DB3206_T 1081-2024 水运工程桩位无人机测量导则.docx

ICS03.220.8CCSR20DB3206南通市地方标准DB3206/T1081-2024水运工程桩位无人机测量导则Guide1.inesforUAVsurveyofpi1.epositioninwatertransportengineering2024-07-19飨拈.2021090一实施南通市市场监督管理局发布前a3引341范胭52规范性引用文件53术语和定义54技术准符75现场作业86内业解算12W录A15附录B16附录C17附录D18附录E19附录F20前言本文件按胭GBn'1.1-2020(标掂化工作导则第1制分：标准化文件的结构和起草规则3的规定起草.请注意本文件的某些内容可健涉及专利.本文件的发布机构不承担识别专利的货任.本文件由两通市交通运输综合行EI执法支队提出。本文件由南通市交通运输局归口.本文件起草单位：南通市交通运皱嫁合行政执法支队、中建港航局蛆团有限公司,本文件主要起草人：隼样、般红m'伍忠林、赵志时、朱建明.邱礼平、商品品、王培伦.引言水运I：程桩位无人机测Ja技术是为解决水中桩位测技r作显大'危险性岛、精度不稳定等问应而发展的种新测员手段.为保证水运工程桩位无人机测员活动白序开展,促进新技术应用，实现其安全、经济效益,铜制本导则。本导则基于水运工程桩位测盘现状，依据现行国家和行业技术规范要求，通过程序化、数字化、图表化等形式，明确水运工程械位无人机测H技术在使用过程中的具体工作流程和柑关要求。依据本文件规定开展水运工程桃位无人机浏址，所得浏后成果站合始终测H制度评定情况和相关较收标准要求，可用于快速排表弁常班位或辅助开屣桩位验收检测.水运工程桩位无人机测导则1范本文件描述了利用低空无人机倾斜扭影测盘技术进行水运工程桩位质t检测的技术准条、现场作业和内业解算.等环节要求。本文件适用于水运工程PHC桩和淞注坡的无人机测外,此他工程桩位刈依可里据情况参照执行。2h范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款,其中，注目期的引用文件，仅该日期时应的版本适用于本文件：不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件.GB55018工程测量通用规数GB50167工程执影测量规范GB24356测绘成果质fit检查与验收JTS131水运J1.程测量规范JTS257水运工程防Jft检验标准CH,，T1.oI4基础地理信息数据档案管理与保护规范CI1.Z3001无人机航摄安全作业基本要求CHjZ3002无人机肮掇系统技术要求CI1.Z3003低空数字航空搬影测录内业规范C1.VZ3004低空数字航空摄影测优外业规范Z3005低空数字航空摄影规愆3术语和定义下列术语和定义适用于本文件.3.1无人机(UAV)InKnnedaeria1.vehic1.es一种由动力驱动、机上无人与驶、可重红使用的肮空器,具有遥控、半自主、Fi主三种飞行控制方式.来源：CH-Z3001-20103.1)3.2MMSWOb1.iqUCPhO1.OKraPhy抵影机主光轴明显偏感铅看战或水平方向并按一定帧斜角进行的摄影,3.3修量ob1.iquephotographyphotog8三etry利用帧斜掇影技术对地物迸行的W测，3.4BIJS力商3H度温凝土管桩（PHC）prcMrrssedhigh-s1.rcng1.hconcretepipepik采用先张预应力离心成里工艺制成的混融土及制管桩.3.5实时动态定位（RTK）ra1.