evaluationofcoastalgarb2024-12-17發布IT/GDDL26-2024 Ⅱ 12規范性引用文件 13術語和定義 14總則 25工作流程 36調查要求 47垃圾信息提取 58現場調查驗證 59海岸帶垃圾分布狀況及潛在影響分析 510成果要求 6附錄A（規范性）海岸帶垃圾調查記錄表 7ⅡT/GDDL26-2024本文件按GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規則》的規定起草。本文件由廣東省科學院廣州地理研究所提出。本文件由廣東省地理學會歸口。本文件起草單位：廣東省科學院廣州地理研究所、廣西壯族自治區海洋環境監測中心站、中科珠江（廣州）技術有限公司、南方海洋科學與工程廣東省實驗室（廣州）、廣州中科云圖智能科技有限公司。本文件主要起草人：賈翊文、鄧應彬、李昭、鄧琰、彭小燕、徐健淞、尹小玲、孫嘉、李鑫、陳建球、楊驥、藍文陸、荊文龍、李勇、梁枝浩、趙學凱、凌姣、莫濤源、劉國強、舒思京、溫開祥。1T/GDDL26-2024海岸帶垃圾無人機低空遙感調查與評價技術規范本文件規定了海岸帶垃圾無人機低空遙感調查的總則、工作流程、調查要求、垃圾信息提取、現場調查驗證、海岸帶垃圾分布狀況及潛在影響分析、成果要求。本文件適用于海岸帶垃圾無人機低空遙感調查與評價過程中的指導工作。2規范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T14950攝影測量與遙感術語GB/T23236數字航空攝影測量空中三角測量規范CH/T1029.2航空攝影成果質量檢驗技術規程第2部分：框幅式數字航空攝影CH/T9008.3基礎地理信息數字成果1:5001:10001:2000數字正射影像圖CH/T3005低空數字航空攝影規范CH/Z3003低空數字航空攝影測量內業規范CH/Z3004低空數字航空攝影測量外業規范CH/Z3001無人機航攝安全作業基本要求CH/Z3002無人機航攝系統技術要求GDEILB007無人機數字航空攝影測量與遙感外業技術規范3術語和定義GB/T14950界定的以及下列術語和定義適用于本文件。3.1海岸帶coastalzone海洋與陸地相互接觸、相互作用和相互影響的地帶。3.2海岸帶垃圾coastalzonedebris;coastalzonelitter在海岸帶中具持久性的、人造的或經加工的被丟棄的固體物質。包括故意棄置于海岸帶的已使用過的物體，惡劣天氣條件下意外遺失的漁具、貨物等。3.3無人機unmannedaerialvehicle(UAV)利用無線電遙控設備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機。注：無人機全稱無人駕駛飛機，英文縮寫為“UAV”。[來源：GDEILB007-2014，定義3.7]3.4遙感remotesensing不接觸物體本身，用傳感器收集目標物的電磁波信息，經處理、分析后，識別目標物、揭2T/GDDL26-2024示其幾何、物理特征和相互關系及其變化規律的現代科學技術。[來源：GB/T14950-2009，定義3.1]3.5低空遙感low-altituderemotesensing相對航高為2000米以下，采用無人機搭載傳感器進行航攝的遙感技術。3.6航向重疊longitudinaloverlap;endoverlap;forwardoverlap本航線內相鄰像片上具有同一地區影像的部分，通常以百分比表示。[來源：GB/T14950-2009，定義4.53]3.7旁向重疊lateraloverlap；sideoverlap；sidelap相鄰航線的相鄰像片上具有同一地區影像的部分，通常以百分比表示。[來源：GB/T14950-2009，定義4.54]3.8目視判讀visualinterpretation判讀者通過直接觀察或借助判讀儀以研究地物在遙感影像上反映的各種影像特征，并通過地物間的相互關系來推理分析,識別所需地物信息的過程。