(高清版)DB36∕T 593-2010 基于3S技術(shù)的農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃方法　

備案號：28765-2010江西省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布I前言 III 12術(shù)語和定義 13基本要求 34步驟與技術(shù)方法 5 8本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1-2009《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫》要求編寫。本標(biāo)準(zhǔn)由江西省氣象局提出并歸口管理。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：江西省氣象科學(xué)研究所。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：李迎春、吳姝穎、蔡哲、李忠輝。本標(biāo)準(zhǔn)為首次發(fā)布。3S技術(shù)是指地理信息系統(tǒng)(GIS)、遙感(RS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)三種技術(shù)融合的簡稱，在農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃中得到廣泛應(yīng)用。根據(jù)氣候資源分布的垂直分析模型，推算無氣象觀測臺站區(qū)域的氣候要素，即氣候要素網(wǎng)格點(diǎn)計算，候區(qū)劃圖。任何區(qū)劃對象都可開發(fā)種植的土地利用類型，應(yīng)用衛(wèi)星遙感(RS)和全球定位系統(tǒng)(GPS)可準(zhǔn)確定位和解譯區(qū)劃對象可利用的土地類型，在GIS中實(shí)現(xiàn)土地利用類型圖與氣候區(qū)劃的疊加運(yùn)算，從而使區(qū)劃結(jié)果更加精細(xì)化和更具有客觀性、指導(dǎo)性。業(yè)氣候區(qū)劃的需要，以及現(xiàn)階段和今后一段時期內(nèi)我國農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃主要應(yīng)用3S技術(shù)的現(xiàn)狀而制定的。11范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了在江西省農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃編制過程中使用3S技術(shù)(地理信息系統(tǒng)GIS、遙感RS、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS)的有關(guān)技術(shù)要求和方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于江西省轄區(qū)范圍內(nèi)的農(nóng)業(yè)各產(chǎn)業(yè)的布局規(guī)劃和結(jié)構(gòu)調(diào)整、品種及防災(zāi)減災(zāi)的需要，在進(jìn)行農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃時對3S2術(shù)語和定義用于農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃的降水、日照、溫度、積溫、濕度等。表征農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃對象在一地適宜程度的量化的農(nóng)業(yè)氣候要素，包括平均值、異是一定范圍內(nèi)規(guī)則網(wǎng)格點(diǎn)的平面坐標(biāo)(x,y)及其高程(z)的數(shù)據(jù)集，描述區(qū)域內(nèi)地形地貌的空間分布，是通過等高線或相似立體模型進(jìn)行數(shù)據(jù)采集后內(nèi)插形成的。是對地貌形態(tài)的虛擬表示，可衛(wèi)星通過不同光譜波段對地表進(jìn)行探測，得到具有一定空間分辨率的以不的影像圖，在本標(biāo)準(zhǔn)中主要用于提取農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃對象所需的農(nóng)業(yè)景觀信息，并排除其它信息。用于推算無氣象觀測站的網(wǎng)格點(diǎn)上氣候要素的數(shù)學(xué)方程表達(dá)式，以網(wǎng)格點(diǎn)緯度、經(jīng)度、海拔高度、2坡度、坡向及其他地形因子為自變量，氣候要素為因變量，通常通過對上述變量的站網(wǎng)觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析得出。也稱氣候要素空間分布，通過空間分析模型與基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)通過GIS軟件運(yùn)算得到的數(shù)據(jù)。柵格圖像gridimage是指氣候要素在空間和亮度上已經(jīng)離散化了的圖像，是農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃過程重要的數(shù)據(jù)表達(dá)形式，通常為tiff、tab、mif、jpg等格式，圖像上的任一對象(曲線、文字或符號)不能進(jìn)行屬性修改、拷貝、移動及刪除等圖形編輯操作。