T/GDDL 25-2024 河口海岸入海陆源污染监测无人机空港部署技术规范
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- 标准类型：综合团体标准
- 标准语言：中文版
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- 更新时间：2025-03-07
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资料介绍
ICS 07.040
CCS B 15
团体标准
T/GDDL 25—2024
河口海岸入海陆源污染监测无人机空港部署技术规范
Technical specifications for deployment of unmanned aerial vehicles inairports for monitoring land-based pollution in estuaries and coastsentering the sea
2024-12-17 发布2024-12-20 实施
广东省地理学会 发布
目次
前言............................................................................... Ⅱ
引言............................................................................... Ⅲ
1 范围................................................................................ 1
2 规范性引用文件...................................................................... 1
3 术语和定义.......................................................................... 1
4 总体要求............................................................................ 2
5 数据收集............................................................................ 2
6 监测需求指数评估.................................................................... 3
7 无人机遥感网部署.................................................................... 4
T/GDDL 25-2024
Ⅱ
前言
本文件按GB/T 1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件由南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）、广东省科学院广州地理研究所提出。
本文件由广东省地理学会归口。
本文件起草单位：南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）、广东省科学院广州地理研究所、广
西壮族自治区海洋环境监测中心站、中国科学院广州地球化学研究所、广东省生态环境监测中心、广东
省海洋发展规划研究中心、广东省广州生态环境监测中心站、广东省深圳生态环境监测中心站、上海海
洋大学、广州中科云图智能科技有限公司、中科珠江（广州）技术有限公司。
本文件主要起草人：孙嘉、杨骥、胡泓达、邓琰、尹超、周胜男、王施雨、王洁、舒思京、杨传训、
荆文龙、尹小玲、侯志伟、刘樾、蓝文陆、梁晓亮、付红彬、王成荣、陈鸿展、王伟民、张洒洒、李勇、
邓应彬、黄吴蒙、潘屹峰、黄爱琳、邓丽明、林田。
T/GDDL 25-2024
Ⅲ
引言
在河口近岸海域开展无人机低空遥感动态监测，提升河口近岸海域入海陆源污染监测能力，对于推
动陆海统筹的河口近岸海域生态环境综合治理、系统治理、源头治理具有重要意义。但无人机续航时间
和覆盖范围有限，限制了单机观测在河口近岸海域入海陆源污染监测的应用。此外，大多数面向常规监
测的无人机空港布局能够满足监测面积最大化的需求，但无法满足面向河口近岸海域入海陆源污染的突
发、动态、陆海协同的监测需求。因此，本文件针对河口近岸入海陆源污染的监测需求以及空基组网监
测无人机空港部署技术中的问题，提供一种基于双目标的无人机空港设施部署选址技术规范，满足河口
近岸入海陆源污染监测中陆域与海域监测对象的不同监测需求。
T/GDDL 25-2024
1
河口海岸入海陆源污染无人机遥感空港部署技术规范
1 范围
本文件规定了河口海岸入海陆源污染动态监测无人机空港部署的总体要求、数据收集、监
测需求指数评估、无人机遥感网部署。
本文件适用于面向河口海岸入海陆源污染动态监测的无人机遥感网部署。
2 规范性引用文件
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，注日期的引用文件，
仅该日期对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。
HJ 1300 海水、海洋沉积物和海洋生物质量评价技术规范
T/GDC 122 近岸河口水环境遥感监测技术规范
T/GDC 124 河口海岸水产养殖污染遥感调查技术规范
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
