基于遙感信息的天然草地牧草產(chǎn)量估測(cè)技術(shù)規(guī)程

3基于遙感信息的天然草地牧草產(chǎn)量估測(cè)技術(shù)規(guī)程本文件規(guī)定了基于MODIS遙感數(shù)據(jù)估測(cè)內(nèi)蒙古自治區(qū)天然草地草地牧草產(chǎn)量的前期準(zhǔn)備工作、遙感數(shù)據(jù)處理、牧草產(chǎn)量估測(cè)和牧草產(chǎn)量等級(jí)劃分技術(shù)要求。本文件適用于利用MODIS遙感數(shù)據(jù)概略估測(cè)內(nèi)蒙古自治區(qū)天然草地牧草產(chǎn)量工作。2規(guī)范性引用文件本文件沒有規(guī)范性引用文件。。3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1MODIS歸一化植被指數(shù)（MODIS-NDVI）指利用MODIS傳感器的紅色光通道0.6～0.7μm波段和近紅外光通道0.7～1.1μm波段反射率比值計(jì)算出來的，可指示植被長(zhǎng)勢(shì)和蓋度的遙感指數(shù)。3.2牧草產(chǎn)量本文件采用的牧草產(chǎn)量指標(biāo)是鮮草產(chǎn)量。計(jì)量單位：kg/hm2。3.3牧草產(chǎn)量等級(jí)本文件中的牧草產(chǎn)量等級(jí)是指依據(jù)MODSI-NDVI指數(shù)將天然草地牧草產(chǎn)量劃分為高產(chǎn)、中產(chǎn)、低產(chǎn)三個(gè)等級(jí)。4前期準(zhǔn)備工作4.1草原類型資料根據(jù)估測(cè)區(qū)域選擇公開發(fā)布的對(duì)應(yīng)級(jí)別標(biāo)準(zhǔn)草原類型分布圖。包括草原類、組、型的分布區(qū)域、面積、經(jīng)緯度等要素。4.2軟件、硬件條件硬件：計(jì)算機(jī)或圖形工作站；圖形輸入、輸出設(shè)備等。4軟件：如ENVI、ERDAS等圖像處理軟件；ArcGIS等地理信息軟件；SPSS、Access等統(tǒng)計(jì)分析、數(shù)據(jù)庫軟件。4.3軟件、硬件條件技術(shù)人員要求應(yīng)具備天然草地地面數(shù)據(jù)調(diào)查等或遙感、地理信息系統(tǒng)等知識(shí)，熟悉相關(guān)軟件并具備操作技能。5遙感數(shù)據(jù)處理5.1MODIS數(shù)據(jù)采集利用承載MODIS傳感器的衛(wèi)星，于每年的年6～8月份，分別采集每個(gè)月上、中、下旬無云晴朗日的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。5.2MODIS數(shù)據(jù)處理5.2.1遙感影像預(yù)處理利用遙感圖像處理ENVI軟件MODIS-TOOLS擴(kuò)展模塊對(duì)原始遙感影像HDF文件進(jìn)行處理，去除“蝴蝶結(jié)”現(xiàn)象；再利用該模塊下的ExportGCPS建立相應(yīng)的地面控制點(diǎn)（GCP）文件，并利用該文件對(duì)經(jīng)過去除“蝴蝶結(jié)”糾正的圖像做幾何精校正。5.2.2遙感信息提取對(duì)校正后的影像疊加目標(biāo)區(qū)域的矢量邊界圖，挖取研究區(qū)域的影像圖，圖像假彩色合成，通過遙感圖像進(jìn)行波段運(yùn)算、分類、矢量轉(zhuǎn)換等技術(shù)提取有用的遙感信息。5.2.3植被指數(shù)計(jì)算遙感影像預(yù)處理利用地理信息系統(tǒng)軟件Arcview和Arcinfo，從MODIS圖像數(shù)據(jù)中提取相關(guān)通道反射率遙感數(shù)據(jù)，按下述公式計(jì)算MODIS-NDVI指數(shù)，制作MODIS-NDVI指數(shù)圖。MODIS-NDVI=(Rnir-Rred)/(Rnir+Rred)式中，Rnir表示近紅外波段反射率，Rred表示可見光波5.2.4提取目標(biāo)區(qū)域的MODIS-NDVI值將監(jiān)測(cè)目標(biāo)區(qū)域經(jīng)緯度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為M的格式后疊加在圖上，得到目標(biāo)區(qū)域的MODIS-NDVI值。每個(gè)月份的MODIS-NDVI值以該月份上、中、下旬MODIS-NDVI中取最大值為最終數(shù)值。通過監(jiān)測(cè)點(diǎn)估測(cè)某一類型草地牧草產(chǎn)量時(shí)，分別計(jì)算10個(gè)以上不同監(jiān)測(cè)點(diǎn)的MODIS-NDVI最大值，最終取其算術(shù)平均數(shù)作為某一類型草地MODIS-NDVI值最終數(shù)值。6遙感數(shù)據(jù)處理5將監(jiān)測(cè)目標(biāo)區(qū)域某一時(shí)段（月份）、某一類型草地MODIS-NDVI值，根據(jù)估測(cè)時(shí)間和草地類型的不同，分別代入表1列出的各類估測(cè)模型，即可估測(cè)對(duì)應(yīng)的天然草地牧草產(chǎn)量。表1基于MODIS-NDVI估測(cè)內(nèi)蒙古6～8月份不同類型草地牧草產(chǎn)量的模型y=7332.5x1.1497y=37759x2.5965y=9837.4x1.563y=75004x2.8235y=87475x2.9259y=27072x2.3769y=9402.9x1.5026注：各模型中y為牧草產(chǎn)量（kg/hm2x為MODIS-ND7基于MODIS-NDVI的牧草產(chǎn)量等級(jí)劃分根據(jù)內(nèi)蒙古自治區(qū)6~8月份不同類型草地MODIS-NDVI指數(shù)和產(chǎn)草量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可將產(chǎn)草量劃分為高產(chǎn)、中產(chǎn)、低產(chǎn)三個(gè)等級(jí)。不同時(shí)間段、不同類型草地牧草產(chǎn)量的等級(jí)及其對(duì)應(yīng)的MODIS-NDVI指數(shù)范圍，見附錄1至附錄4。6MODIS-NDVIMODIS-NDVI789MODI