-ti三eHne-HcRTK技术是种利用GNSS我波相位观测进行实时动态相对定位的技术，RTK设备是泛指应用RTK技术接收P里信号实时实现高精度定位测机设备.3.6JB处理劫杰启位（PPK）POStprocessedIcioeaaticPPK技术是一种利用我波相位观测位进行R后处理的动态相对定位技术.PPK设务是泛指应用PPK技术观测和记录卫星信号，后期通过计算机线性组合实现而精度定位测垃设备.3.7相三M角度ob1.iqueang1.e倾斜川机与垂相机主光轴之间的夹角。3.8亶密值Iiadiriinage飞行平台的垂直相机获取的影像.3.9H斜整像ObMqurirnagcE行平台的做料相机灰取的胎像，3.10航向窗k度degreeofcoursevcrkp飞机沿航或掇出时,相邻像片之间所保持的影像垂会程度，以像片6段部分的长度马像懒长度之比的百分数衣示.3.11力陶费度dcrccOf1.atcra1.OVCrhIP飞机沿航战提修时,相邻航城之间所保林的影像很强稗度，以像片收登部分的长度与像悯氏度之比的百分数表示.3.12像控点photocontro1.points像控点Of1.片控制点）是为了提高测量精度而布设的高精度已知坐标点,通过全站仪、RTK等测定点位XYZ坐标.3.13敷字三维模81digita1.3Dmode1.通过帧科摄影技术生成的三维立体模型.3.14数字高程ft型（DQOdigita1.e1.evationBOde1.通过仃黑地形高程数据实现对地面地形的数字化模拟（即地形表面形态的数字化表达）,它是用一组有序数值阵列形式表示地面高程的-种实体地面模型，3.15收字正射影像图（DdODigita1.OrthophotoMap利用DoM时经过扫描处理的数字化航空像片或遥感影像（单色或彩色）,经逐像元进行辐射改正、微分纠正和镶嵌，并按规定图幅葩围裁剪生成的形望数则，带有公里格府、图研（内、外）整饰和注记的平面图，4技术法备4.1 技术方案准备4.1.1 收集资料4.1.1.1 与拨区有关地形图、地形地貌、气象条件以及机场、重要设施等情况，确定飞行区域空域条件,设备对任务的适应性。4.1.1.2 收集待测景水中桩塞能工设计图斑,明确桩丛设计位附、数址、桩径、离程'坐标、编号、施工计划等。4.1.1.3 明确水中PHC帔基的验收参数、标准,具体验收的规定见JTS257.4.1.2 制无人机IH量技术方案4.1.2.1 测情技术方案由具体负而无人机测家的技术仇员人编制，方案应明确测量目标、测原理及方法、各参数数值、测僦范围、精度控制、成果形式、设备准招,人员求需和安全作业等保障措施。4.1.2.2 测瓜技术方案格式详见附录A.4.1.3 审核和批准4.1.3.I技术方案由本次流量目主要负贡人审批，如有必要可邀请相关领域专家参加评审。4.1.3.2无人机飞行应迸照民航、通航和空域管理部门相关规定执行：无人机航摄系统技术按照CH/Z3002检定的相关要求执行。4.2硬件设备准备4.2.1 无人机设备4.2.1.1 无人机应具备出厂合格证，保险处于有效期内.4.2.1.2 使FH前应进行设备功能性检有，确保设饴完好，具符E行条件，4.2.1.3 无人机应具备RTK或者PPK定位技术.并旭备相关设备,保证施工测心精度.4.2.1.4 单块电池续航时间和电池致妆应能满足无人机当天航飞架次用电需求，4.2.2 疆像设备4.2.2.1 掇假设在基本要求如下：a）领斜扬愚摄像设备总像数、传感器尺寸、快门速僮、存储空间、焦距等性熊参数应能满足本次测量需求；b）倾斜我影一次睇光采集的像索应能满足本次测啾精度需求，用个镜头宜不低于2000万像案,一次曝光不低于I亿像素：c）作业时间宜达到90min以上，具备全天候的作业能力：d）有定点魅光功能，影像JR无度湎足测量要求，4.2.2.2 扭像设备在达到以下条件时,应进行设备校准：a距前次检定时间超过2年：b）快门曝光次数超过20000次：O经过大修或主要部件更换以后：d）在使用或运珀过程中产生剧用震动以后.4.2.2.3倾斜摄影相机镜头宜选择五镣头，即前,后、左,右、中五个方向各有一个镜头.