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低空数字航空摄影规范国家测绘局中国测绘科学研究院中测新图（北京）遥感技术有限责任公司2010年10月14日丁晓波副研究员背景介绍2编制工作简介3低空数字航摄规范详细解释示例4标准名称和低空概念1国家局批量装备无人机情况5无人机航摄生产中若干问题6答疑和交流时间72009年，国家测绘局国土测绘司下发的标准名称为《低空数字航空摄影数据获取技术规定》；数据获取本身仅包括航空摄影及相关数据记录，没有其他数据，且同时下达的其他两个个标准也称规范，故将本标准名称更改为《低空数字航空摄影规范》。相关的航空摄影规范标准名称说明“低空数字航空摄影”非严密概念，为区别于大飞机和大幅面数字航摄仪所进行的“数字航空摄影”，其特点如下：采用轻小型飞行器，可使用、但不依赖机场起降；相对航高较低，一般在2000米以下；采用2000万像素以上小像幅数码相机为传感器进行航空摄影测量工作。缺点：像幅小，姿态角大编制背景低空航摄技术发展历程低空航摄技术发展历程20062006河北省测绘局三角翼飞行器搭载数字测量相机中测新图（北京）遥感技术有限责任公司系列无人机中国测绘科学研究院无人飞艇航摄系统……武汉大学轻型飞机搭载120胶片相机摄影测量中国测绘科学研究院MARSS-1搭载135相机北京科源公司AD200搭载1818相机试验9090年代年代中测新图（北京）遥感技术有限责任公司蜜蜂11超轻型搭载数字测量相机的飞机低空数码遥感系统中国测绘科学研究院UAVRS无人机航摄系统北京四维远见信息技术有限责任公司蜜蜂3搭载四拼相机技术试验20052005汶川地震有人机无人机低空航摄生产试验示范20082008年年20102010年年国家测绘局批量装备无人机到省级测绘单位编制背景装备基本情况机动灵活，不依赖机场，可自动驾驶，适于小面积重点区域的测绘造价约为大飞机系统的1/20,运行成本不及大飞机系统的1/40全数字化作业，低空云下飞行、大比例尺、高精度公路起飞弹射架起飞戈壁河滩起飞草地起飞撞网、伞降回收低空数字航摄灵活性低空航摄的应用定位应急测绘我国自然灾害频发，平均每年因灾造成直接经济损失近2000亿元地震灾害应急监测洪水应急监测雪灾应急监测小城镇、新农村建设测绘我国拥有约3万个小城镇、65万个行政村、257万个自然村面积小（几个平方公里以下）、分布广高分辨率（5-20cm）、大比例尺（1：500-1：2000）困难地区测绘西部1：5万无图区测图工程县城区大比例尺成图海拔高（平均海拔4000米以上）分布广（200万平方公里区域内）重大工程建设测绘公路、铁路、水利、电力、油气等重大工程建设青川县木鱼镇灾害应急获取唐家山堰塞湖泄洪监测浙江省温州市泰顺县三魁镇石油清管站1：500航空摄影测量西藏噶尔县正射影像34个高原县城分布成果数据例子矢量图件测制土地利用专题图生产标准分幅DOM1：500——1：2000影像挂图（阴天云下摄影）红青立体影像图（特殊产品）林业资源调查专题图编制背景国内生产应用情况国内生产应用情况自2005年以来，低空数字航摄技术已经被广泛应用于国家基础航空摄影、西部测图工程困难地区测图、土地资源调查监测、数字城市建设和抗震救灾测绘等各重大测绘项目中。不完全统计，累计各家生产应用项目100余项，数据已近20万张，合同额约5千万。编制背景国内生产应用情况国内生产应用情况在生产实践中不断总结积累，统计了大量生产实验的技术指标，2010年1~6月编制了《低空数字摄影测量规范》，指导生产作业,由于技术成熟度限制，以及产业化应用规模有限，暂作为指导性技术文件执行，效率等同于行业标准，3年内继续修订。应用需求、装备、软件、处理技术、工艺、人员、管理制度等一系列问题需要逐步解决，成熟完善是需要过程。2010年国家测绘局率先批量装备无人机航测遥感系统，作为重点工作，也颁布了一批有关无人机的标准规范指导生产工作。