DB4106 T 62-2022 土壤墒情星地协同监测技术规范.pdf

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1、ICS 0 7.0 6 0CCS B 1 84106鹤 壁 市 地 方 标 准D B 4 1 0 6/T 6 2 2 0 2 2土 壤 墒 情 星 地 协 同 监 测 技 术 规 范2 0 2 2-0 6-3 0 发 布 2 0 2 2-0 7-2 0 实 施鹤 壁 市 市 场 监 督 管 理 局 发 布D B 4 1 0 6/T 6 2 2 0 2 2I前 言本 文 件 按 照 G B/T 1.1 2 0 2 0 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 鹤 壁 市 气 象 局 提 出 并 归 口。本 文

2、 件 起 草 单 位：鹤 壁 市 气 象 局、鹤 壁 市 农 业 气 象 中 心、鹤 壁 市 农 业 农 村 局。本 文 件 主 要 起 草 人：张 青、王 敏、魏 庆 伟、张 晓 飞、卢 霞。D B 4 1 0 6/T 6 2 2 0 2 21土 壤 墒 情 星 地 协 同 监 测 技 术 规 范1 范 围本 文 件 规 定 了 土 壤 墒 情 星 地 协 同 监 测 的 要 求、监 测 方 法、监 测 流 程 和 结 果 分 析。本 文 件 适 用 于 土 壤 墒 情 星 地 协 同 监 测。2 规 范 性 引 用 文 件本 文 件 没 有 规 范 性 引 用 文 件。3 术 语 和 定

3、义下 列 术 语 和 定 义 适 用 于 本 文 件。土 壤 墒 情田 间 土 壤 含 水 量 及 其 对 应 的 作 物 水 分 状 态。土 壤 相 对 湿 度土 壤 实 际 含 水 量 占 土 壤 田 间 持 水 量 的 比 值。表 观 热 惯 量土 壤 的 一 种 热 特 性，是 土 壤 表 层 温 度 变 化 的 主 要 影 响 因 素，和 土 壤 湿 度 有 正 相 关 关 系。全 波 段 地 表 反 照 率遥 感 反 演 地 表 的 重 要 参 数，反 映 了 地 表 对 太 阳 辐 射 的 吸 收 能 力。归 一 化 差 值 植 被 指 数(N D V I)用 于 植 被 指 数

4、 计 算 的 近 红 外 波 段 和 可 见 光 波 段 反 射 率 之 差 与 这 两 个 波 段 反 射 率 之 和 的 比 值。温 度 植 被 干 旱 指 数植 被 覆 盖 区 域 表 层 土 壤 水 分 反 演 的 方 法。4 基 本 要 求数 据4.1.1 卫 星 遥 感 数 据D B 4 1 0 6/T 6 2 2 0 2 22应 源 自 携 带 有 可 见 光 波 段 和 热 红 外 波 段 探 测 仪 器 的 卫 星，应 为 经 过 辐 射 校 正、几 何 校 正 等 处 理 的 2级 数 据 或 数 据 产 品。4.1.2 地 面 土 壤 墒 情 数 据应 为 自 动 土 壤

5、 水 分 站 0 c m 2 0 c m 深 度 土 壤 相 对 湿 度 和 位 置 信 息。4.1.3 基 础 地 理 信 息 数 据国 家 1:2 5 0 0 0 0 基 础 地 理 信 息 数 据，要 素 包 括 行 政 边 界、耕 地 分 布。软 件 功 能4.2.1 具 有 大 气 校 正、几 何 校 正、影 像 解 译、波 段 运 算、统 计 分 析 等 卫 星 遥 感 影 像 处 理 功 能。4.2.2 具 有 地 面 自 动 土 壤 水 分 站 观 测 数 据 提 取 功 能。数 据 预 处 理在 计 算 遥 感 墒 情 指 数 前，应 对 卫 星 数 据 按 下 列 要 求

6、进 行 处 理：进 行 大 气 校 正；优 先 使 用 星 下 点 附 近 数 据 进 行 地 图 投 影 变 换 处 理；提 取 晴 空 无 云、高 质 量 像 元；根 据 需 要 进 行 多 天 最 大 值 合 成。5 监 测 方 法热 惯 量 法通 过 卫 星 遥 感 资 料 获 取 土 壤 温 度 日 较 差 计 算 土 壤 水 分。模 型 公 式 见 式（1）。=2 1(1)式 中：P 地 表 的 表 观 热 惯 量，J m-2 K-1 s-1/2；S 太 阳 常 数，J m-2 s-1；V 大 气 透 明 度；A 地 表 全 波 段 反 照 率；C 太 阳 赤 纬 和 经 纬 的

