（高清版）TDT 1010-2015 土地利用動態(tài)遙感監(jiān)測規(guī)程

中華人民共和國土地管理行業(yè)標準代替TD/T1010—1999土地利用動態(tài)遙感監(jiān)測規(guī)程中華人民共和國國土資源部發(fā)布I V 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14總則 2 24.2內(nèi)容 24.3技術(shù)流程與方法 24.4分類系統(tǒng) 25技術(shù)要求 25.1遙感數(shù)據(jù) 2 35.3數(shù)學基礎(chǔ) 35.4采樣間隔 35.5精度指標 3 46.1糾正控制點 46.2正射糾正 56.3影像配準 56.4影像融合 56.5影像鑲嵌 66.6影像裁切 66.7整飾與注記 67變化信息監(jiān)測 67.1解譯標志建立 67.2變化信息發(fā)現(xiàn) 67.3變化信息提取 67.4變化信息表達 68外業(yè)調(diào)查 78.1外業(yè)調(diào)查資料 78.2外業(yè)調(diào)查 78.3結(jié)果校核 79成果整理 79.1圖斑整理 79.2成果完善 89.3統(tǒng)計匯總 8Ⅱ10監(jiān)測成果 10.1土地利用動態(tài)遙感監(jiān)測圖 810.2圖斑信息記錄表 810.3信息管理文件夾 811質(zhì)量控制 11.1控制原則 11.2控制程序 811.3控制內(nèi)容 911.4精度評價 附錄A(資料性附錄)監(jiān)測圖斑屬性表結(jié)構(gòu) 附錄B(資料性附錄)監(jiān)測圖斑面積分檔統(tǒng)計表 附錄C(資料性附錄)變化圖斑信息記錄表 附錄D(資料性附錄)監(jiān)測信息管理文件夾內(nèi)容、命名與格式 附錄E(資料性附錄)精度評價常用計算方法 Ⅲ本標準按照GB/T1.1—2009《標準化工作導則第1部分：標準的結(jié)構(gòu)和編寫》給出的規(guī)則起草。本標準代替TD/T1010—1999《土地利用動態(tài)遙感監(jiān)測規(guī)程》。除編輯性修改外主要技術(shù)變化如下：——增加了“規(guī)范性引用文件”(見2);——替換了“術(shù)語和定義”內(nèi)容(見3);——采用了GB/T21010—2007《土地利用現(xiàn)狀分類》標準(見4.4);——修訂了已不適用于當前監(jiān)測技術(shù)的相關(guān)指標和方法(見5.9);——增加了采用雷達與高分辨率航天遙感數(shù)據(jù)的相關(guān)技術(shù)要求(見5.1.2、5.3.3、5.5和6.1);——修改了“統(tǒng)計匯總”方法(見9.3和附錄B);——以“質(zhì)量控制”替代了原“檢查驗收”內(nèi)容(見11);——修改并補充了“精度評價”的內(nèi)容和常用計算方法(見11.4和附錄E);——增加了監(jiān)測成果表達與管理的“圖斑屬性表結(jié)構(gòu)”與“信息管理文件夾”相關(guān)內(nèi)容(見附錄A和附錄D)。本標準由中華人民共和國國土資源部提出。本標準由全國國土資源標準化技術(shù)委員會(SAC/TC93)歸口。本標準起草單位：中國土地勘測規(guī)劃院。本標準的歷次版本發(fā)布情況為：V隨著多源遙感數(shù)據(jù)的快速發(fā)展、高空間分辨率與時間分辨率數(shù)據(jù)采集的逐步實現(xiàn)、圖像處理技術(shù)的不斷進步和土地管理應(yīng)用領(lǐng)域的日益擴展，1999年頒布實施的TD/T1010—1999《土地利用動態(tài)遙感監(jiān)測規(guī)程》(以下簡稱《規(guī)程》)已不能適應(yīng)當前動態(tài)遙感監(jiān)測技術(shù)與成果應(yīng)用的需求，有必要對TD/T1010—1999進行修訂。