当镜头数破少于5个时，应合理设计肮线，在航向规划中依架次设置不同的航线角度、相机«1斜角度保证同一地物能被3个以上不同方向航拍摄像,并保持相机倾角稳定.4.2.3地答站基站安装固定位置应明显、无遮挡，不被施工干扰.基站离测区最远水中桩距离不得超过星站稳定接出伯号半径范眼，RTK定位基站稳定接收信号半径应在30km以内,PPK定位基站接收信号半径应在50km以内。4.2 4RTK移动站、对中杆、电源、数据处理终端等设爵K按要求航备,并能正常使用.4.3 款件系统准备4.3.1 无人机航系维无人机航掇系统将本构成包括E行平台、E行导航与控制系统（简称匕控系统）、地面监控系统、任务设备、数据传输系统、发射与回收系统、地面保障设备等构成.各组成部件具体要求见CH23（X）2.4.3.2数据处理系统相关软件应具备三维建模、点云后处理、工程分析三大功能.其中三维建模状件用于无人机摄影采集数据和控制点数据的整合计算,模型数据导入工程分析软件用于迅速排查水中桩位坐标异常点，及时发现异常批并进行整改处置.4.4 设备精度校糠4.4.1 摄像没备应进行检校，检校要求按CH23005中的规定执行.4.4.2 无人机开展正式作业前应进行测玳精度校核。测联中误差不得大于项目测埴技术方案或所用技术标准规定的相应中误差要求,校核不合格不得开展正式现场作业.测Ift精度应符合GB55018相关条文规定，5现哥作业5.1 实地BM场地盘取实地踏勘和起降场地选取按照CH,，Z3001确定的要求执行。5.2 供拄点布设5.2.1 基本要求5.2.1.1 项目拍摄区域应合理布设便控点，点位宜整体均匀分布，条件允许时在测区边界增设像控点.5.2.1.2 像控点选点要求如下：a）选点条件按CHXZ3004确定的要求执行：b）像控点位应选样也像清晰、无阴影的明技地物点、地沏拐角点、接近正文的线状地物交点或固定的点状地粉；O高程像控点位周困应出而平坦、高程起伏较小.5.2.1,3水中桩位测依可选用工程隔域修工已有测网控制也.水中松定构筑物或水中桩作为布设点，其中控制点不得少于6个、控制点与检森点数量比例在为7:3.5.2.1.1具备免像控技术的无人机航探设位,在测妣区域范国检小，检校拈度健涵足蒯心需求情况下,可不设或少设愫控点和依杳点.6.2.2布设"修5.2.2.1 待测量板位区域周边应布K合理数M的像控点.布设原则如卜：a像拉点模根据测区范H1.均匀、立体布设在利区范根内.保持与规划边界一定的跖尚，长芸带区域拐角处宜多布谀像投点增加精哎控内I：b）布设在同位置的检控点应联测成平褥点：O像控点点位的分布应邈见形成近似在歧：d）点位应尽妆选在旁向里登中浅附近，点开方位浅大于3cm时,应分别布点.5.2.2.2 方形测区（长宽比小于“像控点塔本分布困例，见图1.AOAO图I方影测区像控点范本分布图像控点0检Sfi点5.2.2.3带状测区（长宽比大于4）像控点基本布设图例.见图2.00000图2带状测区傥控点基本分布图像控也。检代点5.2.3布设密度像控点的布设密度宜按照100m150m间即布设,为提高测量精度，可适当增加像控点位，但间距应不小于80m。5.2.4相控点形状和尺寸5.2.4.1 圆形标志的直径应不小于30cm,见图3.图3像控点阳杉标志图5.2.4.2 1.型标志的线宽应不小于15cm.外边长应不小于30cm.见图4。图4像控点1.