T-YH 1029.3-2024 衛(wèi)星遙感產(chǎn)品星地驗(yàn)證規(guī)范 第3部分：土地覆被

Specificationforsatellite-to-groundvalidationofsatelliteremotesensingproducts-Part3：landcover2024－09－25發(fā)布2024前言 I II 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 4縮略語 25總體流程 26地面數(shù)據(jù)獲取 36.1場地選擇 36.2樣點(diǎn)布設(shè) 36.3同步測量 37星地?cái)?shù)據(jù)匹配 47.1土地覆被遙感產(chǎn)品分析 47.2檢驗(yàn)級別劃分 47.3樣本抽樣方法確定 47.4檢驗(yàn)樣本量計(jì)算 47.5分類系統(tǒng)一致性轉(zhuǎn)換 47.6空間尺度轉(zhuǎn)換 58產(chǎn)品檢驗(yàn)評價 58.1準(zhǔn)確度 58.2不確定度 59檢驗(yàn)報(bào)告 5附錄A（資料性）土地覆被類型地面采樣記錄表 6附錄B（資料性）樣本量計(jì)算方法 7附錄C（規(guī)范性）準(zhǔn)確度和不確定度公式 附錄D（資料性）檢驗(yàn)報(bào)告簡表格式 參考文獻(xiàn) I本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的本文件是T/YH1029《衛(wèi)星遙感產(chǎn)品星地驗(yàn)證——第1部分：地表反射率；——第2部分：內(nèi)陸水體懸浮物濃度；——第3部分：土地覆被；——第4部分：葉面積指數(shù)；——第5部分：土壤水分；——第6部分：后向散射系數(shù)。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別這些專利的責(zé)任。——第2部分：內(nèi)陸水體懸浮物濃度；——第4部分：葉面積指數(shù)；1衛(wèi)星遙感產(chǎn)品星地驗(yàn)證規(guī)范第3部分：土地覆被本文件適用于陸地觀測衛(wèi)星土地覆被遙感產(chǎn)品的星2規(guī)范性引用文件GB/T41536-2022土地覆被遙3術(shù)語和定義土地覆被landcover能直接或通過遙感手段觀測到的自然和人工植被、裸露地表、水域及建/遙感產(chǎn)品remotesensingproducts星地驗(yàn)證satellite-to-groundvalidation利用衛(wèi)星過境期間的地面同步實(shí)地測量數(shù)據(jù)評價待檢遙感產(chǎn)品的準(zhǔn)確度和檢驗(yàn)流程不確定度的過樣點(diǎn)samplepoint2檢驗(yàn)級別validationlevel真值truevalue相對真值relativetruevalue準(zhǔn)確度accuracy4縮略語RTK：實(shí)時動態(tài)測量（Real-TimeKinemat36地面數(shù)據(jù)獲取6.1場地選擇開展土地覆被遙感產(chǎn)品地面相對真值獲取的場地選擇要a)場地宜不小于待檢土地覆被遙感產(chǎn)品最低空間分辨率的（1000×1000）像素大小；b)場地內(nèi)土地覆被類型豐富，并涵蓋區(qū)域代表性土地覆被類型。6.2樣點(diǎn)布設(shè)a)樣點(diǎn)應(yīng)涵蓋場地內(nèi)主要土地覆被類型，數(shù)量宜不少于200個；b)應(yīng)根據(jù)場地內(nèi)土地覆被類型的破碎程度劃分不同區(qū)域，采用分層采樣方法進(jìn)行樣點(diǎn)布設(shè)。對于破碎度較高的區(qū)域，應(yīng)加密采樣；對于破碎度較低的區(qū)域，可適當(dāng)減少采樣點(diǎn)。6.3.1勘察與準(zhǔn)備a)場地勘察：采集前應(yīng)基于高分辨率遙感影像對場地內(nèi)土地覆被類型進(jìn)行初步解譯，并參考初步解譯結(jié)果進(jìn)行場地實(shí)地勘察；b)設(shè)備檢查：采集前1d應(yīng)對GNSS、RTK、地理信息采集軟件、數(shù)碼相機(jī)、小輕型無人機(jī)等設(shè)備開展檢查。46.3.2采集要求土地覆被類型地面數(shù)據(jù)采集要求如下：a)采集前應(yīng)明確土地覆被分類系統(tǒng)和土地覆被類型樣本記錄要求。記錄應(yīng)包括樣本的覆被類型、空間位置、照片等信息，對于植被類樣本還需記錄其具體狀態(tài)，土地覆被類型地面采樣記錄表示例見附錄A；b)土地覆被類型樣本采集可采用GNSS、RTK、數(shù)碼相機(jī)、地理信息采集軟件等設(shè)備；在人員不易到達(dá)等情況下可補(bǔ)充小輕型無人機(jī)開展數(shù)據(jù)采集；c)可采用點(diǎn)、圖斑等形式記錄樣點(diǎn)位置土地覆被類型。