1、ICS 65.020.01CCS B 04DB63青海省地方标准DB63/T 20562022规模化设施农业面积遥感监测规范2022-11-24 发布2023-01-01 实施青海省市场监督管理局发 布DB63/T 20562022I目次前言.II1 范围.12 规范性引用文件.13 术语和定义.14 监测要求.25 内业数据收集与处理.26 外业调查建立解译标志库.37 空间信息提取.48 提取精度验证.49 成果输出.5附录 A（规范性）规模化设施农业面积遥感监测流程.6附录 B（规范性）青海省规模化设施农业面积遥感监测空间基准参数.7附录 C（规范性）地面样点数据属性字段定义.8附录 D
2、（规范性）设施农业外业调查记录.9附录 E（规范性）外业调查数据命名规则定义.10附录 F（规范性）设施农业及其他地物遥感解译标志.11DB63/T 20562022II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。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由青海省农牧业区划遥感中心提出。本文件由青海省农业农村厅归口。本文件起草单位：青海省农牧业区划遥感中心。本文件主要起草人：赵小娟、苏妍、井梅秀、包海忠、宁峰、马东旭、柏章荣、孙文楷、杨世杰、纪海茵、杨生月、拉毛措、赵显伟、马文君。本文件由青海省农业
3、农村厅监督实施。DB63/T 205620221规模化设施农业面积遥感监测规范1范围本文件规定了规模化设施农业面积遥感监测的术语和定义、监测要求、内业数据收集与处理、外业调查建立解译标志库、空间信息提取、提取精度验证及成果输出等内容。本文件适用于基于高空间分辨率光学遥感数据的规模化设施农业面积监测，包括日光温室和塑料拱棚。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 18316 数字测绘成果质量检查与验收GB/T 20257(所有部
4、分)国家基本比例尺地图图式GB/T 24356 测绘成果质量检查与验收CH/T 1015.3 基础地理信息数字产品 1:10000 1:50000生产技术规程 第3部分：数字正射影像图（DOM）CH/T 9020.3 基础地理信息数字成果 1:500 1:1 000 1:2 000生产技术规程 第3部分：数字正射影像图3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1设施农业采用具有特定结构和性能的设施、工程和管理技术，为种植业提供相对可控制甚至最适宜的温度、湿度、光照、水、肥和气等环境条件，在一定程度上摆脱对自然环境的依赖而进行有效生产的农业。3.2规模化设施农业占地面积 8 公顷范围内栋数 1
5、0 以上（包括 10）的集中连片建设的设施农业。3.3设施农业面积以建筑面积计算，温室（大棚）外墙（薄膜）所围的水平面积（含门斗）。DB63/T 2056202223.4设施农业分布设施农业地理坐标及其面积属性在空间上的构成。3.5分层随机抽样法将调查总体按照一定标准进行分层，然后在每一层中用简单随机抽样方式抽取样本进行调查。3.6混淆矩阵混淆矩阵也称误差矩阵，是表示精度评价的一种标准格式，通过将每个实测像元的位置、分类与分类图像中的相应位置、分类相比较进行计算。4监测要求4.1监测流程规模化设施农业面积遥感监测流程应包括内业数据收集与处理、外业调查建立解译标志库、空间信息提取、提取精度验证、
6、成果输出5个步骤，监测流程见附录A。4.2空间基准要求大地基准采用中国大地坐标系统（CGCS）2000。高程基准采用1985国家高程基准。投影方式采用高斯-克吕格投影。青海省空间基准参数见附录B。5内业数据收集与处理5.1遥感影像数据5.1.1影像准备规模化设施农业空间信息提取的光学遥感影像要求如下：a)空间分辨率优于 2 m（包括 2 m），传感器谱段范围具有蓝、绿、红和近红外波段；b)影像时相一般应为当年度 4 月10 月；c)检索的影像数据图面清晰，无数据丢失，云、雪、浓雾覆盖像元面积占影像总面积小于 20%（包括 20%）。5.1.2影像预处理基于高分辨率光学遥感数据及影像精度控制资料