國土資源領(lǐng)域連續(xù)開展的各類土地資源監(jiān)測、調(diào)查工程，積累了豐富的實踐經(jīng)驗，形成了成熟的航天遙感監(jiān)測技術(shù)路線、流程和方法，本次修訂工作以完善《規(guī)程》的適用性、先進性和可操作性為宗旨。本標準規(guī)范了作為監(jiān)測技術(shù)與精度指標基礎(chǔ)的數(shù)字正射影像圖(DOM)制作流程；在編制的資料性附錄中，僅給出了技術(shù)作業(yè)、監(jiān)測成果與質(zhì)量控制中必不可少的基本內(nèi)容，具體作業(yè)時可根據(jù)采用數(shù)據(jù)源分辨率和不同監(jiān)測目標的要求，參照附錄調(diào)整或補充相應(yīng)內(nèi)容。1土地利用動態(tài)遙感監(jiān)測規(guī)程1范圍本標準規(guī)定了土地利用動態(tài)遙感監(jiān)測的內(nèi)容、程序、方法、要求、成果整理及質(zhì)量控制等。本標準適用于采用航天遙感技術(shù)進行土地利用變化狀況的監(jiān)測。采用其他類型的遙感數(shù)據(jù)源時，可參照本標準的相關(guān)內(nèi)容執(zhí)行。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是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。GB/T14950—2009攝影測量與遙感術(shù)語遙感影像平面圖制作規(guī)范地理信息術(shù)語全球定位系統(tǒng)(GPS)測量規(guī)范土地基本術(shù)語土地利用現(xiàn)狀分類基礎(chǔ)地理信息數(shù)字產(chǎn)品1:10000、1:50000生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程第3部分：數(shù)字正射影像圖(DOM)TD/T1014—2007第二次全國土地調(diào)查技術(shù)規(guī)程3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。航天遙感影像spaceremotesensingimage由衛(wèi)星等航天平臺搭載的探測裝置，從空間不同高度以成像方式獲取的地物電磁波特征信息?？臻g分辨率spatialresolution遙感圖像上能夠區(qū)分的最小單元尺寸或面積，是用來表征影像分辨地面目標細節(jié)能力的指標。對于現(xiàn)代的光電傳感器圖像，空間分辨率通常用地面分辨率和影像分辨率來表示。采樣間隔samplinginterval指處理后的數(shù)字影像相鄰像素中心點間的距離。土地利用變化信息landusechangeinformation在一定時間段內(nèi)，各種土地利用現(xiàn)狀發(fā)生類型、位置、形狀和范圍等的改變。2根據(jù)遙感監(jiān)測目標確定的特定區(qū)域。動態(tài)遙感監(jiān)測dynamicmonitoringbyremotesensing應(yīng)用遙感技術(shù)，對同一目標或區(qū)域進行連續(xù)監(jiān)測，以獲取其動態(tài)變化信息的過程。數(shù)字正射影像圖digitalorthophotomap(DOM)經(jīng)過正射投影改正的影像數(shù)據(jù)集。