1、 ICS 65.020.01 CCS B 04 1301 石家庄市地方标准 DB 1301/T 3862021 面向农业 资源调 查的 地块矢量 化技术 规程 2021 - 07 - 30 发布 2021 - 08 - 30 实施 石家庄市 市场监 督管理 局 发 布 DB 1301/T 3862021 I 目 次 前言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引 用文件 . 1 3 术语和定 义 . 1 4 面向农业 资源调查 的地块矢 量化工作 流程 . 1 5 面向农业 资源调查 的地块矢 量化方法 . 2 数据、 软硬件与 人员准备 . 2 地块初 步矢量化 . 3 农业资 源野外调 查
2、 . 4 矢量化 地块属性 判定 . 4 地块矢 量化精度 验证 . 4 6 面向农业 资源调查 的地块矢 量化结果 记录 . 5 附录A（规范 性） 地块矢量 数据属性 结构表字 段名 称、代码及 字段设置 . 6 附录B（资料 性） 农业资源 野外调查 表 . 7 附录C（资料 性） 不同类型 农业资源 在假彩色 合成 遥感影像上 的特征 . 8 图 1 面向农 业资源 调查的地 块矢量化 工作流程 图 . 2 表A.1 地块 矢量数 据属性结 构表字段 名称、代 码及 字段设置 . 6 表B.1 农业 资源野 外调查表 . 7 表C.1 不同 类型农 业资源在 假彩色合 成遥感影 像上
3、的特征 . 8 DB 1301/T 3862021 II 前 言 本文件按照GB/T 1.12020 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。 本文件由石 家庄市农 业农村局 提出。 本文件起草 单位：石 家庄市农 林科学研 究院、北 京农 业信息技术 研究中心 。 本文件主要起草 人：李瑜 玲、杨贵军 、顾晓鹤、 杨英 茹、龙慧灵、高 欣娜、杨 小冬、黄媛 、徐波、 李海杰、李 伟国、武 猛、徐新 刚、康艺 凡、杜亚 茹、 高宁。 DB 1301/T 3862021 1 面向农业 资源调 查的地 块矢量 化技 术规程 1 范围 本文件确立 了面向农 业
4、资源调 查的地块 矢量化工 作的 程序， 规定了数 据、 软硬件 及人员要 求、 地块 矢量化方法、农 业资源野 外调查方法 、地块属性 判定 、精度验证等内 容，描述 了关键节点 的追溯记录 。 本文件适用 于石家庄 市基于遥 感和地理 信息系统 的面 向农业资源 调查的县 级地块矢 量化。 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。 GB/T 22602007 中 华人民共
5、 和国行政区 划 代码 GB/T 159682008 遥感影像 平面图制 作规范 GB/T 331822016 国家基本 比例尺地 图 1:5000 1:10000正射 影像地图 GB/Z 334512016 地理信息 空间抽 样与统计 推断 NY/T 35262019 农 情监测遥 感数据预 处理技 术规 范 3 术语和定义 下列术语和 定义适用 于本文件 。 地块 plot 从高分辨率 遥感影像 上能够识 别出自然 边界的最 小耕 地单元。 矢量化 vectorization 将 地图图 形或图 像的模 拟量转 换成离散 的数字 量的过程 ，即把 栅格数 据转换 成矢量 数据的处 理 过
