目，由广东省国土资源测绘院负责项目实施，华南师范大学、南京工业大学、广州星博科仪有限公司为参编单位共同参与完成该项目。2020年9月，广东省国土资源测绘院成立了规范编制组，编制任务启动。2）起草阶段2020年10月至2020年12月，规范编制组组织相关单位积极开展准备工作，包括需求调研、资料收集分析、规范编制纲要讨论等。通过收集国内外现有的基于IMU/GNSS的低空高光谱数据获取案例、技术等相关方面的研究成果、文献资料和数据，在对资料进行总结、归纳、整合的基础上，确定了IMU/GNSS辅助低空高光谱数据获取规范编写的大体思路和纲要内容。2021年1月至2021年3月，在已有工作经验、前期项目研究、文献资料分析和国内外相关研究成果调研的基础上，规范编制组组织召开多次研讨会，讨论并确定了开展技术规范编制工作的原则、程序、步骤和方法，于2021年4月形成了规范草稿。2021年5月至2022年10月，规范编制组组织开展多次研讨会，就规范草稿的格式、规范的关键内容、技术难点等进行多次修改和完善，于2022年11月形成规范征求意见稿，编制了编制说明和征求意见函。2022年11月至2023年3月，按照征求意见要求提交相关材料，报全国地理信息标准化技术委员会测绘分技术委员会审核。2023年4月至2023年7月，按照全国地理信息标准化技术委员会测绘分技术委员会建议，整合江苏省地质勘查技术院、核工业北京地质研究院等完成的无人机低空高光谱遥感数据采集与预处理技术规程，并召开了相关研讨，于2023年7月形成修改完善后的征求意见稿，编制了编制说明和征求意见函。3）征求意见2023年7月，提交修改完善后的征求意见稿与编制说明，经全国地理信息标准化技术委员会测绘分技术委员会形式审查，公开征求意见。4）送审阶段5）报批阶段二、标准编制原则和确定标准主要内容的论据1 .编制原则本规范编制中认真遵循了先进性、实用性、协调性和规范性等原则，并重点把握了以下几个方面：D做好规范内容界定。经多次研究讨论，为避免规范覆盖范围过大，将规范的内容范围界定为低空无人机高光谱航摄系统组成、低空无人机高光谱航摄组织实施、低空无人机高光谱数据质量检查等无人机高光谱遥感内容。充分讨论了涉及到的高光谱成像仪类型，限制为市场主流的内置推扫式高光谱成像仪。充分讨论了基于IMU/GNSS航摄的实现方法和数据处理方法，以保证数据可靠性。2）明确无人机高光谱遥感行业的术语。相关行业属新兴行业，有新概念、新设备、新方法不断问世，本规范的术语部分必须充分考虑此种情况，准确的描述和定义行业新概念、新设备、新方法。3）扣准无人机高光谱遥感的特点，注重可操作性和成像效果以及数据精度。紧跟高光谱成像仪行业发展，在低空无人机高光谱遥感设备组装、航摄计划的设计与实施、航摄数据的质量检查等方面进行规定，同时注重最终成果的绝对表征可靠性。4）注重编写质量，尽可能做到科学、严谨、实用，规范体例及文本编写严格执行GB/TL2020的要求。2 .确定规范主要内容的论据本规范遵循中华人民共和国测绘法中华人民共和国测绘成果管理条例等法律法规，按照GB/T1.1-2020标准化工作导则第1部分：规范化文件的结构和起草规则等编制规则进行编写，依据现有的相关技术规范并结合无人机高光谱遥感生产实践和技术发展趋势确定主要的技术指标和要求。确定本规范主要内容的技术依据主要包括：1 GB/T27919-2011IMU/GPS辅助航空摄影技术规范2 GB/T27920.1数字航空摄影规范第1部分：框幅式数字航空摄影3 GB/T27920.2数字航空摄影规范第2部分：推扫式数字航空摄影三、主要试验（或验证）的分析、综述报告，技术经济论证，预期的经济效果1.主要验证的分析和综述（1）主要验证的技术指标和要求1）确定低空高光谱数据获取工作准备阶段的要求，包括航摄平台和系统准备、航摄规划要求、空域使用申请要求、飞行前准备；2）确定低空高光谱数据获取的要求，包括基本要求、地面GNSS基站数据获取要求、地面定标场光谱测量要求、地面光谱测量要求、原始数据质量检查要求；3）确定低空高光谱数据获取预处理要求，包括光谱校正、几何校正、条带拼接处理、预处理质量检查；4）确定低空高光谱数据获取数据产品分级与质量检查的要求；5）确定低空高光谱数据获取成果整理与移交要求。（2）主要技术指标和要求验证分析本规范规定了IMU/GNSS辅助低空高光谱数据获取的工作准备、数据获取、数据预处理、预处理产品分级及质量、成果整理与移交等方面的主要技术要求。通过参考现有的相关技术规范、文献资料、研究成果，结合目前行业、市场的实际情况，组织多次交流讨论和技术论证，对主要的技术指标和要求进行了验证，验证分析情况具体见表2。表2主要技术指标和要求验证分析情况表内容技术指标指标设定及要求设定理由验证依据航摄平台和系统准备航摄平台和系统准备低空飞行平台要求应有足够的载荷能力，满足安装成像光谱仪及相关配套设备的要求；主要考虑高光谱数据获取过程的安全，提高设备稳定性，从而提高数据获取质量。依据CH/T3005-2021低空数字航空摄影规范。保证卫星导航定位信号接收正常；主要考虑高光谱数据过程设备的正常定位。依据GB/T39612-2020低空数字航摄与数据处理规范。应配有充足的电池或电源供电系统；主要考虑高光谱数据获取过程中供电不间断。根据数据获取实际需要进行设定。满足工作环境温度要求。主要考虑航摄平台和系统的安全性。根据航摄平台和系统所需环境条件进行设定。高光谱成像仪要求推扫式成