[GB/T14950—2009,成果6.26]4.3技術(shù)流程與方法基于基礎(chǔ)控制資料和兩個及以上時相的航天遙感影像制作數(shù)字正射影像圖；結(jié)合土地利用數(shù)據(jù)庫、土地利用規(guī)劃與基礎(chǔ)地理等相關(guān)信息，主要依據(jù)遙感影像紋理結(jié)構(gòu)和光譜信息的一致性與差異性特征，及土地利用類型和分布區(qū)位等要素，采用變化信息自動識別與人機交互相結(jié)合的方法，對比發(fā)現(xiàn)、綜合分析并提取土地利用變化信息；通過實地調(diào)查，掌握相應(yīng)時段、監(jiān)測4.4分類系統(tǒng)執(zhí)行GB/T21010—2007標準。采用兩級分類，統(tǒng)一編碼排列。其中，遙感監(jiān)測的建設(shè)用地指一級運輸用地(10,不包括其二級類農(nóng)村道路104)和二級類水庫水面(113)、水工建筑用地(118)與空閑地(121)。在不改變分類基本含義的前提下，根據(jù)具體監(jiān)測目標要求，不同的一級類和二級類可有選擇地進行5技術(shù)要求5.1遙感數(shù)據(jù)5.1.1相關(guān)要素35.1.2基本要求重點要素的質(zhì)量要求：a)光學數(shù)據(jù)單景云雪量不應(yīng)超過10%,且不得覆蓋重點監(jiān)測區(qū)域；b)成像側(cè)視角小，宜保證DOM精度，一般小于15°,最大不應(yīng)超過25°;c)監(jiān)測區(qū)內(nèi)不應(yīng)出現(xiàn)明顯噪聲和缺行；d)灰度范圍總體呈正態(tài)分布，無灰度值突變現(xiàn)象；e)相鄰景影像間的重疊范圍不應(yīng)少于整景的2%;f)雷達數(shù)據(jù)宜選擇全極化方式，入射角在30°~45°之間，相鄰軌道同為升軌或降軌、同側(cè)成像。作為監(jiān)測底圖的DOM比例尺與高程數(shù)據(jù)比例尺及影像空間分辨率的對應(yīng)關(guān)系見表1。表1不同比例尺DOM對應(yīng)數(shù)據(jù)關(guān)系表高程數(shù)據(jù)比例尺≥1:10000或≥1:50000≥1:50000或≥1:1000005.3數(shù)學基礎(chǔ)5.3.1平面坐標系統(tǒng)宜采用1980西安坐標系統(tǒng)，橫坐標加帶號。也可采用2000國家大地坐標系統(tǒng)、地方坐標系統(tǒng)或獨立坐標系統(tǒng)，但應(yīng)與1980西安坐標系統(tǒng)聯(lián)測或建立轉(zhuǎn)換關(guān)系。5.3.2高程系統(tǒng)采用1985國家高程基準。5.3.3投影方式采用高斯一克呂格(Gauss-Kruger)投影。成圖比例尺大于或等于1:10000時，采用3°分帶；小于1:10000時，采用6°分帶。當監(jiān)測區(qū)跨帶時，應(yīng)進行換帶處理，以面積較大的區(qū)域為基準，統(tǒng)一到一個分帶之中。5.4采樣間隔根據(jù)原始影像分辨率，按0.5m的倍數(shù)就近采樣。5.5精度指標5.5.1控制點殘差糾正控制點和配準控制點殘差的中誤差不應(yīng)大于表2的要求，特殊地區(qū)可放寬0.5倍(特殊地區(qū)指大范圍林區(qū)、水域、陰影遮蔽區(qū)、沙漠、戈壁、沼澤或灘涂等)。取中誤差的兩倍為其限差。4表2控制點殘差中誤差單位為像素山地、高山地DOM上特征地物點相對于基礎(chǔ)控制數(shù)據(jù)上同名地物點的點位中誤差不應(yīng)大于表3的要求，特殊地區(qū)可放寬0.5倍(特殊地區(qū)含義同5.5.1)。