《生產(chǎn)建設項目水土保持監(jiān)測無人機應用技術(shù)導則》編制說明

《生產(chǎn)建設項目水土保持監(jiān)測無人機應用

技術(shù)導則》

（√征求意見稿送審稿報批稿）

編制說明

主編單位：長江水利委員會長江科學院

北京渤海嘉實工程咨詢有限責任公司

水利部科技推廣中心

2022年3月

編制說明

一、工作簡況

1.1任務來源

2020年12月，中國水利學會根據(jù)《中國水利學會團體標準管理辦法》相關(guān)規(guī)

定，經(jīng)過立項論證，公示后以《關(guān)于批準<河湖生態(tài)空間管控與保護技術(shù)導則>等

48項標準立項的通知》（水學〔2021〕96號），批準該標準立項。

本標準的主編單位為長江水利委員會長江科學院、北京渤海嘉實工程咨詢有

限責任公司及水利部科技推廣中心；參編單位為深圳市深水水務咨詢有限公司、

水利部海河水利委員會海河流域水土保持監(jiān)測中心站、北京水保生態(tài)工程咨詢有

限公司、北京華夏山川生態(tài)環(huán)境科技有限公司、水利部長江勘測技術(shù)研究所、長

江勘測規(guī)劃設計研究有限責任公司、黃河水利委員會黃河水利科學研究院、中水

珠江規(guī)劃勘測設計有限公司、北京水利學會、北京市懷柔區(qū)水土保持和水生態(tài)工

作站、北京市延慶區(qū)白河流域水務所、北京市路政局道路建設工程項目管理中

心、北京市順義區(qū)水務局仁和水務所及北京中水渤海工程監(jiān)理有限責任公司。

1.2任務背景

我國是世界上水土流失最嚴重的國家之一，黨的十八大以來，國家推進生態(tài)

文明建設戰(zhàn)略，水土保持已成為生態(tài)文明建設的重要組成。生產(chǎn)建設項目水土保

持監(jiān)測是做好水土保持工作的重要基礎性支撐，但現(xiàn)階段，我國水土保持監(jiān)測工

作還存在諸多短板，嚴重制約了水土保持監(jiān)測工作的發(fā)展。

近年來，隨著“空天地一體化”技術(shù)的發(fā)展，無人機遙感已為水土保持監(jiān)測提

供了有力的技術(shù)支撐，并逐漸形成以無人機為空中平臺，構(gòu)建了“天地一體、上下

協(xié)同、信息共享”的監(jiān)管新模式。然而，這一技術(shù)在水土保持監(jiān)測工作中的廣泛應

用還未形成統(tǒng)一、有效的方法與標準，主要體現(xiàn)在無人機使用不規(guī)范、沒有統(tǒng)一

的操作規(guī)范，進而無法支撐數(shù)據(jù)共享，影響監(jiān)測成果效益的進一步發(fā)揮等。

為此，長江水利委員會長江科學院聯(lián)合北京渤海嘉實工程咨詢有限責任公

司、水利部科技推廣中心等單位，基于大量的生產(chǎn)建設項目無人機水土保持監(jiān)測

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經(jīng)驗，制定《生產(chǎn)建設項目水土保持監(jiān)測無人機應用技術(shù)導則》這一團體技術(shù)標