6、程。 农业资源 agricultural resources 从 事农业 生产或 农业经 济活动 所利用或 可利用 的各种资 源，包 括农业 自然资 源和农 村社会经 济 资 源， 前者指 农业生产 可以利用 的自然环 境要素， 后者 指直接或间 接对农业 生产发挥 作用的社 会经济因 素 和社会生产 成果。 注： 本 文件 中的 涉及 的农 业资 源指 农业 自然 资源 中的 土地 资源（ 耕地 、设施 农业 、 园 艺果 树 、 森 林等 ） 、水资 源和 生 物资 源。 4 面向农业资 源调查的 地块矢量 化工作流 程 DB 1301/T 3862021 2 面向农业资 源调查的 亚米级
7、地 块矢量化 工作的主 要流 程包括数据 、 软硬件 与人员准 备、 地块 初步矢 量化、农业 资源野外 调查、地 块属性确 定、地块 矢量 化精度验证 等步骤， 如图1所 示。 图1 面向农业资 源调查的 地块矢量 化工作流 程图 5 面向农业资 源调查的 地块矢量 化方法 数据、软硬 件与人员 准备 5.1.1 卫星遥感影 像 遥感数据的 选择应满 足以下要 求： a) 遥感数据的 空间分辨 率为亚米 级，即在1 m 以内，光 谱波段具有 绿光波段520 nm570 nm、 红光波段620 nm760 nm、 近红外 波段 760 nm1100 nm，必 要时可使 用农作物 生育期（3 月
8、6 月或7 月9 月 ）的中高 分辨率遥 感影像 做辅 助判别； b) 根据所确定 的监测与 制图区域 ，收集监 测时间范 围内 的卫星遥感 影像数据 ； c) 覆盖监测与 制图区域 的卫星遥 感影像数 据应清晰， 无 传感器条带 噪声， 云、 雪、 浓雾 覆盖像元 的面积占影 像总面积 的百分比 不超过 20% ， 如部分 有 云时， 也可通过 邻近多 时相影像 合成晴空 影像数据。 5.1.2 遥感数据预 处理 进行面向农 业资源调 查的地块 矢量化前 ，应对遥 感影 像数据进行 以下预处 理： a) 根据所选用 遥感数据 的传感器 ， 选择 相应的辐 射定标 参数进行遥 感影像数 据的辐
9、射 定标， 辐射 定标应按NY/T 35262019 中7.1 的规 定执行； 开始 地块初步矢 量化 （5.2） 农业资源野 外调查 （5.3） 矢量化地块 属性判定 （5.4） 地块矢量化 精度验证 （5.5） 结束 数据、软硬 件与人员 准备（5.1） DB 1301/T 3862021 3 b) 对 遥感影 像数 据进行 几何校 正和 正射校 正，几 何校 正的 误差应 在 1 个 像元之 内，应 按 NY/T 3526-2019 中7.2 的 规定执行 ，正射校 正按 GB/T 331822016 中第 5 章的 规定执行 ； c) 对遥感影像 数据进行 大气校正 ，大气校 正应按N
10、Y/T 35262019 中 7.3 的 规定执行 ； d) 涉及多时相、 多 景遥感影 像数据时， 影 像的拼接 与镶嵌 应无缝， 地物合 理接边， 人工 地物完整 ， 无重影或发 虚等现象 ； e) 对 拼接与镶 嵌后的 遥感影 像进行投 影转换 ，平面坐 标系 应采用国 家规定 的统一 坐标系统 ，按 GB/T 159682008 中5.1.4 的 规定执行 ； f) 对 经过上述 预处理 后的遥 感影像数 据进行 裁剪或掩 膜处 理，获取 所确定 的监测 与制图区 域的 遥感影像数 据，并以 县级行政 区为单位 ，对遥感 影像 进行裁剪。 5.1.3 其他数据 1) 面向农业资源调查的