取中誤差的兩倍為其限差。地形類別山地、高山地點位中誤差5.5.3鑲嵌重疊誤差限差相鄰影像重疊誤差限差不應(yīng)大于表4的要求。地形類別山地、高山地5.5.4最小監(jiān)測圖斑面積根據(jù)衛(wèi)星影像不同分辨率確定最小監(jiān)測圖斑面積，具體要求見表5。特定目標監(jiān)測可根據(jù)遙感影像分辨率與實際應(yīng)用需求調(diào)整。表5最小監(jiān)測圖斑面積與影像空間分辨率對應(yīng)關(guān)系表最小監(jiān)測圖斑面積/m25.5.5圖斑勾繪精度相對于DOM上同名地物點的位移不應(yīng)大于1個像素。6DOM制作6.1糾正控制點6.1.1選取原則應(yīng)選取影像上明顯的特征地物點，且點位具有唯一性；控制點應(yīng)在糾正區(qū)域內(nèi)均勻分布，并控制5影像四周；數(shù)量一般不少于9個，山地、高山地可適當增加；相鄰景重疊區(qū)域內(nèi)應(yīng)選取不少于3個公共控制點。6.1.2采集方法采用GPS實測控制點，或從高于待糾正影像分辨率與成圖比例尺的DOM、地形圖、土地利用數(shù)據(jù)庫等基礎(chǔ)控制數(shù)據(jù)上采集。6.2正射糾正6.2.1糾正模型糾正模型宜采用物理模型或有理函數(shù)模型。平地、丘陵地可采用幾何多項式模型。6.2.2糾正單元糾正單元可為單景影像、條帶影像或區(qū)域影像。6.2.3重采樣方法采用雙線性內(nèi)插法或三次卷積法。6.3影像配準6.3.1配準控制點影像配準宜以景為基本單元，控制點的選取、分布、采集數(shù)量和重采樣方法與正射糾正相同。6.3.2配準模型采用物理模型或有理函數(shù)模型。同源、同步獲取的全色與多光譜數(shù)據(jù)，可選擇幾何多項式模型，階數(shù)一般不宜大于2階，6.4影像融合6.4.1融合方法基本步驟如下：a)影像融合一般以景為單元，也可分塊融合。b)根據(jù)影像波段的光譜范圍、地物和地形特征等因素，選擇能清晰表現(xiàn)土地利用特征、地類邊界和色調(diào)接近自然真彩色的融合算法。c)融合前應(yīng)對全色和多光譜影像進行處理。調(diào)整全色影像地物反差，突出紋理細節(jié)；增強多光譜影像色彩以加大不同地類之間的光譜差異。d)融合后可采用線性或非線性拉伸、亮度對比度、色彩平衡、色度飽和度與銳化等方法調(diào)整融合影像的色調(diào)和紋理，擴大影像灰度分布的動態(tài)范圍，提高對變化信息的識別能力。6.4.2融合效果要求紋理清晰、色調(diào)均勻、反差適中、無重影和模糊等現(xiàn)象。66.5影像鑲嵌6.5.1基本要求影像鑲嵌針對相同采樣間隔的糾正后影像，并應(yīng)遵循高質(zhì)量影像覆蓋低質(zhì)量影像、新時相覆蓋舊時相的原則，監(jiān)測區(qū)影像應(yīng)形成無縫、平滑的整體。6.5.2重疊精度檢查相鄰景影像之間的相對精度，可采用疊加法進行檢查，重疊誤差限差應(yīng)滿足表4的要求。6.5.3鑲嵌線選擇鑲嵌線宜沿地塊邊界或空曠、色調(diào)較暗處及山谷地帶選取，避免切割完整地物。6.6影像裁切影像裁切以監(jiān)測區(qū)為單元，也可以縣級行政轄區(qū)或標準分幅進行裁切。以縣級行政轄區(qū)為單元進行影像裁切時，按照外擴不少于50排像素、沿最小外接矩形裁切。6.7整飾與注記對裁切后的正射影像進行圖廓整飾，疊加公里格網(wǎng)、注記和境界等要素，形成監(jiān)測區(qū)DOM。7變化信息監(jiān)測7.1解譯標志建立根據(jù)監(jiān)測區(qū)自然地帶、地形地貌特征、植被類型及土地利用結(jié)構(gòu)、分布規(guī)律與耕作方式等情況，結(jié)合實地調(diào)查建立監(jiān)測區(qū)典型地類解譯標志。