7、，结合数字高程模型（DEM）数据，进行影像正射纠正、影像融合、影像镶嵌、影像裁切等处理，制作数字正射影像。a)数字正射影像的生产参照 CH/T 1015.3、CH/T 9020.3 的规定执行；b)数字正射影像的质量检验参照 GB/T 18316、GB/T 24356 的规定执行。5.2近三年设施农业相关数据DB63/T 205620223收集相关辅助数据作为参考，获取近三年设施农业空间分布、面积和统计资料，作为设施农业遥感解译的先验知识。a)设施农业监测数据作为矢量数据，空间基准保持一致；b)设施农业建设规划、政策信息、统计数据，可从省、市（州）、县（区）农业农村主管部门获取。6外业调查建立
8、解译标志库6.1地面样点空间布设地物类别应分为设施农业、以及与设施农业光谱特征相似的畜棚、厂房仓库、裸地、房屋建筑等。样点个数和距离要求如下：a)每类地物的地面样点数不少于 20 个，且设施农业样点数占总样点数大于 50%；b)每两个样点之间的距离大于 8 km（包括 8 km）。6.2外业调查路线设计利用地图软件进行多点路线规划，针对所有样点组合得到最优路线。6.3地面样点采集6.3.1属性采集利用手持全球导航卫星系统（GNSS）定位测量工具，采集地面样点经纬度坐标与海拔，记录样点名称和地物类型，属性字段定义表见附录C。样点基本信息填写在设施农业外业调查记录表中，调查表见附录D。6.3.2实
9、地照片采集拍摄样点地物照片，拍照时，分别以远景和近景两种方式，在地物东、南、西、北 4 个方向，每个方向上各拍摄 2 张实地照片。a)远景拍摄以样点覆盖区及指示样点位置的相对地物；b)近景拍摄样点局部范围的清晰特征，突出样点的地物类型、基础结构。6.3.3实际调查路线采集按预期路线进行轨迹自动跟踪，形成实际调查路线矢量数据。6.4外业调查数据处理地面采集的数据包括样点和调查路线的矢量数据、文本数据、照片数据等，数据处理包括对数据格式转化、空间投影转化、规范化重命名，命名规则见附录E。6.5建立解译标志结合遥感影像和外业调查数据，分析不同地物在影像上的色彩、色调、纹理、形状、位置、大小等特征，建
10、立完整的解译标志库,见附录F。7空间信息提取DB63/T 2056202247.1空间信息提取方法用人工目视解译方法，识别提取全省规模化设施农业的空间分布，保存为一个面状图层，其属性表除保留默认字段外，增加地类标注字段。a)字段名称 code，8 位数字型；b)字段代码按照设施农业代码表属性赋值，见表 1。表1设施农业代码表地物类型代码设施农业19027.2矢量数据拓扑检查对初步解译得到的数据进行几何拓扑特征检查,若存在拓扑错误，按照错误类型进行拓扑编辑。8提取精度验证8.1验证方法用分层随机抽样法，按农区、牧区、半农半牧区三层随机抽取精度验证点。a)农区每县布设 10 个精度验证点；b)半农
11、半牧区每县布设 15 个精度验证点；c)牧区每县布设 20 个精度验证点。通过外业实地核查精度验证点的实际地物类型，构建误差混淆矩阵，以矩阵的用户精度指标评价设施农业提取精度，精度计算见公式（1）：111XXPA.(1)式中：PA-设施农业提取精度，即设施农业遥感解译的用户精度；11X-混淆矩阵中第 1 行第 1 列上的值，代表正确分类为设施农业的样点数量；1X-混淆矩阵第 1 行的和，代表遥感解译时分类到设施农业的样点总数。误差混淆矩阵见表 2。表2误差混淆矩阵被评价影像地物类型设施农业其他地物总和设施农业11X12X1X其他地物21X22X2X地面验证值（个）总体1X2XX8.2精度评价要
12、求DB63/T 205620225精度大于 90%（包括 90%）视为合格，精度小于 90%为不合格，查找问题并进行修改，直至精度符合要求。9成果输出9.1面积及变化率计算9.1.1面积遥感监测计算设施农业面积计算见公式（2）：1902SS.(2)式中：S-设施农业面积，单位为公顷（hm）；1902S-属性字段code=1902的多边形面积，单位为公顷（hm）。9.1.2面积变化遥感监测计算两年设施农业面积相对变化率计算见公式（3）：%100SSSkmmnt.(3)式中：tk-两年设施农业面积相对变化率；nS-监测年设施农业面积，单位为公顷（hm）；mS-对比年设施农业面积，单位为公顷（hm）