编制工作简况200920103月，经国家测绘局国土司批准立项，列入测绘行业标准计划。4月，报实施方案5月，成立编写课题组6月，讨论形成框架结构8月，收集整理资料，研究分析整合12月，完成标准大纲和基本内容。1月，完成第一次讨论2月，完成基本指标和初稿。4月完成3次内部讨论修改6月23日完成征求意见稿。向6个行业内相关单位征求意见，收到意见65条。6月28日完成送审稿。7月5日形式审查完毕。7月14日完成评审会议。8月31日完成最终稿。9月28日出版标准主要内容前言引言正文资料性附录标准主要内容前言、范围及引用文件前言、范围及引用文件前言部分：说明了编制的背景、起草规则依据、提出单位、归口单位、起草单位及主要起草人。本标准起草单位：中测新图（北京）遥感技术有限责任公司、中国测绘科学研究院、广东省国土资源厅测绘院。本标准主要起草人：李英成、丁晓波、毕凯、郭童英、刘小丁、廖明、曲磊、唐力明、李玲、杨江江、丁华祥、张丽娜、滕长胜。1范围部分：规定了本标准的适用范围。适用于1：500、1：1000、1：2000数字线划图、数字高程模型、数字正射影像图等为主要目的的低空数字航空摄影工作，其他比例尺可参照。2规范性引用文件部分：按文中引用的先后顺序列出了本标准引用的相关规范。GB/T69621﹕5001﹕10001﹕2000地形图航空摄影规范CH/T8021数字航摄仪检定规程CH/Z3001无人机航摄安全作业基本要求CH/Z3002无人机航摄系统技术要求引言部分：规定了本标准与现有数字航摄标准的区别，适用领域，对低空数字航空摄影做定性描述。低空轻小型飞行器小像幅相机标准主要内容第第33章章术语和定义术语和定义对涉及到的新名词、新术语进行了定义。1.超轻型飞行器航摄系统aerialphotographysystemofultra-lightaircraft小像幅数码相机和有人驾驶超轻型固定翼飞机、三角翼飞行器、动力滑翔伞、直升机等飞行平台2.无人飞行器航摄系统aerialphotographysystemofunmannedaerialvehicle小像幅数码相机和无人驾驶的固定翼飞机、直升机、飞艇飞行平台标准主要内容第第44章章航摄系统要求航摄系统要求对系统的两大组成部分进行了明确规定；飞行平台部分，对影响飞行质量的基本性能指标进行了规定。高度，速度，续航，抗风力，自驾仪，GPS,惯性测量装置，监控范围，载荷，起降能力数码相机部分，对影像影像质量和几何精度的指标进行了规定。基本要求，检校要求，动态范围，存储量，供电有关无人机的其他内容，参见另一个飞行平台的规范高度：低无法实施摄影测量高干扰军队和民航航线高海拔地区必须足够升限。续航：1.5小时，作业能力。抗风：安全和天气选择的余地飞行速度：地速，像移，成像质量与几何精度自驾仪：航路点1000个以上（高级的可实现定点曝光控制）GPS:单频导航，双天线修旋偏，双频差分或精密单点定位（线元素）惯性测量装置：最低精度要求（角元素）监控半径：最低要求，安全和作业需要飞行平台详细要求的解释数码相机详细要求的解释基本要求：结构可检校性，航测要求。检校要求：内容，方法，精度。数据类型：质量要求。存储量：作业能力。供电时间：作业能力和安全条件。批量装备：24、35毫米镜头静态检校精度优良动态，平动和振动可能会精度下降，更高精度的已经拥有或者正在研制。室外检校场及控制点标志室内控制场畸变系统组成飞行平台垂直尾型倒桅尾型双发型自动驾驶仪GPS导航姿态控制仪作业软件质量评价软件快速预处理软件地面运输车后处理集群网络化并行处理（DPGRID）作业软件任务规划系统精确航线设计数码相机定点曝光自动修旋偏云台飞行控制地面监控系统总体工艺流程精确航线设计无人机航摄质量快速评价软件数据快速预处理软件现场像控测量集群网络化并行处理（DPGRID）任务规划标准主要内容第第55章章航摄计划与航摄设计航摄计划与航摄设计航摄计划项目概况，基本要求，组织办法，实施步骤等总体内容航摄设计地面分辨率，分区，基准面，航线敷设，季节时间，其他要求该部分与航摄规范主要不同的是相机参数，具体技术是完全相同的。