是通過GIS軟件的空間分析功能把柵格圖像轉(zhuǎn)化過來的一種可編輯的圖像形式，具有比較直觀、數(shù)據(jù)量小等優(yōu)點(diǎn)，農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃的最終圖件采用此格式。圖像處理imagemanagement圖像數(shù)字化、復(fù)原、幾何校正、增強(qiáng)、統(tǒng)計分析、信息提取、信息識別等圖像加工的各種技術(shù)方法的統(tǒng)稱。彩色合成colourcomposition合成的圖像色彩與實(shí)際景物色彩一致或基本一致的圖像合成。假彩色合成falsecolourcomposition合成的圖像色彩與實(shí)際景物色彩不一致的圖像合成。地理鏈接geographicallinkGIS或RS處理軟件的一種空間分析方式，主要用于將衛(wèi)星遙感影像圖、農(nóng)業(yè)景觀信息、GPS定位信息進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)分析，建立解譯標(biāo)志。3通過抽樣調(diào)查確定的屬性或特征已知的地表樣區(qū)，其影像資料的統(tǒng)計值可作為監(jiān)督分類的判別標(biāo)根據(jù)訓(xùn)練樣區(qū)提供的樣本，選擇特征參數(shù)，通過最大似然法對影像進(jìn)行圖像分類。然后進(jìn)行圖像鑲嵌，生成農(nóng)業(yè)景觀分類圖。是指應(yīng)用GIS軟件的圖形運(yùn)算功能，把具有相同分辨率的氣候要素分區(qū)圖、農(nóng)業(yè)景觀分類圖等柵格圖像按一定的邏輯規(guī)則進(jìn)行運(yùn)算的過程。農(nóng)業(yè)景觀信息提取過程中，為了驗(yàn)證提取信息空間位置的準(zhǔn)確性、建立合理的野外多樣點(diǎn)調(diào)查，這種調(diào)查通常應(yīng)用GPS在農(nóng)業(yè)景觀信息樣區(qū)的附近測量多個點(diǎn)的經(jīng)緯度、海拔高度、針對農(nóng)業(yè)區(qū)劃專題任務(wù)的需要，加入專門信息的柵格圖像經(jīng)影像合成、矢量轉(zhuǎn)3基本要求應(yīng)滿足三方面要求，一是選取與農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃對象關(guān)系密切的氣候資料；二是附近區(qū)域近3個年代氣候資料；三是適當(dāng)數(shù)量不同海拔高度的氣候考察站的觀測資料，如果考察年數(shù)少于長年氣象觀測站，應(yīng)訂正延長與長年氣象觀測站資料的年限一致；四是經(jīng)氣象主管機(jī)構(gòu)審定的氣候資43.2農(nóng)業(yè)氣候指標(biāo)指標(biāo)選取要從兩個方面考慮，一是對作為區(qū)劃對象的農(nóng)業(yè)生物生存和生要素，主要是極端溫度、積溫等：二是影響對象產(chǎn)量及品質(zhì)的氣候因素，主要是3.3農(nóng)業(yè)氣候分區(qū)標(biāo)準(zhǔn)對于已確認(rèn)的表征區(qū)劃對象適宜程度的氣候指標(biāo)分區(qū)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值范圍，可以直接區(qū)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值范圍的，可以通過經(jīng)驗(yàn)確定數(shù)值范圍理性，反復(fù)多次直到接近真實(shí)狀況為止，或通過咨詢有關(guān)專家確定分區(qū)標(biāo)準(zhǔn)。3.4本底數(shù)據(jù)采用由國家基礎(chǔ)地理信息中心提供的江西省基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)，分辨率縣鄉(xiāng)級不低于50m×50m,設(shè)區(qū)市級不低于100m×100m;省級及特殊區(qū)域不低于500m×500m。3.5GIS平臺基本要求可以進(jìn)行柵格與矢量數(shù)據(jù)的相互轉(zhuǎn)換?？梢栽趫D層上進(jìn)行點(diǎn)、線、面、多3.5.2地理鏈接分析功能支持多窗口同時打開，支持點(diǎn)對點(diǎn)的鏈接分屬性查詢編輯：能顯示編輯選定對象的屬性信息，可使用點(diǎn)擊選擇、線形選擇等方式選擇當(dāng)前圖層，并且能對所選對象的屬性信息進(jìn)行統(tǒng)計輸出?？臻g查詢編輯：能實(shí)現(xiàn)對矢量數(shù)據(jù)固有屬性(如道路、村莊、水系、土地利用狀況等)的查詢和編輯，可將對象影像快速顯示到屏幕上，同樣能對查詢結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計輸出。支持柵格形式的多圖像疊加和邏輯運(yùn)算，邏輯關(guān)系式(交、并、與、或)可人工手動輸入。支持柵格圖像與矢量圖像以層的形式進(jìn)行管理，并自由放大、縮小、漫游、全景顯示等，一視圖等，并可以打印輸出各類工程圖和專題3.6衛(wèi)星遙感影像資料影像資料的空間分辨率與柵格點(diǎn)空間布局的精度一致。