陆域监测需求指数La n d - s i d e mo n i t o r i n g de m a n d in d e x（ LM D I）
评价区域监测需求的重要程度。
3.2
海域监测需求指数Se a - s i d e mo n i t o r i n g de m a n d in d e x（ SM D I）
评价区域监测需求的重要程度。
3.3
潜在陆域污染源Po t e n t i a l la n d - b a s e d so u r c e s of po l l u t i o n
从陆地向海域排放污染物，造成或者可能造成海洋环境污染损害的场所、设施等。
3.4
无人机unmanned aerial vehicle（UAV）
由遥控设备或自备程序控制装置操纵,机上无人驾驶的航空器。
3.5
无人机遥感数据UAV remote sensing data
无人机载荷获取的各种遥感数据集，包括原始数据和数据产品。
3.6
无人机空港UAV Droneports
无人机遥感监测网的结点，具备有空域条件、办公场地、无人机机库、通信设施、无人机
验证场等条件的场所，依托于无人机空港可以获取区域内无人机遥感数据。
3.7
双目标约束的最大覆盖模型Maximum coverage location problem with bi-objective
T/GDDL 24-2024
2
constraints
用于解决服务设施点的选址问题，基于两个不同的目标约束，建立最少的服务设施点以覆
盖最大需求指数。
3.8
精度Accuracy（Acc）
预测正确的样本数量占全部样本的百分比。
3.9
平均精度Mean accuracy（mAcc）
各类别精度的平均值。
4 总体要求
4.1 无人机空港部署目的
面向河口近岸海域入海陆源污染的监测和管理需求，采用卫星、无人机遥感影像、遥感产
品数据、和多源地理信息大数据，建立选址模型，获得河口近岸区域的无人机遥感空港部署方
案，并符合HJ 1300、T/GDC 122 和T/GDC 124 等文件的相关规定。
4.2 无人机空港部署技术原理
在收集卫星遥感影像、无人机遥感影像、遥感产品数据以及多源地理信息数据的基础上，
构建河口近岸海域的无人机空港候选设施点集合，提取陆域范围内的潜在陆域污染源目标，评
价海域范围内的污染风险，并分别评估陆域与海域的监测需求指数。
通过构建双目标约束的最大覆盖模型，从候选设施点中选择合适的位置作为无人机空港设
施点，进行面向河口近岸区域入海陆源污染动态监测的无人机遥感网部署。
4.3 技术路线图
面向河口近岸海域入海陆源污染动态监测的无人机遥感网部署技术流程图如图1 所示。
图1 技术路线图
5 数据收集
5.1 候选设施点数据
收集河口近岸区域内公共设施空间位置信息，包括公共停车场、医院、博物馆等。
注：在本文件中，候选设施点数据用于无人机空港候选设施点的选取。
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3
5.2 无人机限飞区、禁飞区数据
收集无人机限飞区及禁飞区数据，用于剔除不适合部署无人机空港和不适合进行无人机遥
感作业的区域。
注：本文件中，无人机限飞区和禁飞区数据用于筛选河口近岸区域的有效作业区域。
5.3 卫星遥感影像数据
收集河口近岸区域的遥感影像数据，通过对遥感影像数据解译，可以得到潜在陆域污染源
目标。
注：在本文件中，卫星遥感数据用于评估陆域监测需求指数。
5.4 无人机遥感影像数据
收集河口近岸区域的无人机影像数据，通过对遥感影像数据解译，可以得到潜在陆域污染
源目标。
注：在本文件中，无人机遥感数据用于评估陆域监测需求指数。
5.5 水质数据
收集河口近岸海域的水质数据，反映河口近岸海域的水污染程度，主要来源于目标区域范
围内各行政单位的水质环境公报文件。
注：本文件中，水质数据用于评估河口近岸海域监测需求。
5.6 水产养殖数据
收集河口近岸海域的水产养殖数据，反映河口近岸海域的水污染程度，主要来源于公开发
布的遥感产品数据。
注：本文件中，水产养殖数据用于评估河口近岸海域监测需求。
5.7 无人机性能数据
不同种类的无人机性能存在不同差异，具有不同的续航时间、飞行距离、容量约束、能量
消耗、连通和干扰等自身特性。获取目标无人机的性能数据，用于确认无人机空港的巡航半径。
6 监测需求指数评估
6.1 潜在陆域污染源样本集构建
6.1.1 在河口近岸区域内，选择卫星遥感影像或无人机遥感影像为基础数据，构建河口海岸污
染源样本数据集，主要识别5 种兴趣目标类型，包括：企业工厂，水产养殖区，农田，海/水面
和其他类型。数据集构建流程包括影像预处理、影像标注和标注影像质量检查。
6.1.2 影像预处理
影像预处理主要指原始影像的切割。由于原始影像尺寸过大，将目标区原始影像划分成若
干斑块，方便人工标注和模型训练。
6.1.3 影像标注和标注影像质量检查
使用标注软件（例如labelme 开源软件）对影像斑块进行人工标注，标注上述五种兴趣类
型。完成目标区所有影像斑块标注后，对所有影像进行人工质量检查。
6.2 潜在陆域污染源目标提取
6.2.1 将污染源样本集划分成训练集、验证集和测试集，可采用随机森林、卷积神经网络等方
法，构建陆域污染源目标提取模型，并计算平均精度（mAcc）和平均交并比（mIoU）对模型精
度进行判定。
6.2.2 mIoU 通过计算预测结果和真实标签的交集与并集之间的比值来衡量模型性能，其计算
T/GDDL 24-2024
4
见式（1）。
mIoU = TP / (TP + FP + FN) ………………(1)
式中：
TP——真正例；
FP——假正例；
FN——假反例。
注：mIoU 能够综合考虑模型的像素级别预测准确度，对模型在处理不同类别、不同大小的目标时进行公
平的评价。
6.3 陆域监测需求指数