準，旨在規(guī)范和統(tǒng)一團體成員單位利用無人機開展生產(chǎn)建設項目水土保持監(jiān)測時

的技術(shù)流程、數(shù)據(jù)格式、成果標準等，填補水土保持行業(yè)相關(guān)新技術(shù)應用領域的

空白，推進生產(chǎn)建設項目水土保持監(jiān)管信息化，促進水土保持監(jiān)測數(shù)據(jù)共享，實

現(xiàn)無人機遙感監(jiān)測安全可控和良性健康發(fā)展。

目前，我國水土保持相關(guān)法律法規(guī)體系已經(jīng)基本形成，重要的標準已經(jīng)頒布

實施并有效指導水土保持工作。無人機技術(shù)作為水土保持監(jiān)測中的一項新技術(shù)，

在一定程度上反應了當前水土保持信息化建設的水平，應盡快制定團體標準，為

行標乃至國標的制訂提供前提和基礎。

1.3主要工作過程

1.3.1組建標準編制組

長江水利委員會長江科學院作為標準編制技術(shù)牽頭機構(gòu)，于2020年10月組建

了由北京渤海嘉實工程咨詢有限責任公司、水利部科技推廣中心等行業(yè)專家及一

線人員組成的標準編制工作組，制定了標準編制工作方案，開展標準編制工作。

1.3.2文獻和資料收集

標準編制組收集整理了相關(guān)的國家或行業(yè)標準，如《生產(chǎn)建設項目水土保

持監(jiān)測與評價標準》（GB/T51240）、《生產(chǎn)建設項目水土保持技術(shù)標準》

（GB50433）、《生產(chǎn)建設項目水土流失防治標準》（GB/T50434）、《水土

保持遙感監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（SL592）、《水土保持信息管理技術(shù)規(guī)程》（SL

341）、《數(shù)字航空攝影測量測圖規(guī)范第1部分：1:5001:10001:2000數(shù)字高程模

型數(shù)字正射影像圖數(shù)字線劃圖》（CH/T3007.1）、《數(shù)字航空攝影測量測圖

規(guī)范第1部分：1:50001:10000數(shù)字高程模型數(shù)字正射影像圖數(shù)字線劃圖》

（CH/T3007.2）、《無人機航攝安全作業(yè)基本要求》（CH/Z3001）、《低空數(shù)

字航空攝影測量內(nèi)業(yè)規(guī)范》（CH/Z3003）、《低空數(shù)字航空攝影測量外業(yè)規(guī)

范》（CH/Z3004）、《低空數(shù)字航空攝影規(guī)范》（CH/Z3005）、《數(shù)字航空

攝影測量控制測量規(guī)范》（CH/T3006）、《數(shù)字測繪成果質(zhì)量要求》（GB/T

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17941）、《民用輕小型固定翼無人機飛行控制系統(tǒng)通用要求》（GB/T

38996）、《輕小型多旋翼無人機飛行控制與導航系統(tǒng)通用要求》（GB/T

38997）等相關(guān)標準和資料。標準編制組按照標準編制依據(jù)和原則，對上述資料

進行了認真分析、學習和研討，初步理順了標準編制的方向和思路。

1.3.3調(diào)研及標準編制

（1）調(diào)研

標準編制工作組通過行業(yè)協(xié)會等平臺，召集相關(guān)科研院所、工程管理部門和

生產(chǎn)單位進行座談，與從事生產(chǎn)建設項目水土保持監(jiān)測管理和從事生產(chǎn)建設項目

一線等方面的專家進行交流，了解國內(nèi)相關(guān)水土保持監(jiān)測工作的開展情況，總結(jié)