11、地块矢量化工 作所需的其他数据 应按NY/T 35262019中6.2的规定执行。其 中行政区划 矢量数据 至少应为 县级行政 区划，条 件允 许的情况下 ，可增加 乡镇行政 界线。 5.1.4 软硬件与人 员准备 软硬件与人 员应满足 以下要求 ： a) 具备卫星遥 感影像处 理与地理 信息系统 相关的专 业软 件， 具有大气 校正、 几何 纠正、 影像 解译、 统计分析等 功能； 具备开 展农业资 源野外调 查、 卫星 遥感数据处 理所需的 笔记本电 脑、 台式电 脑、空间定 位设备等 硬件； b) 人员应具有 遥感影像 获取、处 理、分析 、制图等 技术 能力。 地块初步矢量 化 利用具
12、备矢 量化功能 的地理信 息系统软 件， 通过目 视 解译， 判断出不 同的地物 类型， 沿着 地物的边 界对其进行 勾绘， 采用图 斑分割 法完成矢 量化工作。 以县为基本 行政区划 单元， 进行 地块矢量 化的基本 流程及要求 如下： a) 在 地理信息 系统软 件中新 建一个与 遥感数 据源拥有 相同 的投影信 息和地 理坐标 系统的面 状要 素数据层； b) 根据需求 ， 在新建 图层原 有的数据 表的上为 新建的数 据层添加属 性字段 ， 属性 表字段名 称、 代 码及字段设 置应符合 附录 A 的要 求 ； c) 在地理信息 系统软件 中加载创 建的新图 层和遥感 数据 源； d)
13、 将新建的图 层设置为 可编辑状 态， 从要分割 的图斑外 开始， 沿 分割的地 物的边 界依次描 点， 最 后绘制出整 个地物边 界， 绘制 曲线要 形成一个 闭合的 区域， 沿地 物边界描 点时要注 意保持 线条 平滑，过渡 自然； e) 对地块图斑 矢量化勾 绘时 ， 确保图 斑闭合 ， 保证 相邻 共享边的完 全捕捉 ， 公共 边只需矢 量化一 次，层内要 素不存在 自相交、 重叠、空 隙等情况 ； f) 当多边形中 存在另一 独立多边 形时，应 保持两个 多边 形各自的独 立性； g) 数据采集、 编辑完成 后，应使 线条光滑 、严格相 接、 不得有多余 悬线； 1) 指进行面向农业
14、资源 调查的地 块矢量化 过程中遥 感数据预 处理的辅 助数 据，包括：基 础地理信 息数据（ 行政区划 或监测区 边界、数 字 高程模型等 ） 、卫 星及遥感 卫星传感 器参数（ 遥感数据 辐射校正、 几何校正 、大气校正等 所需的卫 星参数 ） 、控 制点数据 （几何校 正 所需参数）、 气象参数 数据（大 气校正所 需参数） 等。 DB 1301/T 3862021 4 h) 设施农业用 地、 耕地 、 园艺果 树等用地 地块， 应 为四周 有明显自然 边界 （如 道路、 河 流、 沟渠 、 田埂等线状 地物）包 围的地块 ； i) 当地块边界 宽度为窄 于 2m 的线 状地物时 ，不单
15、 独勾 绘线状图斑 ，作为 两侧地块 面状图斑 的公 共边； 当地块边 界为宽度 大于或等 于2 m 的道路、 沟 渠等线状地 物时， 需单独 勾绘地块 边界； j) 应注意矢量 化时地块 位置与行 政边界之 间的关系 ， 地 块不应跨越 行政界线 ， 二者存 在差异 时， 以行政界线 为准； k) 矢量化过程 完成后， 应为数据 建立拓扑 关系，不 允许 有拓扑错误 。 l) 地块最小上 图图斑面 积应不高 于 2000 m 2 ，小 于该面 积的地块与 周边地块 合并勾画 。 农业资源野 外调查 以地块矢量 化结果为 依据， 对 研究区域 内的地块 属性 进行初步的 目视判别 ， 根据农
16、业资源的 空间分 布状况布设 野外调查 样点，农 业资源野 外调查样 本数 据采集应满 足以下要 求： a) 野外调查的 地物类型 包含土地 资源中的 耕地、 设施农 业 （设施大棚与 露天菜地） 、 园 艺果树、 森林等、水 资源（河 流、湖泊 、水库坑 塘）和生 物资 源（冬小麦 、夏玉米 、大豆） ； b) 按照GB/Z 334512016 中第5 章和 第6 章的 要求进行 空间抽样， 布 设农业资 源野外调 查样点， 采样点应尽 量均匀分 布； c) 以同时期的 遥感影像 与矢量化 地块作为 导航依据 ， 在 野外到达目 标样本地 块后， 采 用亚米 级差 分GPS 获取 该地块各
