DB23 T 3176—2022 草原物候关键期遥感监测技术规程.pdf

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1、 ICS 65.020.01 CCS B 05 DB23 DB23/T 3176 2022 草原物候 关键期遥 感监测技 术规程 2022-05-09 发布 2022-06-08 实施 黑 龙 江 省 市 场 监 督 管 理 局 发 布 黑龙江 省 地方标准 DB23/T 3176 2022 I 前 言 本文件 按照 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。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 由黑 龙江 省林 业和 草原局 提出。本文件 起草

2、单位：黑龙 江 省林业 和草 原调 查规 划设 计院绥 化院、方正 县大 砬 子林场、中国 农业 科学院农业 资源 与农 业区 划研 究所、大庆 市林 业和 草原 局、黑 龙江 省林 业和 草原 调查规 划设 计院。本文件 主要 起草 人：李健、杨军、李 轶男、张 艳会、韩孝 东、张锁 柱、韩双 双、李 俊秀、吕 建 军、侯文力、徐 丽君、宋 海斌、于航。DB23/T 3176 2022 1 草 原物候 关键期遥 感监测 技术规程 1 范围 本文件 规定 了草 原物 候关 键期遥 感监 测的 前期 准备、地 面调 查、遥 感数 据获 取 与处理、模型 建立 和技术档 案。本文件 适用 于草 原

3、物 候关 键期遥 感监 测。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。NY/T 1233 草 原资 源与 生 态监测 技术 规程 NY/T 2998 草 地资 源调 查 技术规 程 DB23/T 2500 草原 植物 资 源调查 技术 规程 3 术 语和 定义 本文件 没有 需要 界定 的术 语与定 义。4 前 期准 备 4.1 本底 资料 本底资 料的 矢 量

4、 数据，均 统一 为 CGCS2000 坐标 系，包括：a)各行政 区划、地 形、道路、河流 等要 素的 矢量 数据；b)各草原 类型、区 域矢 量数 据及各 年度 草原 清查、监 测数据；c)第三次 全国 国土 调查 确定 的全省 天然 草原 矢量 数据；d)其它资 料，包括 监测 区的 自然地 理条 件、社会 经济 概况、草原 工程 建设、草 原利用 状况、畜 牧业生产、草 原灾 害等。4.2 监测 人员 要求 监测人 员应 具备 草原 监测 专业知 识和 遥感、地理 信 息系统 等基 础知 识，熟 悉 使用卫 星导 航设 备，具备植物 分类 知识 并经 过岗 前培训。5 地面 调 查 5

5、.1 调查 方法 在监测 区域 内，设置 样地，调查 草原 返青（枯 黄）的株丛 数（密度），记录 具体的 日期，同 时 拍 摄样方垂 直俯 视照 片及 景观 照片，具体 方法 按 照 NY/T 1233、NY/T 2998 和 DB23/T 2500 的 规定 执行。5.2 返青（枯 黄）期的 确 定 地面调 查样 方内 植被 返青 株数百 分率 达到 20%时 表 示开始 返青，达 到 50%时 普遍进 入返 青；地面调查样 方内 植被 枯黄 株数 百分率 达 到 20%时表 示枯 黄期开 始，达 到 50%时普 遍进入 枯黄 期。6 遥 感数 据获 取与 处理 6.1 遥感 信息 源 6

6、.1.1 遥 感数 据类 型 DB23/T 3176 2022 2 草原返 青、枯黄 遥感 监测 通常选 用中 分辩 率 的 MODIS 遥感影像。通 常情 况下 使用MOD13Q1 产品。6.1.2 数 据选 用原 则 覆盖监 测区，成 像时 间与 地面调 查时 间基 本一 致。6.1.3 数 据下 载 使 用 国 内 外 公 开 发 布 的 影 像 数 据。在 美 国 航 空 航 天 局（NASA)的 免 费 网 站 上 下 载，网 址http:/ladsweb.nascom.nasa.gov/data/search.html。空间分辩率 为 250 m。6.2 数据 处理 6.2.1 投

7、 影转 换及 坐标 系 定义 使用 MRT 软件，将 MODIS 投影转 换为 Albers Equal Area，坐 标系 定义为 WGS84。使用 ArcGIS软件 将 WGS84 坐 标系 的 MODIS 数据 配准 到 CGCS2000 坐标 系。6.2.2 NDVI提取 使用 MRT 软 件，提取 各草 原图斑 的 NDVI 值。6.2.3 影 像的 裁剪、镶 嵌 处理 使用 ArcGIS 软件，叠 加监 测区域 矢量，对 遥感 影像 进行裁 剪、镶嵌 等处 理。6.3 植被 指数 选择 草原返 青期 和枯 黄期 遥感 监测均 选用 标准 的归 一化 植被指 数（NDVI）。7 模

8、型建 立 7.1 模型 建立 条件 通过对 草原 返青 期、枯黄 期与植 被指 数的 相关 性分 析，建 立数 学模 型。应考 虑不同 草原 类型、地 域以及生 境条 件等 差异 分类 建模，选择 适当 的模 型 方 程。7.1.1 返 青（枯黄）期 返 演阀值 的确 定 使用统 计分析 工具，依据 归一化 植被指 数（NDVI）值与地 面调查 的草 原返青（枯黄）数据，确 定不同草 原类 型的 返青（枯 黄）返 演阀 值。返青（枯黄）期 阀值：草 原 返青（枯黄）开 始与 前一 监测 期 NDVI 差值的 平均 值，即 为返 青（枯黄）期反演 阀值。7.1.2 返 青像 元确 定 对于任 意

9、一 个遥 感像 元，其归一 化植 被指 数（NDVI)在连续 的二 个监 测期 内都 有增加 且增 量大 于 返青阀值，该 像元 在监 测期 内为返 青像 元。7.1.3 枯 黄像 元确 定 对于任 意一 个遥 感像 元，其归一 化植 被指 数（NDVI)在连续 的二 个监 测期 内都 有减少 且减 量大 于 枯黄阀值，该 像元 在监 测期 内为枯 黄像 元。7.2 监测 范围 与遥 感数 据 的叠加 处理 将经过 预处 理的 MODIS 遥 感数据 由栅 格转 为矢 量，与 监测范 围草 原矢 量数 据叠 加后进 行相 交处 理，提取出 各相 交后 草原 矢量 图斑 的 NDVI 值。7.3

10、 模型 构建 使用 ArcGIS 软件，依 据确 定的返 青（枯黄）阀 值，判断草 原返 青（枯黄）期，方法 如下：a)NDVIp,j-NDVIp,j-1）V；b)NDVIp,j 是像 元 p 在监 测 期j 的NDVI 值；c)NDVIp,j-1 是 像元p 在 监 测期j-1（即上 期）的NDVI 值；DB23/T 3176 2022 3 d)V 为 草原 返青（枯 黄）期 反演阀 值。7.4 验证 与修 正 7.4.1 使 用统 计学 的方 法，对模 型返 演结 果与 地面 调查数 据进 行对 比分 析，验证返 演模 型。7.4.2 从 地面 调查 数据 中，按一 定的 抽取 规则 抽取 地面 样地 总 数 10%的样 地数据（这 些样 地数 据在建模前 抽取，不参 与建 模 过程）对 模型 进行 验证，当返演 结果 与现 地调 查结 果相同 率95%时，该 模 型返演结 果可 信；反之，应 分析误 差产 生的 原因，检 查各步 骤是 否正 确，重新 建立模 型。8 技 术档 案 应建立 生产 档案，内 容包 括：前 期准 备、地面 调查、遥感 数据 获取 与 处 理、模型建 立等。