《基于無人機(jī)低空遙感的海洋表層大型水母監(jiān)測技術(shù)規(guī)程》編制說明_第1頁
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文檔簡介

一、工作簡況

(一)任務(wù)來源、計(jì)劃項(xiàng)目編號(hào),標(biāo)準(zhǔn)負(fù)責(zé)起草單位和參加起草單位

根據(jù)《自然資源部辦公廳關(guān)于印發(fā)2023年度自然資源標(biāo)準(zhǔn)制修

訂工作計(jì)劃的通知》(自然資辦發(fā)〔2023〕30號(hào))要求,中國科學(xué)院

海洋研究所負(fù)責(zé)《基于無人機(jī)低空遙感的海洋表層大型水母監(jiān)測技術(shù)

規(guī)程》(以下簡稱《規(guī)程》)海洋行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的起草工作,標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃項(xiàng)目

編號(hào)為202322017。標(biāo)準(zhǔn)參加起草單位為中國科學(xué)院南海海洋研究所、

國家海洋局北海環(huán)境監(jiān)測中心、中國科學(xué)院煙臺(tái)海岸帶研究所、江蘇

黃海生態(tài)環(huán)境科技有限公司。

(二)制定背景

近年來,在氣候變化和人類活動(dòng)的雙重壓力下,全球多個(gè)海區(qū)均

出現(xiàn)水母異常增多甚至暴發(fā)的現(xiàn)象,對(duì)近海核電站、火電站等重大設(shè)

施安全運(yùn)行、重要海水浴場、重要養(yǎng)殖水域造成了非常嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損

失,不僅阻礙了海洋經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展,也對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境安全保障造

成嚴(yán)重威脅。建立針對(duì)水母的不同時(shí)間尺度與不同維度的監(jiān)測是進(jìn)行

大型水母暴發(fā)災(zāi)害預(yù)警和防控研究的基礎(chǔ),也是災(zāi)害防災(zāi)減災(zāi)的必然

需求。

目前國內(nèi)外采用的水母監(jiān)測方法主要包括四種:目測計(jì)數(shù)法、拖

網(wǎng)調(diào)查法、聲學(xué)法以及光學(xué)法。這些監(jiān)測方法各有優(yōu)勢及側(cè)重方面。

目測計(jì)數(shù)法主要針對(duì)局部海域水母的數(shù)量估算;拖網(wǎng)調(diào)查法主要用于

研究水母的種類、數(shù)量和生理特征;聲學(xué)監(jiān)測方法主要用來獲取水母

的水平和垂直分布情況;光學(xué)方法的監(jiān)測重點(diǎn)則是小型水母的時(shí)空分

布、移動(dòng)過程和個(gè)體的行為表現(xiàn)。但是,上述方法普遍監(jiān)測效率不高,

需要船載,耗時(shí)耗力,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足服務(wù)功能區(qū)對(duì)水母監(jiān)測的需求,

因此亟需發(fā)展高效、快捷、準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì)的監(jiān)測方法。

隨著無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展,無人機(jī)低空遙感被廣泛應(yīng)用于海洋環(huán)境

與海洋生態(tài)災(zāi)害監(jiān)測、海洋生物調(diào)查等海洋領(lǐng)域。無人機(jī)低空遙感方

法監(jiān)測水母具有極高的適用性與實(shí)用性,其優(yōu)勢在于效率高、成本低、

流程簡單,能夠進(jìn)行快速、高頻次的部署,可在短期內(nèi)獲取大面積海

域內(nèi)水母的分布特征,為近海地區(qū)大型水母的長期動(dòng)態(tài)觀測提供了新

方法。國內(nèi)外研究證實(shí),在水母調(diào)查中,無人機(jī)遙感技術(shù)能夠克服傳

統(tǒng)調(diào)查無法克服的障礙,獲取高分辨率圖像,實(shí)現(xiàn)更高的采樣頻率以

及采樣效率,數(shù)據(jù)采集和處理的成本更低,為水母的定性及定量監(jiān)測

提供了更好的工具。目前,無人機(jī)遙感作為研究大型水母的一種新型

監(jiān)測方法,已經(jīng)趨于成熟,在我國近海海域已經(jīng)成功應(yīng)用。但是,在

海洋調(diào)查中,基于無人機(jī)低空遙感的海洋表層水母監(jiān)測方面尚未有系

統(tǒng)、完整的標(biāo)準(zhǔn)。在使用無人機(jī)監(jiān)測水母的實(shí)際操作過程中,無人機(jī)

飛行任務(wù)的區(qū)塊劃分、航線設(shè)計(jì)、高度設(shè)置以及起飛點(diǎn)的選擇等環(huán)節(jié)

也都缺乏規(guī)范的操作流程與執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。因此,為了高質(zhì)量地完成無人

機(jī)低空遙感水母監(jiān)測工作,使監(jiān)測信息產(chǎn)品更具科學(xué)性與權(quán)威性,亟

需制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范無人機(jī)低空遙感海洋表層水母災(zāi)害監(jiān)測數(shù)據(jù)的

處理方法與流程,建立完整的、規(guī)范的、科學(xué)的、系統(tǒng)的基于無人機(jī)

低空遙感監(jiān)測海洋表層水母技術(shù)規(guī)程,為海洋水母災(zāi)害監(jiān)測工作提供

技術(shù)依據(jù)和指導(dǎo)。

(三)主要工作過程

在科技部國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃項(xiàng)目“973”計(jì)劃“中國近海

水母暴發(fā)的關(guān)鍵過程、機(jī)理及生態(tài)環(huán)境效應(yīng)”及海洋公益性項(xiàng)目“典型

海域水母災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警技術(shù)業(yè)務(wù)化應(yīng)用與示范研究”等多個(gè)水母相關(guān)

項(xiàng)目的調(diào)查中發(fā)現(xiàn),使用傳統(tǒng)網(wǎng)具進(jìn)行水母數(shù)量監(jiān)測具有監(jiān)測范圍小、

監(jiān)測效率低、經(jīng)濟(jì)成本高、定量難的缺點(diǎn)。亟需發(fā)展監(jiān)測范圍大、效

率高、省時(shí)省力、可定量、準(zhǔn)確率高的新型監(jiān)測方法。在科技部十三

五國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“我國近海水母災(zāi)害的形成機(jī)理、監(jiān)測預(yù)測及評(píng)