基于潜在陆域污染源目标提取结果，将河口近岸陆域（剔除限飞区及禁飞区区域）网格化
至1 公里╳1 公里网格，统计每个网格内企业工厂，水产养殖区，农田的面积占比，陆域监测
需求指数LMDI 见式（2）。
?? =
CCS B 15
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河口海岸入海陆源污染监测无人机空港部署技术规范
Technical specifications for deployment of unmanned aerial vehicles inairports for monitoring land-based pollution in estuaries and coastsentering the sea
2024-12-17 发布2024-12-20 实施
广东省地理学会 发布
目次
前言............................................................................... Ⅱ
引言............................................................................... Ⅲ
1 范围................................................................................ 1
2 规范性引用文件...................................................................... 1
3 术语和定义.......................................................................... 1
4 总体要求............................................................................ 2
5 数据收集............................................................................ 2
6 监测需求指数评估.................................................................... 3
7 无人机遥感网部署.................................................................... 4
T/GDDL 25-2024
Ⅱ
前言
本文件按GB/T 1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件由南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）、广东省科学院广州地理研究所提出。
本文件由广东省地理学会归口。
本文件起草单位：南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）、广东省科学院广州地理研究所、广
西壮族自治区海洋环境监测中心站、中国科学院广州地球化学研究所、广东省生态环境监测中心、广东
省海洋发展规划研究中心、广东省广州生态环境监测中心站、广东省深圳生态环境监测中心站、上海海
洋大学、广州中科云图智能科技有限公司、中科珠江（广州）技术有限公司。
本文件主要起草人：孙嘉、杨骥、胡泓达、邓琰、尹超、周胜男、王施雨、王洁、舒思京、杨传训、
荆文龙、尹小玲、侯志伟、刘樾、蓝文陆、梁晓亮、付红彬、王成荣、陈鸿展、王伟民、张洒洒、李勇、
邓应彬、黄吴蒙、潘屹峰、黄爱琳、邓丽明、林田。
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Ⅲ
引言
在河口近岸海域开展无人机低空遥感动态监测，提升河口近岸海域入海陆源污染监测能力，对于推
动陆海统筹的河口近岸海域生态环境综合治理、系统治理、源头治理具有重要意义。但无人机续航时间
和覆盖范围有限，限制了单机观测在河口近岸海域入海陆源污染监测的应用。此外，大多数面向常规监
测的无人机空港布局能够满足监测面积最大化的需求，但无法满足面向河口近岸海域入海陆源污染的突
发、动态、陆海协同的监测需求。因此，本文件针对河口近岸入海陆源污染的监测需求以及空基组网监
测无人机空港部署技术中的问题，提供一种基于双目标的无人机空港设施部署选址技术规范，满足河口
近岸入海陆源污染监测中陆域与海域监测对象的不同监测需求。
T/GDDL 25-2024
1
河口海岸入海陆源污染无人机遥感空港部署技术规范
1 范围
本文件规定了河口海岸入海陆源污染动态监测无人机空港部署的总体要求、数据收集、监
测需求指数评估、无人机遥感网部署。
本文件适用于面向河口海岸入海陆源污染动态监测的无人机遥感网部署。
2 规范性引用文件
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，注日期的引用文件，
仅该日期对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。
HJ 1300 海水、海洋沉积物和海洋生物质量评价技术规范
T/GDC 122 近岸河口水环境遥感监测技术规范
T/GDC 124 河口海岸水产养殖污染遥感调查技术规范
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
陆域监测需求指数La n d - s i d e mo n i t o r i n g de m a n d in d e x（ LM D I）
评价区域监测需求的重要程度。
3.2