其經(jīng)驗，分析項目實施中存在的問題。同時，標準編制工作組還赴相關(guān)單位進行

了調(diào)研，了解各相關(guān)單位開展無人機在生產(chǎn)建設項目水土保持監(jiān)測工作方面的相

關(guān)進展情況，獲取了工作經(jīng)驗，總結(jié)了存在的問題。

通過調(diào)研，標準編制工作組系統(tǒng)梳理了生產(chǎn)建設項目水土保持監(jiān)測無人機應

用技術(shù)導則項目實施的主要內(nèi)容，分析了水土保持無人機應用實施中各環(huán)節(jié)的主

要目的、內(nèi)容及要求，基本理清了本標準的編制思路。

（2）形成標準初稿

通過調(diào)研，標準編制工作組對收集到的相關(guān)信息、資料進行了詳細的分析、

研討和總結(jié)，結(jié)合生產(chǎn)建設項目水土流失特點，圍繞全面、快速、實時監(jiān)測等合

理的要求，形成了生產(chǎn)建設項目水土保持無人機應用設計思路。在此基礎上，參

照GB/T1.2—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》

的要求，編寫了《生產(chǎn)建設項目水土保持監(jiān)測無人機應用技術(shù)導則》標準初稿。

（3）標準立項

2020年12月9日，標準編制工作組完成《生產(chǎn)建設項目水土保持監(jiān)測無人機

應用技術(shù)導則》初稿和立項申請材料，提交中國水利學會。2020年12月29日，中

國水利學會在北京組織了該標準立項論證審查，審查專家一致同意該標準立項，

同時提出了修改意見及建議。2021年7月21日，水利學會發(fā)布該標準立項公示。

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立項論證專家意見及建議主要包括：

1）無人機技術(shù)在水利、環(huán)保、鐵路、交通、能源等多個行業(yè)中應用已十分

廣泛，具有數(shù)據(jù)獲取成本低、安全作業(yè)保障能力強、數(shù)據(jù)精度高的優(yōu)勢，技術(shù)成

熟可靠。為進一步推廣普及無人機技術(shù)在生產(chǎn)建設項目水土保持監(jiān)測中的應用、

規(guī)范技術(shù)流程、數(shù)據(jù)類型與格式等，保證數(shù)據(jù)質(zhì)量，制定《生產(chǎn)建設項目水土保

持監(jiān)測無人機應用技術(shù)導則》是必要的，也是可行的。

2）導則主要包括的基本原則、無人機遙感作業(yè)方案、基礎影響采集、監(jiān)測

信息提取與應用、質(zhì)量管理等內(nèi)容合理。

3）申報單位提出的導則立項申請理由充分，目標明確，框架結(jié)構(gòu)合理。

（4）形成征求意見稿

根據(jù)立項論證專家意見，標準編制工作組逐條討論處理，對《生產(chǎn)建設項目

水土保持監(jiān)測無人機應用技術(shù)導則》初稿進行了多次討論、修改，于2021年12月

形成征求意見稿，完成征求意見階段材料（征求意見稿和編制說明），于2022年

3月提交中國水利學會。

1.4主要起草人及其所做的工作

1.4.1起草單位

本標準起草工作由長江水利委員會長江科學院、北京渤海嘉實工程咨詢有限

責任公司及水利部科技推廣中心牽頭負責。

1.4.2任務分配介紹

中國水利學會作為主管單位負責指導與協(xié)調(diào)標準的編制工作。

長江水利委員會長江科學院作為標準起草的主要單位，主要負責標準文本起

草、反饋意見處理、與編制單位之間的溝通交流等工作。

北京渤海嘉實工程咨詢有限責任公司、水利部科技推廣中心負責各相關(guān)資料

分析整理，參與文本的討論，技術(shù)支持，會議召集等工作。

各參編單位主要負責標準中相關(guān)指標的復核工作。

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二、主要內(nèi)容及來源依據(jù)

2.1主要內(nèi)容

本標準共包括8章，分別為：

1.范圍

2.規(guī)范性引用文件

3.術(shù)語

本章給出了本規(guī)范的主要術(shù)語。

4.基本規(guī)定

本章給出了無人機應用的基本原則、監(jiān)測內(nèi)容、監(jiān)測指標和重點監(jiān)測對象。

5.基礎影像采集

本章給出了對無人機遙感系統(tǒng)配置、作業(yè)方案、影像采集的相關(guān)要求。

6.監(jiān)測信息提取

本章給出了對基礎影像處理、基礎信息提取和監(jiān)測指標獲取的方法和質(zhì)量要

求。

7.分析評價

本章給出了對水土流失情況評價和水土保持效果評價的方法。

8.監(jiān)測成果及要求

本章給出了對監(jiān)測成果及其質(zhì)量的要求。

2.2來源依據(jù)

《生產(chǎn)建設項目水土保持監(jiān)測與評價標準》（GB/T51240）、《生產(chǎn)建設項

目水土保持技術(shù)標準》（GB50433）、《生產(chǎn)建設項目水土流失防治標準》

（GB/T50434）、《水土保持遙感監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（SL592）、《水土保持信息管