型标志图5.2.4.3如在桩上布设像控点,网形标志的直径宜与桩外出径一致,像控点中心与桩横截面轴线取合：1.型的外边长宜与桩位的半径一致，1.型中间外凸顶角与枇横豉面轴战重合.5. 2.5点位测求5.1.1.1 控制点和检杳点坐标可采用RTK或者全站仪测量.采用RTK时，每个点采集3次（平涧IO次）.每次应断开RTK常连.5.1.1.2 捽制点和检查点坐标精度应能峙满足测量精度需求，布设点位相关信息应记录准确，记录表格式洋见附录B.5.2.53在布设像控点的同时布设好检查点。5.3飞行作业5.3.1飞行环境5.3.1.1拍摄过程宜保持在天气无明显变化条件下进行，航片天气环境一致、日照条件相似，拍摄时现场风级不得大4级.航匕季节和航匕时间选择应符合GB50167中的规定,5.3.1.2保证飞行器起飞点在空旷区域,周出无遮措,五米范用内不要有干扰到飞行器的人或者物体.5.3.2无人机安笠5.3.2.1 严格按照无人机使用说明书要求将各部件组装完成，确保E行功能正常稳定。5.3.2.2 帔斜摄影相机应正隔安装,能正常使用各项功能。B.3.2.3无人机飞行平台检查项目和检杳内容参RftCH/Z3001中的规定执行，主要检查项目如下：a）机体外观：逐一检查机身支架、放翼等有无损伤,怪红过的地方应重点检直：b）连接机构I放翼与电机连接是否牢固，仔无安装情误；O旋燧片或螺娓架：应无损伤，紧固良好：d）电机：与机身连接应车IfihO电他I电池寿命应良好,电量显示应正常且能满足飞行徜求ID机我天线：RTK等机我设备安装应在固，功使正常：g）相机设符：镜头应干净、无破损或划短，镜头转向功能正常；h）飞控系统：高地试飞，检查各自由度的运动是否正常：i）飞行器总体I无人机落地姿态应正确.5.3.35.3.3.1 对拍摄区域应进行航出Mt划，确保航向和旁向近叠度满足要求，5.3.3.2航线视划向给台掇像设备获取垂直和四个帧斜等五个不同角度采集影像的方式综合考虑。5.3.3.3根据说头数星合理选择五向或背井字飞行模式.并设置相应航摄亚林度里登度设过要求如H=a）五向飞行：航向、斜时坑向JE叠度均不小于80&,旁向、斜射旁向正叠度均不小于70%;b）井字飞行：航向及旁向、斜射肮向成强度均不小于80%.5.3.3.4航向横茨超出摄区边界找应不少于两条基然.分向檀靛超出摄区边界观不宜少于像幅的50忧航税外扩宽度应按照公式（D计算：H二航摄高度，单位为米1.=HT<anO÷（H2-H3）+1.t式中：1.外扩距围，单位为米（m）:H1相对觥高，单位为米（m）:»一一相机IHi斜角,单位为度（°）;H2撮彬基准而高度.单位为米（m）;H3测区边缘最低点高度，单位为米（m）;1.1半个像帕对应的水平踉鹰，单位为米（m）.5.3.3.5无人机航掇高度按照下列公式（2计算：H=仪GSEMa式中:(I)I1.f镜头焦跳，单位为空米（mm）;。一一像元尺寸.总位为塞米（mm）：GSD一一地面采样距离,即数字影像中一个徽索大小代皱真实地面距离,单位为米衽像素（m像索）.5.33.6公式（2）中GSD参数收假要求如下Ia）测fit结果用于快速排位施I：现场异常班位.GSD依宜取0.015-0.03n,像素：b）测量钻果用于辅助交工验收检测，GSD值宜取小于0.01.5m像素.5.3.3.7实际飞行高度不宜大于计算航摄离度.航飞区内如有局部除用物高Ii1.11J1.!,Mi度，应通过潮整航畿范出.角度或局就环绕飞行等方式避开障碍物.5.3.4 起飞5.3.4.1 第仰角,浪转角和肮向角参数控制应符合GB50167中的规定.5.3.4.2 航空摄影时巡航速度不宜大于1OOkmZh.5.3.5 作业依控535.1航飞过程中应监捽飞行器状态.