分辨率縣鄉(xiāng)級不低于50m×50m,設(shè)區(qū)市級不低于100m×100m;省級及特殊區(qū)域(術(shù)語定語加一條)不低于500m×500m。3.7GPS監(jiān)測的基本要求農(nóng)業(yè)景觀信息解譯、幾何校正都需要進(jìn)行野外調(diào)查，由GPS完成。53.7.2GPS野外測量要求(種植區(qū)域小于1萬平方米至少20個點(diǎn))GIS空間分折模型G數(shù)據(jù)座數(shù)據(jù)庭S6按3.2提到的指標(biāo)確定需考慮的兩個方面，確定指標(biāo)。4.3農(nóng)業(yè)氣候分區(qū)標(biāo)準(zhǔn)確定采用一組數(shù)值進(jìn)行分區(qū)，數(shù)值的范圍能表征區(qū)劃對象的氣候適宜程度。4.4建立相關(guān)GIS數(shù)據(jù)庫(3.1資料要求放此條)一是GIS地理數(shù)據(jù)庫，除基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)包含的經(jīng)緯度、坡度坡向及海拔高度外，還應(yīng)包括區(qū)劃對象所在區(qū)域行政邊界、水系、道路、村莊、居民點(diǎn)等地理信息。二是與區(qū)劃對象有關(guān)的氣候要素GIS數(shù)據(jù)庫，包括區(qū)劃對象所在區(qū)域氣象觀測站、區(qū)域周邊氣象觀測站、區(qū)域短期氣候考察站(訂正延長至與氣候觀測站資料年限一致)氣候資料。4.5空間分析模型建立選取一定的樣本數(shù)(至少7個以上),樣本是指與區(qū)劃對象有關(guān)的已知?dú)庀笥^測站或考察站(與3.1要求一致)的氣候要素數(shù)據(jù)集，并建立氣候要素值與經(jīng)緯度、海拔高度、坡度坡向的一一對應(yīng)關(guān)系，通過數(shù)理統(tǒng)計方法建立經(jīng)緯度、海拔高度、坡度坡向?yàn)樽宰兞?、氣候要素值為因變量的空間分析模型。4.6衛(wèi)星遙感影像圖解譯4.6.1幾何精糾正通過GIS軟件，對衛(wèi)星遙感影像圖像元進(jìn)行坐標(biāo)匹配，經(jīng)過轉(zhuǎn)換運(yùn)算和重采樣，使得影像地圖投影與基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)地理坐標(biāo)一致。4.6.2建立解譯標(biāo)志GPS野外監(jiān)測定位信息、生成的坡度圖和高度圖進(jìn)行地理鏈接，做點(diǎn)對點(diǎn)的分析，建立解譯標(biāo)志。4.6.3建立訓(xùn)練樣區(qū)用已知類別的衛(wèi)星遙感影像圖地物建立分類標(biāo)準(zhǔn)，通過GIS軟件按同樣的標(biāo)準(zhǔn)對整幅圖像進(jìn)行識別4.6.4計算機(jī)監(jiān)督分類根據(jù)解譯標(biāo)志建立模板，然后基于該模板用GIS軟件自動識別具有相同特征的像元。人工對分類結(jié)果進(jìn)行評價后再對模板進(jìn)行修正，多次反復(fù)后建立一個比較準(zhǔn)確的模區(qū)劃對象對應(yīng)的農(nóng)業(yè)景觀信息經(jīng)監(jiān)督分類后4.7.1建立數(shù)字高程模型(dem)DEM縮略語7數(shù)字高程模型帶有空間位置特征和地形屬性特征等數(shù)字化信息，是對網(wǎng)格采用現(xiàn)行較常用的等值線插值法，選取基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)圖的矢量格式的等高線圖4.7.2農(nóng)業(yè)氣候資源分布圖計算在gis軟件的空間分析模塊中，把已建立的空間分析模型中的自變量換成dem,自動計算生成氣候要4.7.3農(nóng)業(yè)氣候適宜程度分區(qū)根據(jù)已確定的氣候分區(qū)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值范圍，把生成的氣候資源分布圖進(jìn)行分區(qū)運(yùn)算4.8農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃專題圖制作4.8.1區(qū)劃對象農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃圖的計算區(qū)圖，按行列把網(wǎng)格點(diǎn)分屬不同區(qū)；在GIS軟件中將兩者進(jìn)行邏輯運(yùn)算，取既有區(qū)劃對象信息又有不同4.8.2農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃專題圖件制作在區(qū)劃對象農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃圖中疊加道路、水系、居民點(diǎn)等信息，并進(jìn)行色彩重制作等，形成最終的農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃專題圖。8[1]殷劍敏、魏麗、王懷清.地理信息系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)氣候資源評估和農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃中的應(yīng)用研究.南昌大學(xué)學(xué)報.2000年24卷.[2]鄔倫，劉瑜，張晶等.地理信息系統(tǒng)一原理、方法和應(yīng)用.北京：科