ICS 07.060 B 18 DB37 山东省 地 方 标 准 DB 37/T 3796 2019 小麦冬前 苗情卫星 遥感监测 技术规范 Specification for satellite remote sensing of winter wheat seedling growth condition before over-wintering period 2019-12-24 发布 2020-01-24 实施 山 东 省 市 场 监 督 管 理 局 发布 DB37/T 3796 2019 I 目 次 前言.II 1 范围.1 2 规 范性 引用 文件.1 3 术 语和 定义.1 4 数 据要 求.1 5 计 算方 法.2 6 监 测流 程.3 附录A（规 范性 附录）小麦冬 前苗 情卫 星遥 感监 测模型 参数.4 附录B（资 料性 附录）小麦冬 前苗 情分 类农 学指 标.6 参考文 献.7 DB37/T 3796 2019 II 前 言 本标准 按照GB/T 1.1 2009 给出 的规 则起 草。本标准 由山 东省 气象 局提 出并组 织实 施。本标准 由山 东省 气象 标准 化技术 委员 会（鲁TC 16）归口。本标准 起草 单位：山 东省 气 候中 心。本标准 主要 起草 人：胡先 锋、薛 晓萍、鞠 正春、李 峰、王 昊、李楠。DB37/T 3796 2019 1 小 麦冬前 苗情卫星 遥感监 测技术规 范 1 范围 本标准 规定 了小 麦冬 前苗 情卫星 遥感 监测 的数 据要 求、计 算方 法和 监测 流程。本标准 适用 于 地 级行 政区 小麦冬 前苗 情卫 星遥 感监 测。2 规范性 引用 文件 下列文 件对 于本 文件 的应 用是必 不可 少的。凡 是注 日 期的引 用文 件，仅注 日期 的 版本适 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 单）适用 于本 文件。QX/T 364 2016 卫 星遥 感冬小 麦长 势监 测图 形产 品制作 规范 3 术语和 定义 下列术 语和 定义 适用 于本 文件。3.1 越冬期 over-wintering period 冬前平 均气 温稳 定降 至0 1 以 下，麦苗 基本 停止生 长的 生育 时期。3.2 小麦苗 情 winter wheat seedling growth condition 小麦个 体和 群体 的生 长状 况。注：小麦长势划分为旺苗、一类苗、二类苗和三类苗。3.3 归一化 差值 植被 指数 normalized difference vegetation index；NDVI 用于植 被指 数计 算的 近红 外波段 和可 见光 波段 反射 率之差 与这 两个 波段 反射 率之和 的比 值。QX/T 284 2015,定义 2.3 4 数据要 求 4.1 卫星数 据选 择 4.1.1 宜选择 根 据MODIS 传 感器 获取的 红光 波段 和近 红外 波数据 计算 的归 一化 差值 植被指 数（NDVI）。4.1.2 应选择 小麦 越冬 期开 始 前10 日 的监 测数 据。4.2 卫星数 据前 期处 理 DB37/T 3796 2019 2 4.2.1 卫星数 据应 经过 定标、大 气订正、几 何校 正、投影 及坐标 系转 换、云检 测等 处理，所有 栅格 数据和矢 量数 据应 统一 地理 坐标系 和投 影方 法。4.2.2 小麦种 植分 布信 息应 按 QX/T 364 2016 中5.3.2 的 要求提 取。5 计算方 法 5.1 单时次 归一 化差 值植 被指 数 单时次NDVI 的计 算见 公式（1）。RED NIRRED NIRNDVIR RR RI.(1)式中：INDVI 某 个小 麦像 元单 时次的NDVI；RNIR 近 红外 波段 的反 射率；RRED 红 光波 段的 反射 率。5.2 NDVI 最大 值合 成 分别计 算某 个小 麦像 元越 冬前10 日内 各时 次的NDVI，选取其 中的 最大 值作 为该 像元植 被指 数合 成 值INDVI(i)，见 公式（2）。()max(,1),(,2),(,)NDVI NDVI NDVI NDVII i I i I i I i t.(2)式中：INDVI(i)第i 个小麦 像 元最 大值 合成 后的NDVI；i 某地 市小 麦 像元序 号；INDVI(i,t)第i 个小麦 像元第t 时次 的NDVI；t 越冬 前10 日 内该像 元的 观测 总时 次，t 2。5.3 NDVI 平均 值 计算某 地市 所有 小麦 像元NDVI 合 成值 的算 术平 均值，见公式（3）。r i/1，m I ImiiNDVI.(3)式中：I NDVI 某 地市NDVI 平均 值；m 某 地市 小麦 像元 总 数；i 某 地市 小麦 像元 序号；Ii 某地 市第i 个小 麦像元 合成 后的NDVI；r 区域 代码。5.4 构建监 测模 型 DB37/T 3796 2019 3 按 旺苗、一 类苗、二 类苗和 三类 苗所 占的 百分 比，将 某地 市小 麦像 元 INDVI(i)按 数值 由大 到小 分为4 类，临界 值分 别为T0/1、T1/2、T2/3。选择 近期 且不 少 于 10 年的 监测 数据，分 别 建立 以 T0/1、T1/2、T2/3 和I NDVI 为变量 的 线 性回 归方 程，见公 式（4）。NDVI T aI b.