包括飞行岛唆、飞行速度、实时图传、飞行器里星数、遥控器信号、E行器电池电最（电池电最应有低电fit报警功能）等，电城不足时应替停飞行及时更换电池，5.3.5.2相机拍摄过程中应严格控制ISo曝光度，取值宜在100300.如出现照片需1粒较正、不清晰同叫,应重新飞行拍摄.5.4飞行敷据整寝5.4.1 贝5.4.1.1 无人机拍摄影像应及时整理保存.5.4.1.2 匕行作业过程中应及时记录飞行数据.5号航报飞行记录非并归档,详见附荥5.4.2 *M95.4.2.1 拷贝的数据中发及时分类整理、命名,5.4.2.2 采刖五向钺头拍掇的，各镜头数据应分别保存，5.4.2.3 航次成果的整理与保存按照CHTZ3005确定的要求执行.6内业保，6.1 数据导入6.1.1 M软件与*M透抹件适隹般软件,准腌设置相关参数。.1.2依文件抬查和导入6.1.2.1 根据收抠后处理席求可对原始数据进行数据格式转决,转换后不得损失几何信息和辐射信息。6.1.2.2 原始影像数据应进行畸变烂改正，6.1.2.3 空间参考系应保持一致.6.2 败运，6.2.1 空三剌点低个像控点宜刺51。张照片，刺点应准确，照片宜间隔选取。6.2.2 空三运Ir空三运算由系统自动完成.空三运算过程中应检杳运算质量,具体包括：a）丢片情况,是否存在不合理丢片：b）连接点正附性,是否存在分层、断层、清位：C）检IS限差点误差、像控点残差、连接点误差是否在限差以内,限差相关规定可按CIVZ3003痛支的要求执行，6.3 敷11分析6.3.1 桩位平绻标比时分析6.3, 1.1将正射影像图与桩位设计图进行接加，对比分析桩位测量坐标与设计坐标，对超出允许偏差的桩位号应进行提取和标注.6.4, 1.2斜桩实际水平坐标应错合设计平面扭角或斜度，利用计Jt软件对测获得的斜桩桩顶坐标和高程坐标进行二次运。获得.6.3.2 就位寓租坐行比对分析6. 3.2.1将正射影像模型提取的高程坐标与设计图桩位高程进行比对分析，对超出允许保处的桩位号进行提取和标注.3.33标比MN虐桩位无人机测收成果应使用RTK或并全站仪设备.抽取一定比例株位进行比对测盘，验证测员成果的可靠性.被抽取点位险在测区内均匀分布.对比检住率不少于5丸比对测显相关信息应记录准确,桩位无人机测业成果而献检式和评价Ur参考GB,T24356和JTS131规定的相关内容执行，比对测收记录表格式详见附录D和附录E.6.4 成Jm6.4.1 Jt累分奥6.4.1.1数字正射影像图成果应包括：分幅结合图,数字正射影像图成果'元数据文件,图历簿、其他相关贡料，6.4.1.2数字高程模型成果应包括：分幅结合图、数字高程模型成果、元数据文件、图历簿.其他相关资料.6.4,1.3数字三维模型成果应包括：三维模型图、数字三维模型成果、元数据文件、其他相关资料.6.4.1.1文档资料成果应包括：测砥设计方案、技术总结、检杳报告与验收报告、其他相关资料.6.4.2 文件命名详见附录F，6.4.3 存储要求存储要求可按照CH"1014儒定的要求执行.6.4.4 sms交移交的各项成果资料应整理侪全、数据准确、字迹端正清是。M»A（资，性附录）无人机技术方案.1.任务加说明本次iMfft任务来源、用途、测区范用、内容与特点等班本情况,a.2区然城Sgn巳育资科情况.2.1测区自然地理慨况.A.2.2已有资料情况。A.3引用文件说明技术方案痂写所引用的标准.双数或其他技术文件.