17、个拐点经 纬度信息 ，记录地 块的 类型； d) 利用亚米级 差分 GPS 对野 外样本定 位时，要 求手持 定位设备至 选定的样 点位置并 完成基础 设 置后，需等 待卫星信 号稳定， 接收到的 卫星信号 数量 不低于 4 颗 ，并在30 s60 s 时间 内连 续多次测量 后记录均 值； e) 采用相机对 调查样点 拍照， 以 真实记 录目标状 态并对 照片记录编 号， 与调 查样点经 纬度和 农业 资源类型记 录对应， 并填写野 外调查表 （见附录B） ； f) 采样点的数 量应满足： 每个区县 内每一调 查类别须 有 采样点数目 为 30 个50 个。 涉及 到耕地 内不同种类 作物的
18、调 查时，不 同作物类 型按照单 独一 类来规定采 样点数， 即每类作 物均需 30 个50 个样 本点。 矢量化地块 属性判定 地块矢量化 完成后， 应为所有 地块赋予 完整的属 性信 息： a) 地市名称、 区县名称 与区县代 码应以GB/T 22602007 及经国家批 准执行的 行政区域 变更为 准。 b) 利 用农业资 源野外 调查获 取的采样 点的经 纬度，提 取各 采样点在 遥感影 像上对 应坐标点 的光 谱特征和纹 理等影像 特征，确 定不同类 别农业资 源在 遥感影像上 的样本特 征（见 附录 C）； c) 以该样本特 征为依据 ，对矢量 化后的所 有地块进 行属 性判定，并
19、 录入属性 表（见附 录A）。 地块矢量化 精度验证 地块矢量化 数据精度 检验应从 遥感数据 源空间分 辨率 、 地块勾画 精度 （最 小图斑面 积） 、 类 型识别 精度三个方 面进行。 a)遥感数据 源空间分 辨率：应 使用亚米 级遥感影 像（ 空间分辨率 不高于1 m ）； b)地块勾画 精度： 计算矢 量化后 的地块面 积， 确定其 最小上图图 斑面积， 成图 上最小 图斑面积 不高 于2000 m 2 ； DB 1301/T 3862021 5 c)类型识别精度 ：基于野 外样本及其 对应的监测 结果 ，建立混淆矩阵 ，按照公 式（1）计算 总体精 度。在计算 总体精度 时，应将
20、识别结果 转换为与 验证 样本一致的 矢量格式 或相同的 空间分辨 率。 = = 1 (1) 式中： 总体精 度； 类别 的数量； 样本的 总面积； 判定为i类而实 测类别也 为i类的样 本面积 。 6 面向农业资 源调查的 地块矢量 化结果记 录 面向农业资源调 查的地块 矢量化结果 应包括农业 资源 类型遥感识别样 本数据集 、地块矢量 化数据、 和技术报告 三部分： a) 农业资源类 型野外调 查样本集 ： 应 包括野外 调查样点 的经纬度坐 标、 类 型记录 、 照片 记录以及 在高分辨率 遥感影像 上的图像 特征； b) 地块矢量化 数据： 地 块矢量化 数据应 以县级行 政辖区 为
21、单位对矢 量数据进 行整理， 分县提 供成 果，并利用GIS 软件 对调查区 域内各农 业资源类 型的 地块数量和 面积进行 统计； c) 技术报告 ： 应提供 面向农 业资源调 查的地块 矢量化技 术报告， 技术报告 应包含 报告题目 、 报告 正文和附图 等部分 ，其中报 告题目应 为XX 县面 向农 业资源调查 的地块矢 量化技术 报告， 报告 正文应包括 所选用的 遥感数据 源、 遥感数据 预处理 、 农业资源野 外调查方 案及报告 、 农 业资源 样本数据集 、 地块 矢量化 技术方法 、 地块 矢量化 成果 内容、 农 业资源地 块数量 和面积统 计报告 等内容；附图应为 XX 县