估防治技術(shù)”項(xiàng)目的支持下,中國科學(xué)院海洋研究所首次實(shí)現(xiàn)了基于

無人機(jī)低空遙感的水母監(jiān)測與應(yīng)用,獲取珍貴的第一手?jǐn)?shù)據(jù)并積累大

量監(jiān)測經(jīng)驗(yàn)。

中國科學(xué)院海洋研究所于2022年啟動(dòng)了《規(guī)程》起草工作,組

織熟悉水母相關(guān)監(jiān)測、管理的專家及科研人員成立了標(biāo)準(zhǔn)編制工作組,

按照工作計(jì)劃逐項(xiàng)開展標(biāo)準(zhǔn)編制任務(wù)。在標(biāo)準(zhǔn)編制過程中,編制組進(jìn)

行了廣泛調(diào)研,收集相關(guān)法律法規(guī)、規(guī)章制度、規(guī)范性文件、無人機(jī)

航攝及水母相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)等大量國內(nèi)外有關(guān)資料,認(rèn)真總結(jié)水母監(jiān)測工作

經(jīng)驗(yàn),確定標(biāo)準(zhǔn)編制目的、原則及主要內(nèi)容。多次召開專題研討會(huì),

就有關(guān)問題組織專家進(jìn)行討論,修改完善相關(guān)內(nèi)容,形成《規(guī)程》(初

稿)。由于我國近海大型水母的水母體主要出現(xiàn)在夏秋季節(jié),驗(yàn)證工

作具有時(shí)限性,在嶗山實(shí)驗(yàn)室“黃渤海水母災(zāi)害形成機(jī)制與關(guān)鍵監(jiān)測

技術(shù)”(2022-2024)和國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃年“中國近海致災(zāi)水母的關(guān)鍵

監(jiān)控與預(yù)測預(yù)報(bào)技術(shù)”項(xiàng)目(2023-2027)的支撐下,分別在2023年和

2024年夏季,選擇海南文昌清瀾港、山東青島郵輪母港、遼寧紅沿河

核電站作為試點(diǎn),開展規(guī)程應(yīng)用驗(yàn)證工作。同時(shí)多次召開專家研討會(huì)、

走訪調(diào)研核電站、海水浴場、養(yǎng)殖區(qū)等水母災(zāi)害監(jiān)測的用戶需求,采

納多方意見建議,不斷對(duì)《規(guī)程》進(jìn)行修改完善。

本《規(guī)程》編制過程詳列如下:

1.2019年9月,中國科學(xué)院海洋研究所開始著手研發(fā)和試驗(yàn)不

同型號(hào)的無人機(jī)監(jiān)測大型水母的技術(shù)細(xì)節(jié)。

2.截止2022年6月已對(duì)中國近海的幾個(gè)典型性海域進(jìn)行無人機(jī)

監(jiān)測水母的圖像采集試驗(yàn)性飛行。

3.2022年10月,中國科學(xué)院海洋研究所啟動(dòng)《規(guī)程》起草工作,

成立標(biāo)準(zhǔn)編制工作組,完成《規(guī)程》(初稿)的編纂和編制說明。

4.2023年2月,全國海洋標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)組織標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)專家評(píng)

審會(huì),中國科學(xué)院海洋研究所代表編制組匯報(bào)標(biāo)準(zhǔn)編制情況,并通過

標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)。

5.2023年5-8月選擇海南清瀾港-八門灣海域作為試點(diǎn),開展《規(guī)

程》(初稿)驗(yàn)證工作。

6.2023年9-11月,中國科學(xué)院海洋研究所組織編制組根據(jù)試點(diǎn)

應(yīng)用建議,修改完善《導(dǎo)則》(初稿),形成《導(dǎo)則》(工作討論稿)。

7.2023年12月,中國科學(xué)院海洋研究所在青島組織召開了《規(guī)

程》啟動(dòng)會(huì),邀請自然資源部第二海洋研究所、中國水產(chǎn)科學(xué)研究院

東海水產(chǎn)研究所、自然資源部海洋減災(zāi)中心、廈門大學(xué)和自然資源部

北海預(yù)報(bào)減災(zāi)中心的專家組成專家組,針對(duì)《規(guī)程》(工作討論稿)

的適用范圍、結(jié)構(gòu)框架和核心內(nèi)容等方面進(jìn)行了質(zhì)詢和研討。會(huì)后,

根據(jù)專家組意見進(jìn)一步修改完善形成《規(guī)程》(試行稿)。

8.受限于監(jiān)測工作的時(shí)限性,《規(guī)程》(試行稿)的驗(yàn)證工作部署

在2024年夏季6月-8月完成。結(jié)合國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃科研任務(wù),最

終在山東煙臺(tái)天馬棧橋海水浴場、遼寧紅沿河核電站、山東青島膠州

灣郵輪母港等3種不同類型的服務(wù)功能區(qū)完成了《規(guī)程》(試行稿)

驗(yàn)證工作。

9.2024年10月,中國科學(xué)院海洋研究所組織編寫組召開內(nèi)部研

討會(huì),根據(jù)夏季在海水浴場、養(yǎng)殖區(qū)及核電取水區(qū)等不同服務(wù)功能區(qū)

的試點(diǎn)驗(yàn)證工作經(jīng)驗(yàn),進(jìn)一步完善形成《規(guī)程》(征求意見稿)及編

制說明等材料,提交全國海洋標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)海洋調(diào)查觀測監(jiān)測分

技術(shù)委員會(huì)秘書處。

(四)標(biāo)準(zhǔn)主要起草人及其所做的工作

本標(biāo)準(zhǔn)起草單位:中國科學(xué)院海洋研究所、中國科學(xué)院南海海洋

研究所、國家海洋局北海環(huán)境監(jiān)測中心、中國科學(xué)院煙臺(tái)海岸帶研究

所。

主要起草人:張芳、孫松、李超倫、王楠、王鑠、邱琰皓、齊衍

萍、董志軍、金鑫、遲旭朋、馮頌、王朋鵬、陶振鋮、孫妍、王敏曉、

王彥濤。各成員具體分工如下表:

姓名單位分工

主持調(diào)查研究、標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容設(shè)計(jì)起

張芳中國科學(xué)院海洋研究所

草、標(biāo)準(zhǔn)及編制說明起草及修改等

全部工作。

關(guān)鍵技術(shù)問題指導(dǎo)、參與標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容

孫松中國科學(xué)院海洋研究所

設(shè)計(jì)等工作。

關(guān)鍵技術(shù)問題指導(dǎo)、參與標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容