7.2變化信息發(fā)現(xiàn)圍和土地利用類型等特征發(fā)生的實際變化，參考土地利用數(shù)據(jù)庫，確定待實地核實的土地利用變化信息。7.3變化信息提取以人機交互為主的方法，沿影像特征發(fā)生變化的區(qū)域邊界，準確勾繪成閉合圖斑界線，提取土地利用變化信息。7.4變化信息表達7.4.1圖斑編號7.4.2圖斑屬性表基于GIS軟件建立與DOM數(shù)學基礎(chǔ)相一致的監(jiān)測圖斑矢量數(shù)據(jù)層及屬性表，屬性表基本結(jié)構(gòu)參見78.1外業(yè)調(diào)查資料8.1.1調(diào)查底圖以完整覆蓋監(jiān)測區(qū)的最新時相DOM為影像底圖，圖面內(nèi)容包括：行政境界、監(jiān)測圖斑界線及編號、8.1.2調(diào)查記錄表監(jiān)測圖斑外業(yè)調(diào)查記錄表的基本內(nèi)容包括：圖斑編號、中心點坐標，變化前后地類、面積和影像時8.1.3信息管理文件夾以文件夾的形式統(tǒng)一管理矢量、柵格與文檔等遙感監(jiān)測成果。文件夾基本內(nèi)容包括：前后時相影像、8.2外業(yè)調(diào)查8.2.1準備工作開展外業(yè)調(diào)查前，應(yīng)從人員組織、技術(shù)要求、調(diào)查資料與儀器設(shè)備等方面進行準備，并根據(jù)總體監(jiān)測要求制定外業(yè)調(diào)查實施計劃。調(diào)查的主要內(nèi)容包括：a)核實監(jiān)測圖斑實際變化情況，包括變化前后地類和變化范圍；b)填寫外業(yè)調(diào)查記錄表相應(yīng)內(nèi)容，修正與實地不一致圖斑界線、補充監(jiān)測時段內(nèi)的遺漏圖斑；c)收集監(jiān)測區(qū)內(nèi)發(fā)生了變化的行政界線和注記等資料；d)實測用于精度評價的圖斑面積。8.3結(jié)果校核根據(jù)調(diào)查結(jié)果，核對外業(yè)調(diào)查底圖、調(diào)查記錄表與實地的一致性。9成果整理9.1圖斑整理b)按照圖斑變化前后的實地調(diào)查地類等情況，分割與合并相應(yīng)圖斑，圖斑編號分別采用在原編號后加支號及選取被合并圖斑中最小圖斑號的方法，需說明的情況填寫于調(diào)查記錄表備注欄內(nèi)；c)調(diào)整界線勾繪不合理或面積綜合過大的圖斑；d)補充監(jiān)測遺漏圖斑，補充圖斑編號從原獨立編號單元內(nèi)、最大圖斑號后整百數(shù)位起編。89.2成果完善在外業(yè)調(diào)查的基礎(chǔ)上，修正、完善圖斑屬性表、圖斑信息記錄表、監(jiān)測信息管理文件夾及有關(guān)境界與注記。9.3統(tǒng)計匯總依據(jù)遙感監(jiān)測成果與應(yīng)用需求，以監(jiān)測區(qū)為單元，通過分類統(tǒng)計和匯總分析，核對監(jiān)測數(shù)據(jù)的合理性與一致性。主要包括土地利用類型、圖斑面積分檔和數(shù)量，及土地利用結(jié)構(gòu)等。監(jiān)測圖斑面積分檔統(tǒng)計表參見附錄B。10監(jiān)測成果10.1土地利用動態(tài)遙感監(jiān)測圖圖面基本內(nèi)容包括：a)最新時相DOM;b)監(jiān)測區(qū)和經(jīng)修正的行政界線；c)注記；d)經(jīng)核實與補充的實際變化圖斑界線；e)整理后的圖斑編號；10.2圖斑信息記錄表根據(jù)圖斑整理結(jié)果，填寫變化圖斑信息記錄表，參見附錄C。