22、不同类型农业资源地块空间分布图，空间分布图的制作应按 GB/T 159682008 中第5 章、第6 章和第 7 章的规定 执 行。 DB 1301/T 3862021 6 A A 附录A （规范性） 地块矢量数 据属性结 构表字段 名称、代 码及字段 设置 地块矢量数 据属性结 构表字段 名称、代 码及字段 设置 应符合表A.1 的要求。 表A.1 地块矢量数 据属性结 构表字段 名称、代 码及字段 设置 序号 字段 名称 字段 名称 代码 字段 类型 字段 长度 小 数位 备注 1 地市 名称 DSMC Char 30 2 区县 名称 QXMC Char 30 3 区县 代码 QXDM C
23、har 20 4 地块 类型 代码 DKLXDM Char 4 5 地块 类型 DKLX Char 12 6 地块 面积 DKMJ Double 15 2 单 位：m 2 DB 1301/T 3862021 7 B B 附录B （资料性） 农业资源野 外调查表 农业资源野 外调查表 见表B.1。 表B.1 农业资源野 外调查表 调查人： 时间： 县（区） 名： 村名: 标号 GPS编 号 拐点 纬度 拐点 经度 照片 编号 地块 属性 备注 DB 1301/T 3862021 8 C C 附录C （资料性） 不同类型农 业资源在 假彩色合 成遥感影 像上的特 征 不同类型农 业资源在 假彩色合
24、 成遥感影 像上的特 征见 表C.1。 表C.1 不同类型农 业资源在 假彩色合 成遥感影 像上的特 征 资源 类型 空间 分布 位置 影 像特 征（ 标准 假彩 色影 像） 形态 色调 纹理 土地 资源 耕地 主要 分布 在河 流冲 洪积 、 山前 平原 地块 边界 清晰 ，几 何特 征规 则， 呈大 面积 分布 影像 色调 多样 ，浅 灰色 或浅 黄色 （春 ）褐 色（ 收割 后） 红色 或浅 红色 （ 夏） 纹理 明显 ，有 条状 纹理 ，有 田块 形状 ，某 些农 田可 见农 田防 护林 网格 设施 农业- 大棚 主要 分布 建筑 物周 边或 者农 作物 用地 附近 几何 形状 特征
25、明显 ，边 界清 晰， 多呈 规则 排列 灰色 、白 色或 色调 不均 影 像结 构较 粗糙 设施 农业- 露天 菜地 主要 分布 在耕 地上 几何 形状 特征 明显 红色 或浅 红色 （春 夏） 同大 田作 物易 混淆 园艺 果树 不同 地貌 区域 均有 分布 受地 形控 制边 界自 然圆 滑， 呈不 规则 形状 ，树 木 排列 整齐 深红 色、 暗红 色， 色调 均 匀（ 夏） 有 绒状 纹理 森林 不同 地貌 区域 均有 分布 ， 山区 为主 受地 形控 制边 界自 然圆 滑， 呈不 规则 形状 深红 色、 暗红 色， 色调 均匀 有 绒状 纹理 水 资源 河流 主要 分布 在平 原及 山区 沟谷 几何 特征 明显 ，自 然弯 曲或 局部 明显 平直 ，边 界 明显 深蓝 、蓝 、浅 蓝色 影像 结构 均匀 湖泊 主要 分布 平原 几何 特征 明显 ，呈 现自 然 形态 水库 坑塘 主要 分布 平原 、丘 陵区 的 耕地 周围 几何 特征 明显 ，有 人工 塑造 痕迹 石家庄市地方标准 面向农业资源调查的地块矢量化技术规程 DB1301/T 3862021 河北省标准化研究院编辑、校对 石家庄市工农路 368 号 （0311-67501107） 网站：WWW.BZSB.INFO 202 1年8月第一版 DB1301/T 386202 1