李超倫中國科學(xué)院南海海洋研究所

設(shè)計(jì)及修改等工作。

參與調(diào)查研究、標(biāo)準(zhǔn)修改、編制說

王楠中國科學(xué)院海洋研究所

明編寫等工作。

參與調(diào)查研究、標(biāo)準(zhǔn)起草修改、編

王鑠中國科學(xué)院海洋研究所

制說明編寫等工作。

邱琰皓江蘇黃海生態(tài)環(huán)境科技有限公司參與調(diào)查研究、標(biāo)準(zhǔn)起草。

齊衍萍國家海洋局北海環(huán)境監(jiān)測中心標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)起草修改。

董志軍中國科學(xué)院煙臺(tái)海岸帶研究所標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)起草修改。

金鑫中國科學(xué)院海洋研究所參與收集資料、技術(shù)支撐。

遲旭朋中國科學(xué)院海洋研究所參與調(diào)查研究、航線設(shè)計(jì)。

馮頌中國科學(xué)院海洋研究所參與調(diào)查研究、試點(diǎn)驗(yàn)證。

王朋鵬中國科學(xué)院海洋研究所參與調(diào)查研究、試點(diǎn)驗(yàn)證。

參與標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)起草修

陶振鋮中國科學(xué)院海洋研究所

改。

孫妍中國科學(xué)院海洋研究所參與調(diào)查研究、圖像及數(shù)據(jù)處理。

參與標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)起草修

王敏曉中國科學(xué)院海洋研究所

改。

王彥濤中國科學(xué)院海洋研究所參與調(diào)查研究、試點(diǎn)驗(yàn)證。

二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則和確定標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容

(一)標(biāo)準(zhǔn)編制原則

本標(biāo)準(zhǔn)按照《中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn)化法》等相關(guān)法律法規(guī)的規(guī)定,

根據(jù)GB/T1《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則》、GB/T20000《標(biāo)準(zhǔn)化工作指南》、

GB/T20001《標(biāo)準(zhǔn)編寫規(guī)則》、GB/T20002《標(biāo)準(zhǔn)中特定內(nèi)容的起草》、

GB/T20003《標(biāo)準(zhǔn)制定的特殊程序》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)編寫,并遵循合法性、

科學(xué)性、和實(shí)用性原則。

合法性原則:該標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容符合國家相關(guān)法律法規(guī)的要求,貫徹國

家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn),與相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)、團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)等

相一致,滿足水母災(zāi)害監(jiān)測工作需要。

科學(xué)性原則:本標(biāo)準(zhǔn)的編制參考有關(guān)無人機(jī)系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)字

航空攝影規(guī)范,從海洋表層水母監(jiān)測的實(shí)際需求出發(fā),通過科學(xué)研究

技術(shù)研發(fā)及現(xiàn)場試驗(yàn),圍繞海洋表層水母調(diào)查監(jiān)測的無人機(jī)航攝系統(tǒng)

的作業(yè)流程、技術(shù)要求、數(shù)據(jù)處理等方面,遵循科學(xué)合理的原則,開

展具體內(nèi)容的編制,以確保無人機(jī)監(jiān)測水母技術(shù)內(nèi)容的科學(xué)性和準(zhǔn)確

性。

實(shí)用性原則:結(jié)合無人機(jī)監(jiān)測海洋表層大型水母的工作特點(diǎn),綜

合考慮不同服務(wù)功能區(qū)水母監(jiān)測的具體需求,兼顧理論與實(shí)際操作的

差異,確保無人機(jī)飛行技術(shù)的可實(shí)現(xiàn)性和不同監(jiān)測海域的適應(yīng)性,確

保能夠滿足實(shí)際監(jiān)測工作的需求。

(二)確定標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容的依據(jù)

本標(biāo)準(zhǔn)參照有關(guān)無人機(jī)系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)字航空攝影規(guī)范

(GB/T14950《攝影測量與遙感術(shù)語》),界定了基于無人機(jī)低空遙

感的海洋表層大型水母監(jiān)測技術(shù)的術(shù)語和定義,規(guī)定了準(zhǔn)備工作、技

術(shù)設(shè)計(jì)、航攝流程、水母圖像數(shù)據(jù)處理與分析、報(bào)告編制、設(shè)備升級(jí)

與維護(hù)等技術(shù)要求,描述了對(duì)應(yīng)的證實(shí)方法。另外,包含海洋表層水

母監(jiān)測項(xiàng)目航攝飛行記錄表、無人機(jī)航攝水母影像代表性圖和海洋表

層水母監(jiān)測報(bào)告提綱3個(gè)附錄。

1.工作環(huán)境的確定依據(jù)

在進(jìn)行無人機(jī)低空遙感監(jiān)測水母時(shí),為確保飛行安全,必須避免

與其他空中飛行器或地面及海面障礙物發(fā)生碰撞。因此,要求在天氣

狀況良好、風(fēng)力較小、能見度高的條件下進(jìn)行作業(yè)。無人機(jī)技術(shù)參數(shù)

中,抗風(fēng)能力上限為6級(jí),但在實(shí)際調(diào)查工作中,需確保工作風(fēng)力小

于5級(jí)(地面風(fēng)速小于8m/s),風(fēng)力過大則影響無人機(jī)設(shè)備的安全性

和飛行路線的穩(wěn)定性,進(jìn)而影響后續(xù)圖像拼接和水母計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確度。

Colefax等(2019)也指出,過大的風(fēng)速及相關(guān)海況會(huì)對(duì)飛行設(shè)備的

安全以及航空測量的監(jiān)測準(zhǔn)確率產(chǎn)生負(fù)面影響。

根據(jù)無人機(jī)的飛行需要遵守相關(guān)的法律法規(guī),包括空域管理、飛

行高度限制、飛行區(qū)域限制等。若監(jiān)測區(qū)域涉及到禁飛區(qū),需要向當(dāng)

地主管部門進(jìn)行報(bào)備申請。

在核電站等存在強(qiáng)大電磁輻射的區(qū)域,無人機(jī)的通信信號(hào)會(huì)出現(xiàn)

中斷或干擾的情況,可能導(dǎo)致信號(hào)丟失、飛行控制異常,嚴(yán)重時(shí)甚至

發(fā)生飛行器墜落或炸機(jī)。而且,高壓輸電線和雷達(dá)站也會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的