3.9訓練樣本trainingsample可由實地調查或目視判讀方法選取確定的已知地物屬性或特征的圖像像元集，作為樣本用于海岸帶垃圾信息提取模型的建立或訓練。3.10驗證樣本validationsample可由實地調查或目視判讀方法選取確定的已知地物屬性或特征的圖像像元集，作為樣本用于驗證海岸帶垃圾信息提取結果。3.11解譯標志interpretationsigns遙感影像解譯時，用來區分目標物的影像特征。4總則4.1總體目標基于無人機航拍影像，通過目視解譯或算法識別等方式，獲取調查區域垃圾分布類型、面積、密度等信息，摸清垃圾時空分布底數，支撐海岸帶垃圾精準管理。無人機航攝應符合CH/T1029.2、CH/T9008.3、CH/Z3001、CH/Z3002、CH/Z3003、CH/Z3004、CH/T3005、GDEILB007等文件的相關規定。4.2海岸帶垃圾分類4.2.1按尺寸規格分類按切割物體形心的最大尺寸可分為：a)特大塊垃圾：尺寸>5m；b)大塊垃圾：尺寸>1m且≤5m；c)中塊垃圾：尺寸>10cm且≤1mT/GDDL26-2024d)小塊垃圾：尺寸≥2.5cm且≤10cm。注：本規范不涵蓋海岸帶環境中小于2.5cm垃圾的監測。4.2.2按材料類型分類按照垃圾材料類型，可分為塑料類、聚苯乙烯泡沫類、木制品類、玻璃類、金屬類、橡膠類、織物（布）類、紙制品類和其他類型。注：不包含混凝土、磚瓦等物體。4.3調查內容海岸帶垃圾無人機低空遙感調查內容如下：a)垃圾的類型；b)垃圾的面積；c)垃圾的密度；d)垃圾的分布。5工作流程海岸帶垃圾無人機低空遙感調查與評價流程包括：技術準備、數據獲取與預處理、垃圾識別模型構建與測試、調查成果制作與整理，工作流程見圖1。圖1海岸帶垃圾無人機低空遙感調查與評價流程4T/GDDL26-20246調查要求6.1人員要求參與無人機航攝作業的操作人員需經過專業培訓，并通過有關技術部門的崗位技能考核；參與垃圾識別的人員需具備豐富的外業調查與遙感影像解譯經驗，掌握不同類型垃圾的無人機影像特征。6.2調查時間和頻率要求每年至少開展一次海岸帶垃圾無人機低空遙感調查，時間宜為9月～10月。可依據實際情況適當提高調查頻率，監測周期與時段應根據垃圾分布特征、垃圾數量變化趨勢以及監測目的與要求綜合確定。6.3無人機作業環境要求無人機作業環境應符合如下規定：a)作業區域的環境和氣象條件應滿足飛行平臺的作業要求；b)作業區域電磁環境應滿足無人機通信、導航及監視系統正常工作要求；c)作業區域地理環境、建筑物和障礙物情況等應符合作業要求。6.4接受任務要求依據任務需求確定無人機機型、飛行高度、成果格式等，確保作業區域無禁飛要求。6.5現場踏勘要求接受任務后需對測區及周邊地區進行實地踏勘，收集地形地貌信息以及周邊重要設備和交通信息，為無人機的起飛、降落、航線規劃提供資料。6.6空域申請要求無人機作業前應向相關部門申請空域，未經批準不可執行飛行任務。6.7航拍調查要求航拍作業開始前，需進行測區海拔、地形地貌、風力、風向等作業環境的檢查以及無人機相機、電池等設備的檢查。航拍作業開始時，保證航向重疊度60%～80%，最低不小于53%；旁向重疊度15%～60%，最低不小于8%。為有效識別尺寸≥2.5cm且≤10cm的小塊垃圾并分辨垃圾類型，需保持拍攝的無人機影像地面分辨率處于0.01～0.03m最佳檢測區間內。采用式（1）進行不同型號無人機飛行高度的計算。GSD=×a.....................（1）式中：GSD——地面分辨率（m）；H——相機投影中心到地面的距離(m)；f——攝影鏡頭焦距(mm)；a——像元大小(mm)。航拍調查結束后，將作業情況記錄于附錄A。6.8影像處理要求6.8.1影像處理流程航拍調查完畢后，使用專業軟件對航拍影像進行處理，包括影像配準、生成點云與紋理、正射影像生成等流程，得到調查區域正射影像。