10.3信息管理文件夾根據(jù)9.1至10.2的整理結(jié)果，建立最終監(jiān)測成果信息管理文件夾，其內(nèi)容、命名與格式參見附錄D。11質(zhì)量控制11.1控制原則主要包括下列原則：b)控制措施應(yīng)統(tǒng)一標準，便于操作；c)上道工序成果經(jīng)檢查無誤后方可進入下道工序的作業(yè)；d)各工序檢查程序不得省略或替代。11.2控制程序質(zhì)量控制應(yīng)采用下列程序：a)自檢：作業(yè)員根據(jù)技術(shù)作業(yè)進度隨時進行的質(zhì)量檢查；b)互檢：不同作業(yè)員間的交叉檢查；c)專檢：項目技術(shù)組或質(zhì)檢組負責的質(zhì)量檢查，并形成質(zhì)量檢查報告；9d)監(jiān)理：由專門監(jiān)理機構(gòu)按照本標準的質(zhì)量控制程序，對各工序作業(yè)成果進行的質(zhì)量監(jiān)督和管理，同時編寫監(jiān)理意見書和監(jiān)理報告。11.3控制內(nèi)容11.3.1總體要求依據(jù)監(jiān)測目標和應(yīng)用需求，遵循土地利用動態(tài)遙感監(jiān)測作業(yè)技術(shù)流程，檢查所有監(jiān)測成果的正確性、規(guī)范性和一致性。11.3.2影像處理11.3.3變化信息提取包括整體性檢查、最小監(jiān)測圖斑面積檢查、圖斑界線勾繪準確性檢查、漏提和誤提圖斑檢查、圖斑編號唯一性檢查、拓撲關(guān)系與屬性表內(nèi)容檢查。11.3.4外業(yè)調(diào)查成果包括資料完整性檢查、監(jiān)測圖斑信息記錄表檢查、外業(yè)調(diào)查底圖和圖表一致性檢查。11.3.5最終成果檢查監(jiān)測成果的完整性、信息管理文件夾和統(tǒng)計匯總數(shù)據(jù)的正確性。11.4精度評價通常以監(jiān)測區(qū)為單元，宜采用相對精度評價方法。在基礎(chǔ)控制數(shù)據(jù)和糾正后DOM上讀取一定數(shù)量、均勻分布的同名特征地物點坐標，選取數(shù)量一般不少于25個；視監(jiān)測區(qū)地形類別和面積規(guī)模，檢查點數(shù)量可適當增加；采用計算點位中誤差的方法評價DOM的相對精度。11.4.2圖斑面積精度將監(jiān)測圖斑按附錄B的面積檔次進行分級，在每一檔次內(nèi)，分別隨機抽取約25%的圖斑，利用外業(yè)實測圖斑面積或土地利用數(shù)據(jù)庫相應(yīng)圖斑面積作為真值，進行精度評價；面積小于或等于700m2圖斑允許的面積相對較差不應(yīng)超過20%,面積大于33000m2圖斑允許的面積相對較差不應(yīng)超過5%。11.4.3圖斑提取精度分為兩個方面a)正確率：以最終監(jiān)測成果為依據(jù)，利用實際變化圖斑的數(shù)量或面積占所有監(jiān)測圖斑數(shù)量或面積的比例，計算監(jiān)測區(qū)圖斑提取正確率；b)遺漏率：以最終核實的補充變化圖斑為依據(jù)，分別統(tǒng)計監(jiān)測區(qū)內(nèi)遺漏圖斑的數(shù)量或面積占所有變化圖斑數(shù)量或面積的比例，計算監(jiān)測區(qū)圖斑提取的遺漏率。精度評價的常用計算方法參見附錄E。監(jiān)測圖斑屬性表結(jié)構(gòu)1923中心點X坐標14中心點Y坐標15前時相86后時相8789單位：m2實地面積單位：m2監(jiān)測圖斑面積分檔統(tǒng)計表面積分檔/m2圖斑個數(shù)圖斑面積占比例/%面積/hm2占比例/%123456(資料性附錄)變化圖斑信息記錄表監(jiān)測圖斑號