ICS 65.020.30 B 40 DB51 四川省地方标准 DB51/T 17302014 草原沙化遥感监测技术规范 2014-04-08发布 2014-06-01实施四川省质量技术监督局 发布 DB51/T 17302014 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 基本方法.2 5 前期准备.2 6 地面调查.2 7 数据获取与处理.2 8 遥感影像预判与判读.3 9 核查验证.4 10 面积量算.4 11 监测周期.4 12 监测成果.4 附录 A（资料性附录）草原沙化监测技术路线.6 附录 B（规范性附录）草原沙化分级与分级因子.7 DB51/T 17302014 II 前 言 本标准附录A为资料性附录，附录B为规范性附录。本标准由四川省畜牧食品局提出并归口。本标准由四川省质量技术监督局批准。本标准起草单位：四川省草原工作总站。本标准主要起草人：鲁岩、唐川江、张新跃、周俗、张绪校、侯众、严林、廖习洪。DB51/T 17302014 1 草原沙化遥感监测技术规范 1 范围 本标准规定了草原沙化遥感监测的方法和技术要求。本标准适用于草原沙化遥感监测。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，仅所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。GB19377-2003 天然草地退化、沙化、盐渍化的分级指标 DB51/T9392009 草原资源遥感监测地面布点与样方测定技术规程 DB51/T1477-2012 草原沙化地面监测技术规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。3.1 草原沙化 rangelands sandification 草原在风蚀、干旱、鼠虫害和不合理利用等因素影响下遭受不同程度破坏，出现土壤受侵蚀，土质沙化，土壤有机质含量下降，营养物质流失，草地生产力减退为主要特征的草原退化过程。3.2 遥感监测 remote sensing monitoring 通过3S技术获取遥感资料对草原动态信息开展监测的方法和技术。3.3 植被盖度 vegetation coverage 植被盖度指植物群落总体或各个体的地上部份的垂直投影面积与样方面积之比的百分数。它反映植被的茂密程度和植物进行光合作用面积的大小。3.4 优势种 dominant species 对群落的结构和群落环境的形成有明显控制作用的植物种。一般指盖度大、个体数量多、生物量高、生活能力较强的一个或多个植物种类。3.5 DB51/T 17302014 2 图斑 polygon 使用遥感影像进行草原沙化区域划分、面积量算、数字化等内容的基本面状图形。4 基本方法 获取草原沙化监测区遥感图像资料，结合本底资料，确定调查路线，结合草原植被、生态、土壤特征等因素，参照草地沙化程度分级标准，充分利用遥感监测、地面监测，通过数据汇总、分析、统计等技术方法，结合遥感影像建立解译标志，根据遥感图像解译标志，解译遥感影像，实现对草原沙化现状及变化的监测。草原沙化监测技术路线见附录A。5 前期准备 5.1 图件资料 包括监测区域的植被图、草地资源图、草原退化图、土地利用图、土壤分布图、行政界线图、地理要素图以及生态治理工程分布图等历史图件。5.2 统计数据及文字资料 包括监测区域的气象数据、社会经济数据、畜牧业生产数据，草原沙化统计数据、研究文献，草原保护建设文字资料等。5.3 软硬件设备 软件：ENVI、ERDAS 等图像处理软件；ArcGIS等地理信息软件；SPSS、Access等统计分析、数据库软件。硬件：能实时满足以上软件运行的计算机、图形输入、输出设备等。5.4 监测人员要求 监测人员应具备植被和草原沙化调查等专业知识和遥感、地理信息系统等基础知识，并经过岗前培训。6 地面调查 6.1 草原沙化分级 草原沙化分级与分级标准见附录B。遥感数据地面判读标志获取参照样地数据按GB19377-2003执行。6.2 地面调查 进行草原沙化地面调查，获取监测区内样地的草原类型、植被高度、生物量、草原沙化等级等信息。地面数据经汇总、整理后，转换成具有地理信息的空间数据，作为遥感监测样本。草原沙化地面调查方法参照DB51/T 9392009、DB51/T1477-2012。7 数据获取与处理 DB51/T 17302014 3 7.1 遥感数据源 7.1.1 数据类型 根据草原沙化监测区地形地貌、分布位置、监测尺度与周期等情况，选择适合遥感数据源。遥感数据的类型包括航天遥感数据、航空遥感数据或其他遥感数据。7.1.2 空间分辨率 大尺度连续分布的草原沙化区域遥感数据空间分辨率不小于 30m；地形地貌复杂、草原沙化地域交错分布的小尺度地区，遥感数据空间分辨率小于 30m。7.1.3 时相选择 根据监测区地域位置、降水量、植被状况等确定遥感数据时相，一般选择草原生长旺季、晴天、少云（平均云量小于5%）的遥感数据。