理技術(shù)規(guī)程》（SL341）、《數(shù)字航空攝影測量測圖規(guī)范第1部分：1:5001:1000

1:2000數(shù)字高程模型數(shù)字正射影像圖數(shù)字線劃圖》（CH/T3007.1）、《數(shù)字航空

攝影測量測圖規(guī)范第1部分：1:50001:10000數(shù)字高程模型數(shù)字正射影像圖數(shù)字線

劃圖》（CH/T3007.2）、《無人機航攝安全作業(yè)基本要求》（CH/Z3001）、《低

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空數(shù)字航空攝影測量內(nèi)業(yè)規(guī)范》（CH/Z3003）、《低空數(shù)字航空攝影測量外業(yè)規(guī)

范》（CH/Z3004）、《低空數(shù)字航空攝影規(guī)范》（CH/Z3005）、《數(shù)字航空攝

影測量控制測量規(guī)范》（CH/T3006）、《數(shù)字測繪成果質(zhì)量要求》

（GB/T17941）、《民用輕小型固定翼無人機飛行控制系統(tǒng)通用要求》

（GB/T38996）。

2.3主要試驗、驗證及試行結(jié)果

該標準涉及的試驗主要包括：

（1）基于普通航拍的水土保持監(jiān)測試驗：本試驗以鄂北地區(qū)水資源配置工

程為例，通過無人機對主體工程擾動前的狀況進行航拍，可以看到擾動地表的類

型，擾動前的植被類型等；施工過程中對棄土場進行航拍，可快速獲取棄土場的

堆放方式，是否發(fā)生流失對周邊產(chǎn)生影響；通過對水土保持措施航拍，可以判斷

水土保持措施的類型，施工后的恢復狀況。無人機可以從更高的視角俯瞰，從而

更快速的獲取監(jiān)測信息。

（2）基于規(guī)劃航線航拍的水土保持監(jiān)測試驗：本試驗以鄂北地區(qū)水資源配

置工程為例，從基礎影像獲取、監(jiān)測信息提取、分析評價3個方面，開展水土保

持監(jiān)測實例分析。首先，針對工程典型區(qū)進行規(guī)劃航線航拍，利用Agisoft

Photoscan軟件處理原始影像，獲取各區(qū)域的DOM和DEM成果，其水平精度分別

可達0.05m和0.2m。然后，基于DOM和DEM提取監(jiān)測對象的土地利用類型、位

置、面積、體積等信息，構(gòu)建三維虛擬模型。最后，將提取的監(jiān)測信息逐一應用

于案例工程的水土保持監(jiān)測工作，直接獲取各典型區(qū)擾動土地面積、棄渣體積、

苫蓋與否、苫蓋面積等監(jiān)測結(jié)果。無人機監(jiān)測與傳統(tǒng)監(jiān)測方法對比結(jié)果表明，雖

2種監(jiān)測方法的結(jié)果均滿足相關(guān)技術(shù)要求，但無人機監(jiān)測效率是傳統(tǒng)人工監(jiān)測效

率的3~5倍。

在上述試驗基礎上，結(jié)合國內(nèi)外生產(chǎn)建設項目水土保持監(jiān)測和無人機測繪的

相關(guān)研究成果，提出了生產(chǎn)建設項目水土保持監(jiān)測無人機應用技術(shù)導則。

本項目參與單位涉及科研院所、公司等多個單位，這些單位長期以來，運用

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無人機技術(shù)開展了大量生產(chǎn)建設項目水土保持監(jiān)測工作，并進行了系統(tǒng)的研究和

總結(jié)，取得了良好的實踐經(jīng)驗、工作成效和科研成果。

本標準的編寫，旨在規(guī)范生產(chǎn)建設項目水土保持監(jiān)測無人機應用，為相關(guān)管

理部門的工程管理和技術(shù)單位/公司的應用實踐提供科學依據(jù)和技術(shù)支撐。目前，

相關(guān)技術(shù)已經(jīng)在鄂北地區(qū)水資源配置工程、引江濟淮工程等生產(chǎn)建設項目水土保

持監(jiān)測中得到應用，取得顯著效果。標準的編寫，吸納了示范應用過程中的成功

經(jīng)驗，解決了水土保持監(jiān)測實施中存在的難題，對標準的驗證、試行和推廣具有

重要意義。

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三、與相關(guān)標準的關(guān)系分析

3.1與國際、國外同類標準水平的對比情況，或與測試的國外樣品、樣機的有關(guān)