（4）式中：T 某地 市小 麦苗 情 分类NDVI 临 界值，代 表旺 苗与一 类苗，一 类苗 与二 类苗以 及二 类苗 与三类苗的 分类 临界 值分 别为T0/1、T1/2 和T2/3；I NDVI 某 地市NDVI 平均 值；a，b 回归 系数。2008 年 2017年的T0/1、T1/2、T2/3 和NDVI I构建 的小 麦冬 前苗 情卫星 遥感 监测 模型 参数 见附录A。5.5 分类判 定条 件 以公式（4）得 到的T0/1、T1/2、T2/3 作为 分类 临界 值，将区域 小麦 像元INDVI(i)划 分为下 列4 类：a)若INDVI(i)T0/1，则判 定为 旺苗；b)若T1/2 INDVI(i)T0/1，则 判定为 一类 苗；c)若T2/3 INDVI(i)T1/2，则 判定为 二类 苗；d)若INDVI(i)T2/3，则判 定为 三类苗。各类小 麦冬 前苗 情农 学参 数指标 参见附录 B。6 监测流 程 小麦 冬 前苗 情卫 星遥 感监 测应按 下列 流程 操作：a)卫星数 据的 读取 及前 期处 理；b)计算小 麦像 元单 时 次 INDVI 以及NDVI 合成 值INDVI(i)；c)分地市 计算 小麦 像 元 NDVI 平均值I NDVI；d)根据 表A.1 给出 的参 数计 算 INDVI(i)的 分类 临界 值；e)按分类 条件 将各 地市 小麦 像元 INDVI(i)分为 4 类；f)计算每 一类 像元 数占 区域 像元总 数的 百分 比；g)制作小 麦冬 前苗 情分 类卫 星 遥感 监测 分布 图。DB37/T 3796 2019 4 A A 附 录 A（规范 性附 录）小麦冬 前苗 情卫 星遥 感监 测模型 参数 表A.1给 出了 以MODIS传感器250 m 分辨 率卫星 数据 建 立的山 东省16 个地 市小麦 冬前苗 情分类NDVI 临界值模 型参 数。表A.1 山东 省16 个地 市小 麦冬 前 苗情分 类 NDVI 临界 值模 型 参数 地市 小麦冬前苗情分类临界值 参数a 参数b 威海 T0/1 1.2928 14.049 T1/2 0.9427 26.191 T2/3 0.7008 28.832 烟台 T0/1 1.7194-61.176 T1/2 0.8955 22.336 T2/3 0.7588 8.1354 青岛 T0/1 0.9175 118.79 T1/2 0.7918 27.351 T2/3 0.6423 30.146 潍坊 T0/1 0.9376 165.22 T1/2 0.6655 81.51 T2/3 0.45 58.97 临沂 T0/1 1.2688 109.42 T1/2 0.6483 90.461 T2/3 0.2686 121.85 日照 T0/1 1.4492-3.6795 T1/2 0.8132 31.903 T2/3 0.896-40.149 东营 T0/1 1.1822 150.06 T1/2 1.2039-56.112 T2/3 0.7137-6.0939 淄博 T0/1 1.2716 66.377 T1/2 0.9646-30.717 T2/3 0.4627 29.032 滨州 T0/1 1.1513 127.17 T1/2 1.0944-19.018 T2/3 0.5972 38.5 DB37/T 3796 2019 5 表A.1 山 东省16 个地 市 小麦冬 前苗 情分 类 NDVI 临 界值模 型参 数（续）地市 小麦冬前苗情分类临界值 参数a 参数b 德州 T0/1 1.4197 14.167 T1/2 0.6172 117.38 T2/3 0.6024 35.524 聊城 T0/1 0.4938 297.62 T1/2 0.9489 28.386 T2/3 0.6247 45.064 枣庄 T0/1 0.9183 226.45 T1/2 0.9845 7.4912 T2/3 0.3222 97.579 济南 T0/1 0.7486 225.21 T1/2 0.8731 37.481 T2/3 0.6046 16.918 菏泽 T0/1 0.9643 132.07 T1/2 0.8703 57.977 T2/3 0.6946 21.083 济宁 T0/1 0.695 245.61 T1/2 0.991-2.0638 T2/3 0.8316-46.543 泰安 T0/1 0.802 269.36 T1/2 0.6877 85.788 T2/3 0.6417-4.9056 注：所有临界值模型中所使用的变量值均为NDVI 值乘以1 000 倍。DB37/T 3796 2019 6 B B 附 录 B（资料 性附 录）小麦冬 前苗 情分 类农 学指 标 表B.1 给出 了小 麦冬 前苗 情 分类农 学指 标。表B.1 小 麦冬 前苗 情分 类农学 指标 苗情分类 亩茎数（N1）万株 单株分蘖数（N2）个 三叶以上大蘖（N3）个 单株次生根（N4）条 旺苗 N1 80 N2 6 N3 4 N4 8 一类苗 60 N1 80 4 N2 6 2.5 N3 4 5 N4 8 二类苗 45 N1 60 2.5 N2 4 1.5N3 2.5 3 N4 5 三类苗 N1 45 N2 2.5 N3 1.5 N4 3 DB37/T 3796 2019 7 参 考 文 献 1 QX/T 284 2015 甘 蔗长势 卫星 遥感 评估 技术 规范 2 QX/T 299 2015 农 业气象 观测 规范 冬 小麦 3 DB14/T 871 2014 冬小麦 苗情 分类 及监 测技 术规范 4 中国 气象 局.农 业气 象观测 规范M.北京:气 象出版 社.1993 _