7.1.4 投影坐标 全国尺度草原沙化监测应采用双标准纬线等积圆锥投影（Albers Conic Equal-Area），省级草原沙化监测根据情况可采用双标准纬线等积圆锥投影、高斯-克吕格投影（Guass-Kruger）或横轴墨卡托投影（UTM），县级和治理区草原沙化监测可采用高斯-克吕格投影或横轴墨卡托投影，单位为米。7.2 遥感数据处理 7.2.1 图像校正 根据地形图或数字高程模型及野外控制样点进行几何校正，或依托已校正的遥感数据影像为基准进行校正配准，校正误差小于0.5个象元。根据参数完整性选择辐射校正模型对遥感影像进行大气校正。7.2.2 波段组合 波段数应不小于3个波段，应含近红外波段，并采用真彩色或假彩色合成模式。7.2.3 镶嵌拼接 一景图像不能完全覆盖监测区时，需要对几景图像进行镶嵌。提取监测区或感兴趣区域（AOI）时，需要进行裁切。7.2.4 图像增强 经预处理的遥感影像需进一步增强、拉伸、不同分辨率融合、波段运算等，突出目标信息，使遥感影像分辨率、质量达到一致。8 遥感影像预判与判读 8.1 预判 在地面监测之前，进行草原沙化分布区域遥感影像预判，按照草原沙化分级标准，初步建立草原沙化遥感影像预判标志，并勾绘草原沙化分级图斑界线，加注预判属性编码。8.2 验证 DB51/T 17302014 4 根据遥感影像预判结果及预判中相关问题，通过地面监测进行全面验证，并对错误进行更正。8.3 判读 根据草原沙化解译标志，采用人机交互式目视判读解译法或面向对象自动分类法等进行遥感影像预判与判读，同时根据遥感影像纹理、几何形状、光谱、颜色等特征，结合地面监测数据、历史资料，提取草原沙化分级信息，形成初步解译图形数据文件。8.4 地面样地复查 样地复查采用原定位方法，对照调查前、调查后的遥感影像或利用前期地面调查的样方景观照片找到原定位的样地。样地复查时，要分析样地内草原沙化变化是否正常，若出现明显不同，需在调查表上说明。9 核查验证 9.1 最小上图面积 工作地图最小图斑面积2mm2mm，线状图斑窄边宽度2mm。9.2 输出草图 按监测采用比例尺地形图分幅，输出带有沙化图斑界限的彩图，叠加行政界线、公里网、图廓线、图幅号等基础地理信息，并对象元进行数字化放大处理。9.3 结果验证 通过地面样点或更高分辨率影像判读结果，对草原沙化分级工作底图进行验证，并根据验证情况进行修改和补充。验证图斑采取随机抽样的方法，按一定比例（5%10%）野外现场抽样检验。图斑定性及定位正确率达到90%及以上为合格，草原沙化分级定性定位正确率85%及以上为合格。10 面积量算 对修正后的草原沙化图斑文件进行数据逻辑检查，生成新的草原沙化矢量图形数据文件（包括空间数据和属性数据）。在矢量图形数据基础上，用地理信息软件进行图斑面积求算，面积单位为hm2，精度到0.1hm2。理论面积与实际面积监测面积的误差范围，应小于理论面积的1/400。11 监测周期 全国和省级草原沙化监测周期一般为5年10年，县级或草原沙化敏感区监测周期可根据需要确定。12 监测成果 12.1 图件 包括草原沙化分级现状图及变化图。DB51/T 17302014 5 12.2 统计数据 包括草原沙化分类面积、分级面积、变化面积等统计数据。12.3 地面监测资料 包括地面监测样地资料。12.4 文字资料 草原沙化监测报告。DB51/T 17302014 6 A A 附 录 A（资料性附录）草原沙化监测技术路线 B 几何纠正、辐射纠正、图像增强、镶嵌拼接本底资料地面监测退化指标监测区遥感影像建立遥感解译标志验 证遥感判读验证植被信息遥感预判草原沙化结果遥感影像数据DB51/T 17302014 7 B C 附 录 B（规范性附录）草原沙化分级与分级因子 草原沙化程度分级 监测项目 未沙化 轻度沙化 中度沙化 重度沙化 植被组成 沙生植物为一般伴生种或偶见种 沙生植物成为主要伴生种 沙生植物成为优势种 植物稀少，仅存少量沙生植物 植物群落特征 草地总覆盖度相对百分数的减少率/%0-5 620 21-50 50 指示植物 草地沙漠化指示植物个体数相对百分数的增加率/%0-5 610 11-40 40 总产草量相对百分数减少率/%0-10 1115 16-40 40 地上部产草量 可食草产量占地上部总产量相对百分数减少率/%0-10 0-10 0-10 0-10 地形特征 未见沙丘和风蚀坑 较平缓的沙地，固定沙丘 平缓沙地，基本固定或半固定沙丘 中、大型沙丘，大型风蚀坑，办流动沙丘 必 须 监 测 项 目 裸沙面积占草地地表面积相对百分数的增加率/%0-10 1115 16-40 40 0.05mm 粗沙粒含量相对百分数增加率/%0-10 1120 21-40 40 机械组成 40 有机质含量相对百分数的减少率/%0-10 1120 21-40 40 辅助监测项目 0cm-20cm土层的土壤理化性质 养分组成 全氮含量相对百分数的减少率/%0-10 1120 21-40 40 _ DB51/T 17302014