電磁波干擾,影響無人機(jī)的導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。因此,在此類區(qū)域作業(yè)

時(shí),需向核電站相關(guān)部門申請關(guān)閉磁場干擾裝置(該措施已在山東海

陽核電站和遼寧紅沿河核電站得到驗(yàn)證),并盡量遠(yuǎn)離高壓輸電線和

雷達(dá)站等設(shè)施。

2.技術(shù)設(shè)計(jì)的確定依據(jù)

通過多次飛行實(shí)驗(yàn)確定了不同環(huán)境條件對(duì)無人機(jī)飛行區(qū)塊劃分、

作業(yè)時(shí)間、航程設(shè)計(jì)、航線重疊度、飛行高度等基本參數(shù)的影響,具

體參數(shù)確定依據(jù)如下:

(1)區(qū)塊劃分

對(duì)于缺乏水母歷史資料的區(qū)域,需要進(jìn)行全域區(qū)塊規(guī)劃以積累背

景數(shù)據(jù)。該規(guī)劃應(yīng)遵循均勻區(qū)塊設(shè)計(jì)的原則,確保圖像采集的全面性

和代表性,并采用平滑邊界和規(guī)則形狀的區(qū)塊,如矩形或正方形,以

簡化數(shù)據(jù)采集和分析過程。在形狀不規(guī)則的區(qū)域,監(jiān)測范圍應(yīng)盡可能

擴(kuò)大,確保涵蓋所有潛在區(qū)域。在具有明確水母歷史資料的區(qū)域,應(yīng)

根據(jù)區(qū)域特征選擇合適的區(qū)塊形狀以優(yōu)化監(jiān)測效果。如:矩形區(qū)塊適

用于邊界規(guī)則的區(qū)域,多邊形區(qū)塊適合復(fù)雜形狀的區(qū)域,條帶區(qū)塊則

適用于狹長或彎曲的地形(Liao&Juang,2022;Rowleyetal.,2020;

Schaubetal.,2018)。

(2)航線設(shè)計(jì)

基于無人機(jī)的航線規(guī)劃功能,各區(qū)塊內(nèi)的航線設(shè)計(jì)為“S”型平行

往返式,這種設(shè)計(jì)能顯著提高無人機(jī)巡航監(jiān)測的效率。通過合理設(shè)置

相對(duì)航高、航向重疊度和旁向重疊度等參數(shù),能夠確保影像的連續(xù)性

和覆蓋率,滿足后續(xù)數(shù)據(jù)處理的需求。此外,無人機(jī)平臺(tái)能夠自主生

成最優(yōu)航線,進(jìn)一步優(yōu)化數(shù)據(jù)采集過程并提升監(jiān)測效果。

(3)作業(yè)時(shí)間

由于海水具有強(qiáng)烈的光反射能力,太陽炫光可能會(huì)導(dǎo)致航拍圖像

中水母與背景的對(duì)比度下降,從而使水母個(gè)體難以分辨(Joyce,2018)。

在對(duì)青島郵輪母港附近海月水母的監(jiān)測研究中,發(fā)現(xiàn)不同時(shí)間段的航

拍效果存在顯著差異。特別是晴朗天氣的中午時(shí)段(11:00-14:00),太

陽炫光嚴(yán)重,導(dǎo)致航攝圖像中出現(xiàn)大量光斑,影響了水母的識(shí)別率。

相對(duì)而言,在晴朗天氣下,早晨6:00-9:00和下午15:00-18:00的航拍

圖像受到的地面反光和太陽炫光干擾較小。因此,本標(biāo)準(zhǔn)建議在上述

兩個(gè)時(shí)段進(jìn)行飛行任務(wù),以提高水母的識(shí)別準(zhǔn)確性。(圖片詳見第三

部分實(shí)驗(yàn)4)

(4)參數(shù)設(shè)置

重疊度:航線重疊度包括航向重疊度與旁向重疊度,航向重疊度

是指航線內(nèi)相鄰照片的重疊程度,旁向重疊度則是指航線間相鄰照片

的重疊程度。Xiang和Tian(2011)研究發(fā)現(xiàn),航向和旁向重疊度在

無人機(jī)遙感系統(tǒng)中的設(shè)置對(duì)監(jiān)測效率和數(shù)據(jù)完整性有顯著影響。其中,

當(dāng)重疊度設(shè)定在10%-15%時(shí),能夠確保影像的連續(xù)性和覆蓋區(qū)域的

完整性,且提高了監(jiān)測效率。過低的重疊度(低于10%)會(huì)導(dǎo)致監(jiān)測

數(shù)據(jù)缺失,而過高的重疊度(超過20%)則會(huì)增加數(shù)據(jù)冗余,增加處

理負(fù)擔(dān)。因此,本標(biāo)準(zhǔn)建議將航向和旁向重疊度設(shè)定在10%-15%,以

平衡數(shù)據(jù)質(zhì)量和監(jiān)測效率。

相對(duì)航高:為確定無人機(jī)監(jiān)測大型水母的最適飛行高度,本研究

于2021年4月在海南省文昌市清瀾港附近海域進(jìn)行航拍實(shí)驗(yàn),設(shè)置

飛行高度梯度為:100m、120m、140m、160m、180m和200m。結(jié)果

顯示,在各飛行高度下的航拍圖像中均能識(shí)別到鞭腕水母,但隨著飛

行高度的增加,圖片中的水母細(xì)節(jié)逐漸模糊,辨認(rèn)難度增加。其中,

在100m和120m高度下拍攝的圖片中,能夠清晰地辨別鞭腕水母的

傘部和口腕部分。在180m和200m高度下,較小體型的水母個(gè)體辨

認(rèn)變得更加困難,需要結(jié)合形態(tài)、顏色特征與海水背景的差異進(jìn)行識(shí)