數(shù)據(jù)對比情況

表1國內(nèi)外遙感監(jiān)測技術(shù)的適應性及效果比較

技術(shù)方法應用范圍效果評估

無人機環(huán)境遙感監(jiān)測國內(nèi)廣泛使用針對環(huán)境開展監(jiān)測

針對衛(wèi)星遙感技術(shù)和水土流失動

水土保持遙感監(jiān)測國內(nèi)廣泛使用

態(tài)監(jiān)測工作，精度較低

油氣管道工程無人機航空攝影測量國內(nèi)有使用針對油氣管道工程開展攝影測量

輸變電工程無人機航空攝影測量國內(nèi)有使用針對輸變電工程開展攝影測量

現(xiàn)有的無人機、遙感相關(guān)標準規(guī)范多是針對無人機和遙感硬件、軟件通用技

術(shù)或者其他行業(yè)的，可以為本導則提供參考和借鑒，但是目前還缺少專門的生產(chǎn)

建設項目水土保持監(jiān)測無人機應用技術(shù)導則。同時，目前無人機技術(shù)規(guī)范在各行

業(yè)的應用多限于主體工程，水土保持監(jiān)測領域無人機應用的相關(guān)規(guī)范、標準仍然

處于空缺狀態(tài)。本導則是對相關(guān)規(guī)定的細化、具體落實和有益補充。

3.2與國內(nèi)相關(guān)標準協(xié)調(diào)性分析

本導則編寫過程中，充分考慮了與國內(nèi)相關(guān)標準的協(xié)調(diào)性問題，如生產(chǎn)建設

項目水土保持監(jiān)測內(nèi)容應符合GB/T51240-2018《生產(chǎn)建設項目水土保持監(jiān)測與評

價標準》的要求。標準編寫工作參考了國內(nèi)相關(guān)標準，所述內(nèi)容與國內(nèi)相關(guān)標準

保持協(xié)調(diào)。

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四、貫徹措施及預期效果

全球正處于信息化高速發(fā)展的時代，信息技術(shù)已成為影響國家綜合實力和

國際競爭力的關(guān)鍵因素，信息化水平已經(jīng)成為衡量一個國家和地區(qū)現(xiàn)代化水平

的重要標志。水土保持作為我國的一項基本國策，其關(guān)系到我國小康社會建

設、生態(tài)文明戰(zhàn)略實施以及脫貧攻堅等國計民生的各個方面?，F(xiàn)階段，我國正

處于全面建設小康社會和生態(tài)文明的關(guān)鍵時期，急需加快推進水土保持信息化

建設，實時掌握水土保持情況，準確衡量水土資源、生態(tài)環(huán)境優(yōu)劣程度和經(jīng)濟

社會可持續(xù)發(fā)展能力，進一步提升國家宏觀決策的科學水平。面對日新月異的

世界科技發(fā)展新趨勢以及新時代國家高質(zhì)量發(fā)展的新要求，為支撐保障“互聯(lián)網(wǎng)

+”水利行業(yè)監(jiān)管，水利業(yè)務應用與互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、5G、人工智能等新一代信

息技術(shù)的融合需要進一步深入。黨的十九大明確指出“建設生態(tài)文明是中華民族

永續(xù)發(fā)展的千年大計”，水土保持作為生態(tài)文明的重要組織部分，已提升到史無

前例的高度。生產(chǎn)建設項目水土保持實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)測，是水土保持項目管理的重

要手段，已成為生態(tài)文明建設的重要抓手。

現(xiàn)階段，我國基礎建設蓬勃發(fā)展，許多重大工程項目相繼開工，隨著“放管

服”改革的深入，以無人機為平臺的水土保持信息化監(jiān)測