海域监测需求指数Se a - s i d e mo n i t o r i n g de m a n d in d e x（ SM D I）
评价区域监测需求的重要程度。
3.3
潜在陆域污染源Po t e n t i a l la n d - b a s e d so u r c e s of po l l u t i o n
从陆地向海域排放污染物，造成或者可能造成海洋环境污染损害的场所、设施等。
3.4
无人机unmanned aerial vehicle（UAV）
由遥控设备或自备程序控制装置操纵,机上无人驾驶的航空器。
3.5
无人机遥感数据UAV remote sensing data
无人机载荷获取的各种遥感数据集，包括原始数据和数据产品。
3.6
无人机空港UAV Droneports
无人机遥感监测网的结点，具备有空域条件、办公场地、无人机机库、通信设施、无人机
验证场等条件的场所，依托于无人机空港可以获取区域内无人机遥感数据。
3.7
双目标约束的最大覆盖模型Maximum coverage location problem with bi-objective
T/GDDL 24-2024
2
constraints
用于解决服务设施点的选址问题，基于两个不同的目标约束，建立最少的服务设施点以覆
盖最大需求指数。
3.8
精度Accuracy（Acc）
预测正确的样本数量占全部样本的百分比。
3.9
平均精度Mean accuracy（mAcc）
各类别精度的平均值。
4 总体要求
4.1 无人机空港部署目的
面向河口近岸海域入海陆源污染的监测和管理需求，采用卫星、无人机遥感影像、遥感产
品数据、和多源地理信息大数据，建立选址模型，获得河口近岸区域的无人机遥感空港部署方
案，并符合HJ 1300、T/GDC 122 和T/GDC 124 等文件的相关规定。
4.2 无人机空港部署技术原理
在收集卫星遥感影像、无人机遥感影像、遥感产品数据以及多源地理信息数据的基础上，
构建河口近岸海域的无人机空港候选设施点集合，提取陆域范围内的潜在陆域污染源目标，评
价海域范围内的污染风险，并分别评估陆域与海域的监测需求指数。
通过构建双目标约束的最大覆盖模型，从候选设施点中选择合适的位置作为无人机空港设
施点，进行面向河口近岸区域入海陆源污染动态监测的无人机遥感网部署。
4.3 技术路线图
面向河口近岸海域入海陆源污染动态监测的无人机遥感网部署技术流程图如图1 所示。
图1 技术路线图
5 数据收集
5.1 候选设施点数据
收集河口近岸区域内公共设施空间位置信息，包括公共停车场、医院、博物馆等。
注：在本文件中，候选设施点数据用于无人机空港候选设施点的选取。
T/GDDL 25-2024
3
5.2 无人机限飞区、禁飞区数据
收集无人机限飞区及禁飞区数据，用于剔除不适合部署无人机空港和不适合进行无人机遥
感作业的区域。
注：本文件中，无人机限飞区和禁飞区数据用于筛选河口近岸区域的有效作业区域。
5.3 卫星遥感影像数据
收集河口近岸区域的遥感影像数据，通过对遥感影像数据解译，可以得到潜在陆域污染源
目标。
注：在本文件中，卫星遥感数据用于评估陆域监测需求指数。
5.4 无人机遥感影像数据
收集河口近岸区域的无人机影像数据，通过对遥感影像数据解译，可以得到潜在陆域污染
源目标。
注：在本文件中，无人机遥感数据用于评估陆域监测需求指数。
5.5 水质数据
收集河口近岸海域的水质数据，反映河口近岸海域的水污染程度，主要来源于目标区域范
围内各行政单位的水质环境公报文件。
注：本文件中，水质数据用于评估河口近岸海域监测需求。
5.6 水产养殖数据
收集河口近岸海域的水产养殖数据，反映河口近岸海域的水污染程度，主要来源于公开发
布的遥感产品数据。
注：本文件中，水产养殖数据用于评估河口近岸海域监测需求。
5.7 无人机性能数据
不同种类的无人机性能存在不同差异，具有不同的续航时间、飞行距离、容量约束、能量
消耗、连通和干扰等自身特性。获取目标无人机的性能数据，用于确认无人机空港的巡航半径。
6 监测需求指数评估
6.1 潜在陆域污染源样本集构建
6.1.1 在河口近岸区域内，选择卫星遥感影像或无人机遥感影像为基础数据，构建河口海岸污
染源样本数据集，主要识别5 种兴趣目标类型，包括：企业工厂，水产养殖区，农田，海/水面
和其他类型。数据集构建流程包括影像预处理、影像标注和标注影像质量检查。
6.1.2 影像预处理
影像预处理主要指原始影像的切割。由于原始影像尺寸过大，将目标区原始影像划分成若
干斑块，方便人工标注和模型训练。
6.1.3 影像标注和标注影像质量检查
使用标注软件（例如labelme 开源软件）对影像斑块进行人工标注，标注上述五种兴趣类
型。完成目标区所有影像斑块标注后，对所有影像进行人工质量检查。
6.2 潜在陆域污染源目标提取
6.2.1 将污染源样本集划分成训练集、验证集和测试集，可采用随机森林、卷积神经网络等方
法，构建陆域污染源目标提取模型，并计算平均精度（mAcc）和平均交并比（mIoU）对模型精
度进行判定。
6.2.2 mIoU 通过计算预测结果和真实标签的交集与并集之间的比值来衡量模型性能，其计算
T/GDDL 24-2024
4
见式（1）。
mIoU = TP / (TP + FP + FN) ………………(1)
式中：
TP——真正例；
FP——假正例；
FN——假反例。
注：mIoU 能够综合考虑模型的像素级别预测准确度，对模型在处理不同类别、不同大小的目标时进行公
平的评价。
6.3 陆域监测需求指数
基于潜在陆域污染源目标提取结果，将河口近岸陆域（剔除限飞区及禁飞区区域）网格化
至1 公里╳1 公里网格，统计每个网格内企业工厂，水产养殖区，农田的面积占比，陆域监测
需求指数LMDI 见式（2）。
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