別。此外,飛行高度為100m時(shí)的監(jiān)測覆蓋面積為1.5km2,而200米

高度的監(jiān)測覆蓋面積最大,為3.0km2。因此,在確保飛行設(shè)備安全的

前提下,為平衡圖像的清晰度和監(jiān)測覆蓋面積,建議將無人機(jī)的飛行

高度設(shè)置在100-150m之間,以確保既能清晰地觀測水母細(xì)節(jié),又能

有效地覆蓋較大區(qū)域。

地面采樣距離(groundsampledistance,GSD):指無人機(jī)航拍圖

像中每個(gè)像素對(duì)應(yīng)地面實(shí)際距離的度量。為確保在圖像中具有足夠的

水母細(xì)節(jié),GSD應(yīng)當(dāng)足夠小,以提供更高的圖像分辨率,從而更精確

地捕捉目標(biāo)物體的特征細(xì)節(jié)(如水母的形態(tài)、尺寸等)。若GSD過大

時(shí),圖像中的水母可能會(huì)被模糊或不可辨識(shí),從而影響檢測準(zhǔn)確性。

Bao等人(2018)的研究表明,在無人機(jī)監(jiān)測海灘垃圾的任務(wù)中,通過

反復(fù)實(shí)驗(yàn)和目視解讀,發(fā)現(xiàn)1-3cm的空間分辨率是最佳選擇區(qū)間,

這一結(jié)論為類似的遙感任務(wù)提供了有力的參考。本標(biāo)準(zhǔn)中所使用的無

人機(jī)在飛行高度為100m時(shí),地面采樣距離為0.89cm/像素,能夠分

辨的最小水母傘徑為5cm。為確保監(jiān)測目標(biāo)在圖像中具有足夠的細(xì)

節(jié),建議將GSD設(shè)置為目標(biāo)最小尺寸的1/10。這一標(biāo)準(zhǔn)有助于保證

圖像分辨率足以捕捉水母的細(xì)微特征,從而提高監(jiān)測的準(zhǔn)確性和可靠

性。

相機(jī)參數(shù):為確保無人機(jī)航攝圖像在不同天氣條件下均符合監(jiān)測

標(biāo)準(zhǔn),需根據(jù)實(shí)際作業(yè)情況調(diào)整相機(jī)參數(shù)。正如,Bhattarai和Lucieer

(2024)研究指出,在不同光照條件下,合理的ISO和快門速度調(diào)整對(duì)

獲取高質(zhì)量圖像至關(guān)重要。在晴天光照充足情況下,應(yīng)設(shè)置較低的

ISO值和較快的快門速度,避免過度曝光以保證圖像清晰度。而在陰

天光線較弱情況下,需要提高ISO以增強(qiáng)感光度,同時(shí)降低快門速

度,以補(bǔ)償光線不足(O’Connoretal.,2017)?;谏鲜鲅芯亢投啻物w

行實(shí)驗(yàn),通過對(duì)比航攝圖片的質(zhì)量,本標(biāo)準(zhǔn)建議在晴天時(shí)將ISO上限

設(shè)置為800,快門速度設(shè)置為1/1250秒;在陰天時(shí)將ISO上限提高至

3200,快門速度設(shè)置為1/1000秒。

3.水母圖像數(shù)據(jù)處理與分析的確定依據(jù)

(1)水母圖樣的識(shí)別與計(jì)數(shù)

水母圖像識(shí)別計(jì)數(shù)方法包括人工目視計(jì)數(shù)法和機(jī)器識(shí)別兩種主

要方法,主要根據(jù)項(xiàng)目的具體要求來確定使用哪種計(jì)數(shù)方法。

人工目視計(jì)數(shù)法,根據(jù)航攝圖片中水母的顏色、體型等特征,通

過肉眼進(jìn)行人工識(shí)別,利用ImageJ或者Photoshop軟件的計(jì)數(shù)功能,

手動(dòng)標(biāo)記圖片中水母,并統(tǒng)計(jì)。該方法較費(fèi)時(shí),結(jié)果可信性較高,對(duì)

技術(shù)人員專業(yè)性要求較高。

如今,基于深度學(xué)習(xí)的水母圖像檢測技術(shù)迅速發(fā)展(Gaucietal.,

2020;Hanetal.,2022;Zhangetal.,2020)。如Hanetal.(2022)基于卷

積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字圖像處理技術(shù),檢測出10種不同種類的水母。Gao

等人(2023)通過引入CBMA模塊并優(yōu)化訓(xùn)練方法,提出了一種改進(jìn)的

YOLOv4-tiny算法,能夠更準(zhǔn)確、快速地檢測水母。故本標(biāo)準(zhǔn)建議利

用Python或其它軟件編寫代碼,針對(duì)水母種類、數(shù)量等特征值對(duì)圖

像進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別,反演典型海域的水母種群密度,實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測海域水

母的自動(dòng)識(shí)別并統(tǒng)計(jì)。且可基于Resnet50網(wǎng)絡(luò)模型,扣除陸地區(qū)、

近岸區(qū),植被區(qū)以及太陽炫光區(qū)等誤差區(qū)域,提升自動(dòng)識(shí)別準(zhǔn)確度。

(2)水母豐度

通過航拍設(shè)備的視角和飛行高度計(jì)算獲得單張圖像的覆蓋的海

域面積,進(jìn)而根據(jù)單張航攝圖像中識(shí)別的水母數(shù)量和單張圖像覆蓋的

海域面積兩個(gè)參數(shù)可以計(jì)算得到水母豐度(ind./km2)。傳統(tǒng)的目視調(diào)

查及拖網(wǎng)調(diào)查,也經(jīng)常使用每平方千米掃海面積中水母個(gè)數(shù)這一單位

來表征水母豐度(郭東杰等,2019),因此,無人機(jī)監(jiān)測獲得的水母

豐度數(shù)據(jù)具備可比性和再分析空間。

(3)水母空間分布

根據(jù)航攝圖像記錄的經(jīng)緯度信息,結(jié)合水母計(jì)數(shù)結(jié)果,利用GIS

軟件或其他空間分析工具,分析水母空間分布特征,獲得水母分布數(shù)

據(jù)可視化結(jié)果。結(jié)合不同時(shí)間獲得的航攝圖像,可動(dòng)態(tài)展示水母在海

域中的聚集和擴(kuò)散情況(詳見第三部分案例應(yīng)用)。

(4)水母傘徑

航攝圖片中水母傘徑尺寸通過飛行高度及水母占據(jù)的像素個(gè)數(shù)

來確定。通過大量研究及驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)獲得了水母傘徑實(shí)際長度與拍攝圖

片所表征的水母傘徑像素之間的定量關(guān)系方程(詳見第三部分實(shí)驗(yàn)2)。

水母傘徑占據(jù)的像素個(gè)數(shù)可使用ImageJ軟件手動(dòng)繪制水母傘部區(qū)域

范圍后計(jì)數(shù)得出。根據(jù)飛行實(shí)驗(yàn)獲得的經(jīng)驗(yàn)公式,將無人機(jī)飛行高度

及航攝圖片中水母傘徑占據(jù)的像素個(gè)數(shù),這兩個(gè)參數(shù)代入方程計(jì)算得

到水母實(shí)際傘徑。

三、主要試驗(yàn)(或驗(yàn)證)的分析、綜述報(bào)告,技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證,預(yù)期的經(jīng)