13、。9.2遥感监测产品制作9.2.1遥感监测专题图设施农业遥感监测专题图要素包括监测成果及所需的地理信息要素。基本地图要素制作方式按照GB/T 20257的规定执行。9.2.2遥感监测专题报告设施农业面积遥感监测专题报告包括监测单位、监测对象与范围、监测时间、监测采用的数据源、地面调查数据统计、监测方法、精度验证、设施农业面积统计和分布范围、地理特征、年度变化分析等。DB63/T 205620226AA附录A（规范性）规模化设施农业面积遥感监测流程图A.1给出了规模化设施农业面积遥感监测流程。图A.1规模化设施农业面积遥感监测流程图DB63/T 205620227BB附录B（规范性）青海省规模化
14、设施农业面积遥感监测空间基准参数表B.1给出了青海省规模化设施农业面积遥感监测空间基准参数。表B.1青海省规模化设施农业面积遥感监测空间基准参数内容参数坐标系CGCS2000投影高斯-克吕格投影单位米采用分带6 度带中央经线经度84105坐标原点0东偏500 公里北移0参考椭球2000 参考椭球DB63/T 205620228CC附录C（规范性）地面样点数据属性字段定义表C.1给出了设施农业地面样点数据属性字段定义。表C.1地面样点数据属性字段定义表字段名称定义类型宽度小数点位数赋值标准ID样点编号整型120软件自动编号Name样点名称文本型150按命名规则命名Type地物类型文本型200地物
15、类型名称Long经度浮点128软件自动获取Lat纬度浮点128软件自动获取Ele海拔浮点128软件自动获取DB63/T 205620229DD附录D（规范性）设施农业外业调查记录表D.1给出了设施农业外业调查记录表。表D.1设施农业外业调查记录表样点名称调查日期调查人县（区）乡（镇）村经度（）纬度（）海拔（米）地形部位地理位置设施类型面积（公顷）主要作物类别采集方向：东采集方向：南采集方向：西基本情况设施信息外部样点照片采集方向：北照片内部作物备注DB63/T 2056202210EE附录E（规范性）外业调查数据命名规则定义E.1矢量数据、文本数据、其他数据命名规则矢量数据、文本数据、其他数据
16、命名与样点名称保持一致，每个样点名称由8位代码组成：年份（4位）+标识码（4位）a)年份：以监测的年份为准；b)标识码：从 0001 开始计数，至 9999，增加步长为 1，按样点采集先后顺序编号，标识码具有唯一性。E.2照片文件命名规则照片文件命名由10位代码组成：样点名称（8位）+方向代码（1位）+景深代码（1位）a)方向代码：拍照时相机对地物的取景方向。以字母表示，东：E，南：S，西：W，北：N；b)景深代码：远景与近景的标识码，以字母表示。远景：F，近景：N。E.3调查路线空间分布文件命名规则调查路线文件名称由5位组成：年份（4 位）+RDB63/T 2056202211FF附录F（规
17、范性）设施农业及其他地物遥感解译标志表F.1给出了设施农业及其他地物遥感解译标志。表F.1设施农业及其他地物遥感解译标志序号类型卫星与传感器类型波段合成影像质量影像上相应地物特征特征描述云量10%1设施农业GF-1_PMSR3G2B1云量10%几何特征：近似长方形，矩形度1长宽比在 2.57 之间光谱特征：正常在用的大棚呈白色在建或废弃的大棚呈灰色（接近水泥地的颜色）、深绿或褐色（接近植被或裸地的颜色）纹理特征：排列规则且均匀纹理对比度较高2畜棚GF-1_PMSR3G2B1云量10%几何特征：近似长方形，矩形度1长宽比低于 2.5光谱特征：根据顶棚材质颜色，多数表现为蓝色、黄褐色、黄绿色、灰白色。纹理特征：排列规则但不均匀纹理对比度较高3厂房仓库GF-1_PMSR3G2B1云量10%几何特征：近似长方形，矩形度1光谱特征：多数表现为白色、灰褐色。纹理特征：排列规则但不均匀纹理对比度较高DB63/T 2056202212序号类型卫星与传感器类型波段合成影像质量影像上相应地物特征特征描述4裸地GF-1_PMSR3G2B1云量10%几何特征：不规则多边形，矩形度1光谱特征：灰白色或褐色纹理特征：随机纹理，排列不规则纹理对比度较低5房屋建筑GF-1_PMSR3G2B1云量10%几何特征：不规则多边形，矩形度1光谱特征：斑驳杂色纹理特征：排列但不均匀纹理对比度较高_