7、函 数；地 球 自 转 频 率，s-1；昼 夜 地 表 最 高 温 度，K；昼 夜 地 表 最 低 温 度，K。温 度 植 被 干 旱 指 数 法基 于 遥 感 数 据 进 行 植 被 覆 盖 区 域 表 层 土 壤 水 分 反 演。模 型 公 式 见 式（2）。=,(1)D B 4 1 0 6/T 6 2 2 0 2 23式 中：D 温 度 植 被 干 旱 指 数；某 时 期 给 定 像 元 的 地 表 温 度，K；,给 定 归 一 化 差 值 植 被 指 数 对 应 的 地 表 温 度 同 期 最 大 值 或 同 期 多 年 平 均 的 最 大 值，K；,给 定 归 一 化 差 值 植 被

8、 指 数 对 应 的 地 表 温 度 同 期 最 小 值 或 同 期 多 年 平 均 的 最 小 值，K。,通 过 湿 边 方 程 获 取，见 式（3）。,=1+1(2)式 中：,给 定 归 一 化 差 值 植 被 指 数 对 应 的 地 表 温 度 同 期 最 小 值 或 同 期 多 年 平 均 的 最 小 值，K；1、1 拟 合 方 程 系 数；I 归 一 化 植 被 指 数。,可 以 通 过 干 边 方 程 获 取，见 式（4）。,=2+2(3)式 中：,给 定 归 一 化 差 值 植 被 指 数 对 应 的 地 表 温 度 同 期 最 大 值 或 同 期 多 年 平 均 的 最 大 值

9、，K；2、2 拟 合 方 程 系 数；归 一 化 植 被 指 数。遥 感 监 测 方 法适 用 遥 感 监 测 方 法 见 表 1。表 1 适 用 遥 感 监 测 方 法植被覆盖度 遥感监测方法裸地或植被覆盖度低，作物生长初期,N D V I 0.3 5 热惯量法植被覆盖度高,N D V I 0.3 5 温度植被干旱指数法地 面 土 壤 墒 情 监 测通 过 地 面 自 动 土 壤 水 分 站 观 测 软 件 提 取，包 含 墒 情 数 据 和 站 点 坐 标 信 息。土 壤 相 对 湿 度 遥 感 反 演遥 感 干 旱 指 数 与 自 动 土 壤 水 分 站 点 土 壤 相 对 湿 度 数

10、据 建 立 回 归 模 型，见 式（5）。=+(1)式 中：土 壤 相 对 湿 度，%；、回 归 模 型 系 数；D B 4 1 0 6/T 6 2 2 0 2 24 热 惯 量 指 数 或 温 度 植 被 干 旱 指 数。6 监 测 流 程土 壤 墒 情 星 地 协 同 监 测 的 的 流 程 按 附 录 A 进 行。7 监 测 结 果 分 析土 壤 墒 情 等 级 确 定基 于 订 正 后 的 土 壤 相 对 湿 度 将 土 壤 墒 情 状 况 划 分 为 重 旱、中 旱、轻 旱、适 宜 和 偏 湿 5 个 等 级，见 表 2。表 2 土 壤 墒 情 等 级 划 分土壤相对湿度（R H）/

11、%墒情等级R H 4 0 重早4 0 R H 5 0 中旱5 0 R H 6 0 轻旱6 0 R H 9 0 适宜R H 9 0 偏湿土 壤 墒 情 监 测 图 制 作 和 报 告 编 写7.2.1 土 壤 墒 情 遥 感 监 测 图 要 素 包 括 图 名、图 例、墒 情 等 级、行 政 区 划 地 理 信 息 等。7.2.2 土 壤 墒 情 遥 感 监 测 报 告 内 容 包 括 卫 星 数 据 源、监 测 时 间、土 壤 墒 情 等 级 及 占 比 等 监 测 结 果 信 息。D B 4 1 0 6/T 6 2 2 0 2 25A A附 录 A（规 范 性）土 壤 墒 情 星 地 协 同 监 测 流 程土 壤 墒 情 星 地 协 同 监 测 流 程 见 图 A.1。图 A.1 土 壤 墒 情 星 地 协 同 监 测 流 程