濟(jì)效果

(一)主要試驗(yàn)(或驗(yàn)證)的分析、綜述報(bào)告

1.飛行高度

實(shí)驗(yàn)方案:在保證設(shè)備安全的前提下,為確定該無人機(jī)監(jiān)測大型

水母的最適飛行高度,本研究于2021年4月在文昌市清瀾港附近海

域進(jìn)行鞭腕水母的航拍實(shí)驗(yàn)。航拍過程中,設(shè)置飛行高度梯度為100m、

120m、140m、160m、180m和200m,對(duì)比了不同飛行高度下可監(jiān)測

到大型水母的最小長度和監(jiān)測效率(單架次的覆蓋面積)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果:研究區(qū)域內(nèi)各飛行高度下的航攝圖片中,均可觀測到

鞭腕水母。隨著飛行高度的增加,圖片中水母的細(xì)節(jié)特征逐漸缺失,

辨認(rèn)難度增加。在高度為100m和120m下拍攝的圖片中,能夠明顯

的辨別出水母的傘部和口腕部分,甚至可以用來描述較大個(gè)體的游泳

姿態(tài)。而在180m和200m下航攝的圖片中,較小體型的水母個(gè)體需

要結(jié)合形態(tài)、顏色特征與海水背景的差異進(jìn)行判別。此外,在100m

高度下能夠辨認(rèn)出水母的最小長度最小,為5.4cm。隨著飛行高度的

增加,該無人機(jī)能夠辨認(rèn)出水母的最小長度也逐漸增大。同樣地,飛

行高度100m下,該無人機(jī)單架次(航行45分鐘)的監(jiān)測覆蓋面積

最小,為1.5km2,200m的監(jiān)測面積最大,為3.0km2(圖1)。

圖1不同飛行高度下,無人機(jī)辨別出水母的最小長度(a)和單架次飛行的監(jiān)測面積(b).

結(jié)論:綜合考慮設(shè)備安全和監(jiān)測效率等因素,建議無人機(jī)飛行高

度為100m-150m。在無人機(jī)航拍過程中,飛行高度可根據(jù)水母的實(shí)際

大小進(jìn)行調(diào)整。

2.水母傘徑模型

實(shí)驗(yàn)方案:通過探究不同飛行高度下航攝圖片中水母傘徑實(shí)際大

小與像素值之間的關(guān)系,提出一種基于航攝圖片直接“測量”水母大小

的方法。計(jì)算轉(zhuǎn)換系數(shù)時(shí),使用無人機(jī)在不同飛行高度下對(duì)已知長度

的物體進(jìn)行航攝,然后對(duì)飛行高度、圖片中參照物實(shí)際大小以及其所

占據(jù)的像素值進(jìn)行建模分析。其中,相機(jī)采取90°正射,設(shè)計(jì)的飛行

高度分別為100m、120m、140m、160m、180m和200m,給定的物

體長度分別為15cm、17.5cm、20cm、22.5cm、25cm、27.7cm、35.5cm

和40.7cm。為校準(zhǔn)測量結(jié)果,研究進(jìn)行了三次實(shí)地捕撈(S1、S2、

S3),在岸邊脫水狀態(tài)下用直尺測量了捕獲水母的傘徑,然后使用單

因素方差分析對(duì)比兩種方法是否存在顯著性差異。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果:不同飛行高度下,參照物的實(shí)際長度與圖像中像素個(gè)

數(shù)均呈顯著的線性關(guān)系(圖2)。將參照物實(shí)際長度、飛行高度和像素

個(gè)數(shù)回歸擬合得到公式為:L=0.0092×H×N+0.1258,(R2=0.9843)。用

該公式估測航攝圖片中的水母傘徑值與實(shí)地測量結(jié)果對(duì)比發(fā)現(xiàn),估測

結(jié)果總體低于實(shí)測結(jié)果,且兩種方法間存在顯著差異(P<0.001)。

為校正結(jié)果,計(jì)算S1處模型總體低估水平為10.3%,故引入修正系

數(shù)?值為1.12,改良模型為:L=0.0103×H×N+0.1409。最后,基于S2

和S3處實(shí)測的水母傘徑對(duì)改良后的模型進(jìn)行驗(yàn)證,方差分析結(jié)果顯

示,該公式與實(shí)地測量的方法在探究水母傘徑狀況時(shí)無顯著性差異

(表1)。

圖2不同飛行高度下,參照物實(shí)際長度與像素個(gè)數(shù)間線性擬合結(jié)果.

注:a:100m;b:120m;c:140m;d:160m;e:180m;f:200m.

表1校正后模型計(jì)算和實(shí)地測量的方差分析結(jié)果

Mean

站位SourceofErrorSumofSquaresdfF值P值

Square

intergroup0.86710.8670.1090.742

S2intra-group974.3671227.987

Total975.234123

intergroup0.00410.0040.0020.961

S3intra-group44.234281.580

Total44.23829

結(jié)論:基于航拍中圖片像素和飛行高度,水母傘徑計(jì)算公式為:

L=0.0103×H×N+0.1409:

3.圖像自動(dòng)識(shí)別準(zhǔn)確性驗(yàn)證

實(shí)驗(yàn)方案:從航拍圖像數(shù)據(jù)庫中隨機(jī)挑選100張圖片,通過軟件

自動(dòng)識(shí)別和人工目視計(jì)數(shù)兩種方法統(tǒng)計(jì)圖片中水母數(shù)量,并使用單樣

本W(wǎng)ilcoxon檢驗(yàn)的方法檢驗(yàn)兩種方法是否存在差異,并對(duì)兩者進(jìn)行

回歸擬合來分析相關(guān)性。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果:Wilcoxon檢驗(yàn)結(jié)果顯示,兩種計(jì)數(shù)方法在統(tǒng)計(jì)水母數(shù)

量、估算監(jiān)測海域水母豐度時(shí)無顯著性差異(P=0.229>0.05)。兩種

計(jì)數(shù)方法的結(jié)果進(jìn)行回歸擬合顯示(圖3),相關(guān)性分析結(jié)果表明兩者

間顯著相關(guān)(P<0.001),擬合結(jié)果為:軟件計(jì)數(shù)值=0.995×人工計(jì)數(shù)

值+35.771(R2=0.998)。

圖3軟件自動(dòng)計(jì)數(shù)與人工目視計(jì)數(shù)的對(duì)比(a)和線性擬合(b).