采用自主研发的基于DEM的精确航线设计软件进行设计。该软件以全国DEM为底图，逐点精确设计曝光点；避免人为失误，可编辑修改，真实显示实际地面覆盖范围。精确设计表1地面分辨率测图比例尺地面分辨率值（cm）1﹕500≤51﹕10008～101﹕200015～20标准主要内容第第66章章航摄实施航摄实施对低空航摄特有的部分进行了规定：使用机场时，应按照机场相关规定飞行；不使用机场时，应根据飞行器的性能要求，选择起降场地和备用场地；航摄实施前应制定详细的飞行计划，且应针对可能出现的紧急情况制定应急预案；在保证飞行安全的前提下可实施云下摄影；超轻型飞行器航摄系统实施航摄时风力应不大于5级。无人飞行器航摄系统实施航摄时，固定翼飞机、直升机要求风力应不大于4级，飞艇等应不大于3级；轻型无人飞行器航摄实施的其他要求按照CH/Z3001执行；需要进行差分GPS测量计算实际曝光点坐标的情况下，可就近布设GPS地面基站点。视频播放标准主要内容第第77章章飞行质量与影像质量要求飞行质量与影像质量要求明确规定了飞行质量和影像质量具体要求。像片重叠度放宽，具体设计可灵活选择，应满足以下要求：航向重叠度一般应为60%～80%；最小不应小于53%；旁向重叠度一般应为15%～60%，最小不应小于8%。像片倾角一般不大于5°，最大不超过12°，出现超过8°的片数不多于总数的10%。特别困难地区一般不大于8°，最大不超过15°，出现超过10°的片数不多于总数的10%。通过对生产应用数据的统计分析，给出了具体量化指标，相对数字航空摄影标准对飞行质量进行了适度放宽。改变了数字航空摄影旋偏角的检查方法，为旋角检查，并给出了示意图作为附件。像片旋角一般不大于15°，在确保像片航向和旁向重叠度满足要求的前提下，个别最大旋角不超过30°，在同一条航线上旋角超过20°像片数不应超过3片。超过15°旋角的像片数不得超过分区像片总数的10%；像片倾角和像片旋角不应同时达到最大值。旋角检查方法原航摄规范规定的旋偏角检查方法旋偏角偏航距会引起角度值过大，不适于低空航摄利用并结合原有的测绘成果质量检查与验收相关规范，提出IMU/GPS成果质量检查的内容，以确保成果质量的可用性及完整性。标准主要内容第第88章章成果质量检查成果质量检查对数据质量、飞行质量和摄影质量检查项目进行了明确规定。其中，影像质量检查总体上参照传统框幅式航摄的要求，更改了数字术语，对飞行质量按照第七章规定执行。空中三角测量精度验证区进行了规定，由用户根据需要选择。明确规定了低空数字航摄成果的具体构成、整理和验收要求；增加了数据预处理的部分改动了航片编号和旋转指北等，通过增加附件示意图等来说明和建立像片索引关系。标准主要内容第第99章章成果整理和验收成果整理和验收资料附录计算公式（略）航摄飞行记录表资料性附录旋角检查方法资料性附录航线示意图资料性附录相机安装示意图资料性附录资料移交书国家局固定翼轻型无人机培训班的学习训练情况第一批装备国家测绘局直属局和地方测绘局17套2010年年中推广到34个省级测绘单位承担单位承担装备任务量已经培训人次装备地点中国测绘科学研究院中测新图（北京）遥感技术有限责任公司18套117人次陕西、四川、黑龙江、河北、河南、云南、甘肃、青海、宁夏、新疆、吉林、内蒙、浙江、福建、广东、北京、西藏中国测绘科学研究院重点实验室和航测所7套未统计海南、安徽2、辽宁、广西、江苏、贵州中国测绘科学研究院北京测科空间信息技术有限公司7套未统计重庆2、湖北、山西、江西、山东、天津操控手合适人选1）自主培养2）招募航模飞控手飞行安全风险1）安全注意事项，操作规范，应急预案，2）无人机管理办法边疆、机场、军事区域、大中城市等禁入3)空域申请合法手续4）正常的损伤，消耗维护和技术支持问题1）供货商2）工厂3）备件市场精度问题（相机本身）效益问题