T/GDDL26-20246.8.2質量檢查對正射影像進行紋理、噪聲、陰影等外觀要素以及調查區域完整性的檢查，質量不合格的影像需查找和分析原因，并進行處理。7垃圾信息提取不同類型垃圾在光譜特征、紋理特征或幾何形狀特征上有較為顯著的區別，可借助算法（機器學習、深度學習等）進行自動化識別，通過構建訓練樣本與驗證樣本對算法進行訓練和測試，提取垃圾分布范圍、面積和類型等信息。7.1影像解譯標志應以光譜特征為主，結合幾何特征、紋理特征等，建立海岸帶垃圾遙感解譯標志。7.2樣本庫構建基于影像解譯標志構建樣本庫，具體應包含以下內容：a)樣本數據包括訓練樣本數據和驗證樣本數據；b)樣本數據采用目視判讀勾繪不同類別海岸帶垃圾的方式獲取；c)在監測區域內選擇若干具有代表性的樣區進行樣本選取，樣本在空間上宜均勻分布，每類垃圾樣本數不少于300，且正樣本數量不少于負樣本數量，具體樣本數量應依據調查區域垃圾特點與任務需求合理選擇。7.3垃圾信息智能提取海岸帶信息智能提取包含以下內容：a)基于海岸帶垃圾樣本庫中的訓練樣本，根據調查區域和影像采集時間等不同需求場景，訓練不同識別模型；b)識別模型訓練完成后，基于海岸帶垃圾樣本庫中的驗證樣本，進行模型的驗證，驗證方法見式(2)，若垃圾識別平均精度≥0.6，可認為該模型有效，否則，通過收集漏檢、誤檢樣本制作新數據集的方式，對模型進行迭代優化，提高垃圾識別測試平均精度，直至滿足要求：識別平均精度=.....................（2）式中：n——驗證樣本中垃圾總類別數；Si——第i類垃圾正確調查出的面積（m2S——驗證樣本中垃圾總面積（m2）。c)將處理后的調查區域無人機影像輸入滿足精度要求的識別模型中，獲得垃圾位置、垃圾類型與垃圾面積等信息，實現垃圾信息智能提取。8現場調查驗證垃圾信息智能提取完成后，需對疑似垃圾或無法判別垃圾類型的區域開展現場調查，獲取真實垃圾空間分布數據，進一步校正調查結果。調查完畢后，將垃圾調查結果記錄于附錄A。9海岸帶垃圾分布狀況及潛在影響分析9.1海岸帶垃圾分布狀況海岸帶垃圾分布狀況評價內容包括：a)監測區域海岸帶垃圾的類型，以及不同類型海岸帶垃圾的密度和比例；b)不同監測區域海岸帶垃圾的密度分布；c)采用式(3)進行垃圾密度的計算。6T/GDDL26-2024r=?100%.....................（3）式中：r——海岸帶垃圾密度（%）；S——調查區域垃圾總面積（m2）；A——調查區域海岸帶總面積（m2）。9.2海岸帶垃圾來源結合監測區域的周邊環境特點，分析海洋垃圾潛在來源：a)雨水徑流和河流攜帶；b)污水處理排放；c)濱海旅游；d)海水養殖和捕撈；e)航運和船舶棄置；f)固體廢棄物棄置和堆放(如生活垃圾和醫療廢棄物等)；g)海洋石油平臺；h)工業活動；i)非法傾倒。9.3變化趨勢當監測數據累積三年及以上時，對海岸帶垃圾種類和密度的變化，以及不同監測區域海岸帶垃圾的分布進行長時序變化趨勢分析與評價。9.4潛在影響分析結合監測區域功能區類型和自然環境特點，分析海岸帶垃圾的潛在影響：a)濱海風景區或旅游度假區：分析評估海岸帶垃圾對海洋景觀的影響；b)近岸航道區：分析評估海面漂浮垃圾對航行安全的影響，如廢棄漁網纏住漁船、貨輪和客輪等；c)生態敏感區(如海洋保護區)：分析海岸帶垃圾對海洋生物的潛在影響。10成果要求10.1成果形式海岸帶調查與評價完成后，對成果進行整理、匯總，形成海岸帶垃圾無人機低空遙感調查與評價成果體系，包含：a)專題圖件：不同調查區域垃圾時空分布專題圖件；b)矢量數據：不同調查區域垃圾時空分布矢量數據，包含垃圾類型、垃圾面積、垃圾質心坐標；c)外業數據：海岸帶垃圾無人機調查記錄表（附錄A）、外業驗證照片與文字資料；d)文字報告：海岸帶垃圾無人機低空遙感調查與評價報告。10.2制圖要求專題圖應包含以下要素：a)專題圖名稱；b)圖例；c)