結(jié)論:無人機(jī)低空遙感與自動(dòng)識(shí)別技術(shù)(MaskRCNN算法)相

結(jié)合的監(jiān)測方法具有較高的準(zhǔn)確性,大大降低了人力和時(shí)間成本,可

有效應(yīng)用于不同海域表層的大型水母監(jiān)測。

4.天氣狀況對(duì)無人機(jī)監(jiān)測大型水母的影響

實(shí)驗(yàn)方案:為探究不同天氣狀況對(duì)無人機(jī)監(jiān)測大型水母的影響,

本研究于2024年7月19至24日的不同時(shí)間段在青島市郵輪母港附

近海域進(jìn)行航拍作業(yè)。同時(shí),記錄對(duì)應(yīng)的天氣條件,包括云層覆蓋率、

風(fēng)速、風(fēng)向、光照強(qiáng)度、海水透明度和潮汐狀況。最后,利用廣義線

性混合效應(yīng)模型(GLMM)對(duì)獲取的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(水母豐度和天氣狀況)

進(jìn)行分析。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果:①上午時(shí)段的水母豐度高于下午時(shí)段,特別是上午

6:00-9:00的監(jiān)測效果最佳,圖像清晰。②光照強(qiáng)度對(duì)圖像質(zhì)量影響較

大,中午時(shí)段(11:00-14:00)太陽炫光嚴(yán)重,導(dǎo)致圖像內(nèi)出現(xiàn)大量光

斑,不利于水母識(shí)別(圖4)。③當(dāng)?shù)孛骘L(fēng)速大于8m/s時(shí),無人機(jī)的

飛行過程中穩(wěn)定性下降,影響了設(shè)備安全,且圖像模糊,監(jiān)測效果較

差。④潮汐狀況并未對(duì)水母豐度顯示出明顯的影響,進(jìn)一步說明潮汐

在短期內(nèi)不是影響水母監(jiān)測效果的關(guān)鍵因素。

圖4不同時(shí)間段利用無人機(jī)航攝的圖像.

注:a:8:00;b:11:00.

結(jié)論:無人機(jī)監(jiān)測大型水母的最佳作業(yè)時(shí)間為6:00–9:00和15:00–

18:00。

(二)應(yīng)用案例

1.案例應(yīng)用一:海南省文昌市清瀾港海域鞭腕水母的種群動(dòng)態(tài)變

基于標(biāo)準(zhǔn)中構(gòu)建的無人機(jī)監(jiān)測大型水母的方法,對(duì)2021年4月

中旬至5月中旬海南省文昌市清瀾港海域表層鞭腕水母的種群動(dòng)態(tài)

特征進(jìn)行研究(圖5&6)。結(jié)果表明,4月中旬,研究區(qū)域內(nèi)鞭腕水母

平均豐度為2.3×104ind./km2。在空間上,鞭腕水母在清瀾港海域內(nèi)呈

明顯的斑塊分布,水母聚集區(qū)主要位于中部近岸區(qū)域。4月下旬,該

區(qū)域內(nèi)鞭腕水母平均豐度為3.2×104ind./km2,與4月中旬相比有所增

加。從空間上看,鞭腕水母覆蓋整個(gè)研究海域,在東北部近岸出現(xiàn)多

個(gè)水母聚集區(qū)。5月中旬,研究區(qū)域內(nèi)鞭腕水母的平均豐度為1.2×104

ind./km2,數(shù)量上明顯降低,但水母聚集區(qū)豐度高達(dá)1.9×105ind./km2。

在空間上,鞭腕水母的斑塊化分布明顯,主要集中在西北部近岸區(qū)域。

一個(gè)月時(shí)間內(nèi),清瀾港海域鞭腕水母的豐度先增加后降低,水母聚集

區(qū)呈明顯向北移動(dòng)趨勢。在航攝圖片中,隨機(jī)選取300只水母計(jì)算其

傘徑狀況。結(jié)果表明(圖6),4月中旬,清瀾港海域鞭腕水母的平均

傘徑為15.02cm,最大為23.3cm,最小為10.6cm。4月下旬,研究區(qū)

域內(nèi)水母的平均傘徑為15.18cm,最大傘徑為23.6cm,最小為10.1cm。

與中旬相比,鞭腕水母的平均傘徑增長1.07%。5月中旬,清瀾港海

域鞭腕水母的平均傘徑為15.49cm,最大傘徑為24.5cm,最小為8.2cm。

較4月下旬,平均傘徑的增長率為2.00%。

圖52021年4至5月清瀾港海域鞭腕水母的空間分布狀況.

注:2021年4月中旬;2021年4月下旬;2021年5月中旬;

圖62021年4至5月清瀾港海域鞭腕水母豐度(a)和傘徑狀況(b).

2.案例應(yīng)用二:山東省煙臺(tái)市天馬棧橋海域海月水母的種群動(dòng)態(tài)

特征

基于無人機(jī)低空遙感技術(shù),于2022年8月在山東近海進(jìn)行水母

監(jiān)測實(shí)驗(yàn)。結(jié)果顯示,在煙臺(tái)市天馬棧橋附近海域發(fā)現(xiàn)了大量海月水

母聚集的現(xiàn)象。其中,8月6日上午8時(shí),在天馬棧橋海域表層觀察

到海月水母平均豐度為6.4×104ind./km2,空間分布呈明顯的斑塊狀,

且存在多個(gè)水母密集區(qū)(豐度值:6.7×105ind./km2)(圖7)。下午2

時(shí),在相同作業(yè)海域水面測得水母平均豐度為4.6×104ind./km2,與早

晨相比數(shù)目有所降低,推測與表層海水溫度上升,水母發(fā)生垂直升降

和水平移動(dòng)有關(guān)。

圖72022年8月6日不同時(shí)段煙臺(tái)市天馬棧橋附近海域海月水母的空間分布狀況

注:a:8:00;b:14:00.