其中點(diǎn)狀樣本所在的土地覆被類型斑塊的空間范圍應(yīng)不小于待檢產(chǎn)品空間分辨率的（3×3）倍；圖斑樣本的空間范圍應(yīng)不小于待檢產(chǎn)品空間分辨率的（3×3）倍；d)植被類樣本采集時間應(yīng)處于其生長期；對于正在發(fā)生變化的人造地表、水域等，應(yīng)結(jié)合與衛(wèi)星過境時間同步或準(zhǔn)同步的時間進(jìn)行采集。7星地?cái)?shù)據(jù)匹配7.1土地覆被遙感產(chǎn)品分析7.2檢驗(yàn)級別劃分根據(jù)土地覆被遙感產(chǎn)品檢驗(yàn)的需求確定相應(yīng)的檢驗(yàn)級別。土地覆被遙感產(chǎn)品的檢驗(yàn)分為3個級別（一級、二級、三級），劃分要求按照GB/T41536—2022中5.2.27.3樣本抽樣方法確定根據(jù)應(yīng)用目標(biāo)、檢驗(yàn)級別等因素來確定抽樣方法：a)一級檢驗(yàn)為全樣本檢驗(yàn)；b)二級檢驗(yàn)推薦采用分層抽樣或系統(tǒng)抽樣方法；c)三級檢驗(yàn)推薦采用簡單隨機(jī)抽樣或系統(tǒng)抽樣方法。7.4檢驗(yàn)樣本量計(jì)算可采用百分率樣本量、基于多項(xiàng)式分布的樣本量等統(tǒng)計(jì)方法來計(jì)算所需檢驗(yàn)樣本量，計(jì)算方法見所需的圖斑樣本個數(shù)可適當(dāng)減少，宜不少于所需檢驗(yàn)樣本量的三分之一。在實(shí)際工作中，當(dāng)難以獲得理論上的樣本量時，應(yīng)依據(jù)各類的重要性或復(fù)雜程度適當(dāng)調(diào)整樣本量。7.5分類系統(tǒng)一致性轉(zhuǎn)換當(dāng)待檢土地覆被遙感產(chǎn)品與地面數(shù)據(jù)分類系統(tǒng)不同時，應(yīng)結(jié)合各分類系統(tǒng)土地覆被類型的定義和5專家知識對地面數(shù)據(jù)進(jìn)行分類系統(tǒng)轉(zhuǎn)換。7.6空間尺度轉(zhuǎn)換根據(jù)待檢土地覆被遙感產(chǎn)品的空間分辨率，將地面數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為與待檢土地覆被遙感產(chǎn)品空間分辨率一致的相對真值?？臻g尺度轉(zhuǎn)換方法可選取像元中心法、最大面積法、最大組合面積法等。8產(chǎn)品檢驗(yàn)評價8.1準(zhǔn)確度采用混淆矩陣法開展產(chǎn)品準(zhǔn)確度評價，可用的評價指標(biāo)包括：a)總體精度：指對每一個隨機(jī)樣本，土地覆被遙感產(chǎn)品的結(jié)果與真值數(shù)據(jù)類型相一致的概率；b)使用者精度：指從土地覆被遙感產(chǎn)品結(jié)果中任取一個隨機(jī)樣本，其土地覆被類型與真值數(shù)據(jù)相同的條件概率；c)生產(chǎn)者精度：指從真值數(shù)據(jù)中任取一個隨機(jī)樣本，其土地覆被類型與土地覆被遙感產(chǎn)品結(jié)果相同的條件概率；d)Kappa系數(shù)：考慮矩陣中對角線外的所有錯漏分像元數(shù)量，用于檢驗(yàn)土地覆被遙感產(chǎn)品結(jié)果相比真值數(shù)據(jù)的正確性程度。關(guān)于準(zhǔn)確度評價指標(biāo)的計(jì)算方法見附錄C。8.2不確定度不確定度主要通過計(jì)算總體精度相對應(yīng)的方差或標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行評價。關(guān)于不確定度評價指標(biāo)的計(jì)算方法見附錄C。9檢驗(yàn)報(bào)告土地覆被遙感產(chǎn)品星地檢驗(yàn)報(bào)告簡表格式見附錄D。6采集人員：記錄人采集場地：采集日號1234567.................................N——總的樣本像元數(shù)量，無量綱；p——期望評價結(jié)果精度，無量綱；E——容許誤差，無量綱。..................................................k——總類別數(shù)，無量綱；bi——該類的容許誤差，無量綱；B——自由度為1且服從χ2分布的（b/k）×百分位數(shù)，無量綱。8N——總的樣本像元數(shù)量，無量綱；..................................NK+——待檢土地覆被遙感產(chǎn)品中K類型總的樣本像元數(shù)量，無量綱。.......................................................9S(0)=√V(0)