文件一经引用便构成技术方案内容的一部分.A.4成事一格和主要技术嘉标说明作业的平面和高程基准、投影方式、成图方法、数据精度'格式、基本内容以及其他主要技术指标等，A.5Ift计方案A.5.I现定GNSS接收机或其他冽状仪器的类型、数量、精度指标以及对仪器校准或检定的要求,规定测显和计算所需的专业应用软件和其他配置.A.6.2设定作业的技术路线和流程.A.5.3规定作业方法和技术要求：A.5.3.1设定郎工场区控制闻及桩位控戕网的布设方法和精度要求，以及场区范国、形状等施定场区高程控制点、平面控制点的布设、精度要求和施测规定：A.5.3.2根据现场情况进行航线初步设计.确定航线范围、角度、故联等参数,如现场有施工设备或者建筑物影响航测飞行,需要局部特殊设计飞行航浅，避免发生碰报,并且不降低掇影测M精度：A.5.3.3HiK<1.放样使用的图纸和资料中提出的技术要求.规定各作业环节技术要求'检核方法和限差规定等：A.5.3.4规定掇影成果记录的内容和要求；A53.5规定成果补测，里冽的条件和要求：A.B.8.6其他特殊要求：拟定所需的交通工具、主要物资及其供应方式、通信联络方式以及共他特殊情况下的险对措热.A.5.4质量控制环节和质量检伤的卜:要耍求。A.5.5上交和U1.档成果及其贡料的内容和铿求.A.5.6有关网录。值控点息票编的样式像控点信息来瞑杆式讦见衣B«B值控点偏息果靠我点名点号所彳t图幅概略纬度坐标X概略经度坐标丫概略高程坐标Z控制.桩与所在立号点位描述略图实地照片1实地照片2选点人;检杳人:时间；时间：备注：附«C阔佃牒）如K飞行记录的样式航摄飞行记录样式详见衰C.«C航量飞行记录装机组天气日期从时分到时分掇区据区名称航践规划号航摄分区垂直影像地面分辨率/m对度飞行架次时间地形地装无人机型号肮扭航向变率旁向重施率相机做角照片数量操作人员配合人员航摄飞行示意图备注：填表人:W«D平热标比对记E平面坐标比对量数据记录年见表D.«I)平标比时XIf1.t记E项目名称：测量方式:单位:仪器名称、型号：仪器编号:点号M示（ft成双i白标值差值备注X.YiX1dxdyds备注：检测点数肽：个粗差数量：个机差率C)允许中误差：±中误差：+检杳者：日期：性NHIu育残除比对记4E高程坐标比对测域数筠记录详见表E,»EIM1.*fii比对记量充项目名称:检测方式r单位：仪器名称、型号：仪器标号:点号差值成果高程(ft差值备注XYIh2dh备注：检测点数情：个用差数fit个粗差率(%)允许中误差，土中误差，土检查者：11期：酎4b(规范性附录文件命名规则F.I工程命名：工程正式名称的拼音首字母缩写-项目类里-标段号T测量桩位号)一批次.F.2工程正式名称：以该项目质监惇受理通知书所定工程名称为准，如不需质址监督项目则以正式施1：图所列项目名称为准.F.3项目类型:以桩位所处水I：结构部位名称拼音首字母缩写表示.F.4标段号：FF标段兔1.t|<>明确的标段名称为准.用字母和Ik字表示.示例，XXXX码头工程，工1标，1#至99#水中桩第2次来泰.1：程命名：XXXX-MTGC-SG1.-(1.#-#99)-2.F.5元数据命名IM-工程正式名称的拼书首字母缩写顼目类型标段号(测量标位号)-批次。F.6成果文件命名：F-工程正式名称的拼音首字母缩巧-项目类里-标段号T测量机位号一批次.F.7采集照片文件集命名：P-工程正式名称的拼音首字便缩写一项目类型-标段号-(测量桩位号)一批次.F.8刊关硕料集命名：Z-工程正式名称的拼音苜字母缩耳-项目类型-标段号T测量柱位号)一批次.示例，XXXX码头工程，工1标，1*至99#水中桩第2次采集.元数据命名：M-Xxxx-MTGC-SG1-(I*-f1.99>2.成果文件命名：F-Xxxx-MTGC-SG1-(1#-«<W2.采集照片文件集命:P-Xxxx-WIGC-SG1.-(13-R99)-2.相关宽料理命名：Z-XXXX-MTGC-SG1-(I*M99>2.