3.案例應(yīng)用三:山東省青島市郵輪母港海域海月水母的種群動(dòng)態(tài)

特征

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中構(gòu)建的無人機(jī)監(jiān)測大型水母的方法,對(duì)2024年7月

下旬青島市郵輪母港附近海域表層海月水母爆發(fā)時(shí)的種群動(dòng)態(tài)特征

進(jìn)行研究。結(jié)果顯示,上午出現(xiàn)的海月水母平均豐度(5.5×104ind./km2)

顯著高于下午(2.7×104ind./km2)。其中,7月19日17時(shí)郵輪母港海

域表層海月水母豐度平均值最高(8.4×104ind./km2),推測與該時(shí)間的

海水透明度最高有關(guān)。而7月20日13時(shí)海月水母平均豐度顯著低于

其它時(shí)間段,可能與當(dāng)日上午出現(xiàn)的降雨使得表層的海月水母下沉有

關(guān)。在空間上,海月水母的斑塊化分布明顯,主要集中在南部近岸區(qū)

域。從上午到下午,海月水母聚集斑塊呈現(xiàn)出向港外移動(dòng)的趨勢。

圖82024年7月不同時(shí)間青島市郵輪母港海域海月水母的豐度箱線圖

圖92024年7月不同時(shí)間青島市郵輪母港海域海月水母的空間分布狀況

(三)技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證

無人機(jī)低空遙感技術(shù)相較于傳統(tǒng)的水母監(jiān)測方式(如:人工目視

調(diào)查、拖網(wǎng)調(diào)查),在成本、監(jiān)測效率等方面具有明顯的優(yōu)勢,具體

包括:

1.成本:雖然無人機(jī)及其搭載相機(jī)的初始投入相對(duì)較高,但其后

期維護(hù)成本較低,且與傳統(tǒng)的拖網(wǎng)捕撈調(diào)查相比,該技術(shù)可節(jié)省大量

的人力、物力。

2.監(jiān)測效率:無人機(jī)具備較快的飛行速度,能夠在短時(shí)間內(nèi)覆蓋

大面積海域,大大提升了監(jiān)測效率。而傳統(tǒng)拖網(wǎng)調(diào)查等方式不能實(shí)現(xiàn)

全方位覆蓋,且受限于天氣狀況。

(四)預(yù)期經(jīng)濟(jì)效果

本標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施將推動(dòng)無人機(jī)低空遙感技術(shù)在海洋監(jiān)測領(lǐng)域的應(yīng)

用,預(yù)期將帶來以下經(jīng)濟(jì)效果:

1.提高監(jiān)測效率:無人機(jī)可在短時(shí)間內(nèi)覆蓋廣闊海域,并通過智

能圖像識(shí)別算法快速處理數(shù)據(jù),顯著地提升了監(jiān)測效率。使大范圍、

定期的水母監(jiān)測成為可能,有助于及時(shí)獲取海洋生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。

2.減少成本投入:相較于傳統(tǒng)監(jiān)測方式,無人機(jī)低空遙感技術(shù)能

顯著減少船舶租賃、人員出海、燃料消耗等成本。

3.環(huán)境與漁業(yè)管理:及時(shí)、精準(zhǔn)的監(jiān)測數(shù)據(jù)能夠幫助相關(guān)部門更

好地進(jìn)行環(huán)境保護(hù)與漁業(yè)管理,減少由于水母大量繁殖對(duì)漁業(yè)及海洋

生態(tài)造成的潛在威脅,為可持續(xù)發(fā)展提供依據(jù)。

四、采用國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的程度,以及與國際、國外同類標(biāo)

準(zhǔn)水平的對(duì)比情況,或與測試的國外樣品、樣機(jī)的有關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)比情況

本標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)監(jiān)測海洋表層水母的實(shí)際需求,提供了海洋表層水母

調(diào)查監(jiān)測的無人機(jī)航攝系統(tǒng)的作業(yè)流程和技術(shù)要求等方面的指導(dǎo)和

建議。目前,國際上尚無專門針對(duì)無人機(jī)監(jiān)測海洋表層水母的標(biāo)準(zhǔn),

因此本標(biāo)準(zhǔn)在這一領(lǐng)域處于國際領(lǐng)先地位,填補(bǔ)了技術(shù)空白,具有較

高的創(chuàng)新性和前瞻性。

五、與有關(guān)的現(xiàn)行法律、法規(guī)和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系

本標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)行有關(guān)法律、法規(guī)和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)無沖突。本標(biāo)準(zhǔn)的制

定將規(guī)范并指導(dǎo)使用無人機(jī)監(jiān)測海洋表面大型水母工作的實(shí)施,使監(jiān)

測工作更加標(biāo)準(zhǔn)化、統(tǒng)一化。本標(biāo)準(zhǔn)將和已發(fā)布的及正在制定的相關(guān)

標(biāo)準(zhǔn)相協(xié)調(diào),進(jìn)一步規(guī)范大型水母監(jiān)測工作,為水母災(zāi)害預(yù)報(bào)防控提

供科學(xué)指導(dǎo)。

六、重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)

無重大分歧意見。

七、標(biāo)準(zhǔn)作為強(qiáng)制性或推薦性國家(或行業(yè))標(biāo)準(zhǔn)的建議

本標(biāo)準(zhǔn)將使無人機(jī)監(jiān)測海洋表層大型水母工作更加科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)

化、統(tǒng)一化,規(guī)范指導(dǎo)大型水母監(jiān)測工作,因此,建議本標(biāo)準(zhǔn)為推薦

性海洋行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

八、貫徹該標(biāo)準(zhǔn)的要求和措施建議

本標(biāo)準(zhǔn)批準(zhǔn)發(fā)布后,建議沿岸各級(jí)政府、海洋監(jiān)管部門加強(qiáng)對(duì)無

人機(jī)監(jiān)測水母技術(shù)的宣傳,鼓勵(lì)各級(jí)海洋行政主管部門和企事業(yè)單位

積極引用和使用本標(biāo)準(zhǔn)。積極開展標(biāo)準(zhǔn)宣貫及培訓(xùn)工作,幫助解決在

實(shí)施過程中遇到的技術(shù)問題,確保標(biāo)準(zhǔn)的順利執(zhí)行,提高行業(yè)整體水

平。根據(jù)技術(shù)發(fā)展和行業(yè)需求,定期復(fù)審更新標(biāo)準(zhǔn),確保其適應(yīng)性和

先進(jìn)性。通過這些措施,可以確保標(biāo)準(zhǔn)的廣泛接受和有效實(shí)施,從而

提升海洋水母監(jiān)測的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。

九、廢止現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的建議

無。

十、其他應(yīng)予說明的事項(xiàng)

無。

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