DB23∕T 3176-2022 草原物候關鍵期遙感監(jiān)測技術規(guī)程

ICS65.020.01CCSB05DB23黑龍江省地方標準DB23/T3176—2022草原物候關鍵期遙感監(jiān)測技術規(guī)程2022-05-09發(fā)布2022-06-08實施DB23/T3176—2022前言本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。IDB23/T3176—2022草原物候關鍵期遙感監(jiān)測技術規(guī)程1范圍本文件規(guī)定了草原物候關鍵期遙感監(jiān)測的前期準備、地面調查、遙感數(shù)據(jù)獲取與處理、模型建立和技術檔案。本文件適用于草原物候關鍵期遙感監(jiān)測。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。NY/T1233NY/T2998DB23/T2500草原資源與生態(tài)監(jiān)測技術規(guī)程草地資源調查技術規(guī)程草原植物資源調查技術規(guī)程3術語和定義本文件沒有需要界定的術語與定義。4前期準備4.1本底資料本底資料的矢量數(shù)據(jù)，均統(tǒng)一為CGCS2000坐標系，包括：a)b)c)d)各行政區(qū)劃、地形、道路、河流等要素的矢量數(shù)據(jù)；各草原類型、區(qū)域矢量數(shù)據(jù)及各年度草原清查、監(jiān)測數(shù)據(jù)；第三次全國國土調查確定的全省天然草原矢量數(shù)據(jù)；其它資料，包括監(jiān)測區(qū)的自然地理條件、社會經濟概況、草原工程建設、草原利用狀況、畜牧業(yè)生產、草原災害等。4.2監(jiān)測人員要求監(jiān)測人員應具備草原監(jiān)測專業(yè)知識和遙感、地理信息系統(tǒng)等基礎知識，熟悉使用衛(wèi)星導航設備，具備植物分類知識并經過崗前培訓。5地面調查5.1調查方法在監(jiān)測區(qū)域內，設置樣地，調查草原返青（枯黃）的株叢數(shù)（密度），記錄具體的日期，同時拍攝樣方垂直俯視照片及景觀照片，具體方法按照NY/T1233、NY/T2998和DB23/T2500的規(guī)定執(zhí)行。5.2返青（枯黃）期的確定地面調查樣方內植被返青株數(shù)百分率達到20%時表示開始返青，達到50%時普遍進入返青；地面調查樣方內植被枯黃株數(shù)百分率達到20%時表示枯黃期開始，達到50%時普遍進入枯黃期。6遙感數(shù)據(jù)獲取與處理遙感信息源遙感數(shù)據(jù)類型1DB23/T3176—2022草原返青、枯黃遙感監(jiān)測通常選用中分辯率的MODIS遙感影像。通常情況下使用MOD13Q1產品。6.1.2數(shù)據(jù)選用原則覆蓋監(jiān)測區(qū)，成像時間與地面調查時間基本一致。6.1.3數(shù)據(jù)下載使用國內外公開發(fā)布的影像數(shù)據(jù)。在美國航空航天局（NASA)的免費網站上下載，網址/data/search.html?？臻g分辯率為250m。6.2數(shù)據(jù)處理6.2.1投影轉換及坐標系定義使用MRT軟件，將MODIS投影轉換為AlbersEqualArea，坐標系定義為WGS84。使用ArcGIS軟件將WGS84坐標系的MODIS數(shù)據(jù)配準到CGCS2000坐標系。6.2.2NDVI提取使用MRT軟件，提取各草原圖斑的NDVI值。6.2.3影像的裁剪、鑲嵌處理使用ArcGIS軟件，疊加監(jiān)測區(qū)域矢量，對遙感影像進行裁剪、鑲嵌等處理。植被指數(shù)選擇6.3草原返青期和枯黃期遙感監(jiān)測均選用標準的歸一化植被指數(shù)（NDVI）。7模型建立7.1模型建立條件通過對草原返青期、枯黃期與植被指數(shù)的相關性分析，建立數(shù)學模型。應考慮不同草原類型、地域以及生境條件等差異分類建模，選擇適當?shù)哪Ｐ头匠獭?.1.1返青（枯黃）期返演閥值的確定使用統(tǒng)計分析工具，依據(jù)歸一化植被指數(shù)（NDVI）值與地面調查的草原返青（枯黃）數(shù)據(jù)，確定不同草原類型的返青（枯黃）返演閥值。返青（枯黃）期閥值：草原返青（枯黃）開始與前一監(jiān)測期NDVI差值的平均值，即為返青（枯黃）期反演閥值。7.1.2返青像元確定對于任意一個遙感像元，其歸一化植被指數(shù)（NDVI)在連續(xù)的二個監(jiān)測期內都有增加且增量大于返青閥值，該像元在監(jiān)測期內為返青像元。7.1.3枯黃像元確定對于任意一個遙感像元，其歸一化植被指數(shù)（NDVI)在連續(xù)的二個監(jiān)測期內都有減少且減量大于枯黃閥值，該像元在監(jiān)測期內為枯黃像元。7.2監(jiān)測范圍與遙感數(shù)據(jù)的疊加處理將經過預處理的MODIS遙感數(shù)據(jù)由柵格轉為矢量，與監(jiān)測范圍草原矢量數(shù)據(jù)疊加后進行相交處理，提取出各相交后草原矢量圖斑的NDVI值。7.3模型構建使用ArcGIS軟件，依據(jù)確定的返青（枯黃）閥值，判斷草原返青（枯黃）期，方法如下：a)NDVIp,j-NDVIp,j-1<（>）V；b)NDVIp,j是像元p在監(jiān)測期j的NDVI值；c)NDVIp,j-1是像元p在監(jiān)測期j-1（即上期）的NDVI值；2DB23/T3176—2022d)V為草原返青（枯黃）期反演閥值。7.4驗證與修正.2使用統(tǒng)計學的方法，對模型返演結果與地面調查數(shù)據(jù)進行對比分析，驗證返演模型。從地面調查數(shù)據(jù)中，按一定的抽取規(guī)則抽取≥地面樣地總數(shù)10%的樣地數(shù)據(jù)（這些樣地數(shù)據(jù)在建模前抽取，不參與建模過程）對模型進行