ICS 13.020 CCS Z 00 DB 11 北京市地方标准 DB11/T 2270 2024 生态环境质量遥感监测技术规范 Technical specification for ecological and environmental quality remote sensing monitoring 2024-06-28发布 2024-10-01实施 北京市市场监督管理局 发布 DB11/T 2270 2024 I 前言 本文件按照 GB/T 1.1 2020标准化工作导则 第 1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件由北京市生态环境局提出并归口。本文件由北京市生态环境局组织实施。本文件起草单位：北京市生态环境监测中心、中国科学院生态环境研究中心。本文件主要起草人：李令军、鹿海峰、李琪、赵文慧、王佳、张蔷、陈韵如、秦丽欢、苏日娜、王涵霖。DB11/T 2270 2024 1 生态环境质量遥感监测技术规范 1 范围 本文件规定了生态环境质量遥感监测的技术流程、数据 准 备与预处理、信息 提 取、质量 控制等。本文件 适用于 生态环境质量 相关指 标和 参数 的遥感监测，服务于 生态环境质量 评价。2 规范性引用文件 下列 文件中的 内容通过 文中的规 范性引用而 构 成 本文件 必不可少 的 条款。其 中，注 日 期 的 引用 文件，仅该 日 期对应 的 版 本 适用于 本文件；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。GB/T 39612 低空数字航摄与数据处理 规 范 GB/T 51346 城 市 绿地 规 划 标准 CH/T 3020 实 景三维地理信息数据激光雷达 测量技术规程 CH/T 6003 车载移动 测量 数据 规 范 CH/T 8024 机载激光雷达数据获取 技术规 范 DB11/T 1877 生态环境质量 评价 技术规 范 3 术语和定义 下列 术 语 和定 义适用于 本文件。遥感监测 remote sensing monitoring 利用航天 遥感、航空 遥感、地面 遥感技术 对 生态 系统进行 的监测，包括 遥感 数据 的 获取 和 预处理，信息 的提 取与 分 析。生态系统格局 ecosystem pattern 区域内 生态 系统 在 空 间上 的 排 列 和组 合，包括 类型、数 量 及 空 间 分 布 与 配置。生态胁迫 ecological stress 来自 人 类或自然 对 生态 系统 正常 结构和 功能 的 干扰。航天遥感 spaceborne remote sensing 以 人 造卫星、航天 飞 机、火箭 等航天 飞 行 器为平台 的遥感技术。本文件中 使 用 的 平台 主要 为 人 造卫 星。来源：GB/T 14950-2009，3.4，有修改 航空遥感 airborne remote sensing 以飞 机、气球、无 人 机等航空 飞 行 器为平台 的遥感技术。来源：GB/T 14950-2009，3.3，有修改 DB11/T 2270 2024 2 地面遥感 ground remote sensing 传 感 器 位 于 高塔、车、设 备 支架 等地面 平台 的遥感技术。来源：GB/T 14950-2009，3.6，有修改 4 遥感监测技术流程 生态环境质量遥感监测技术流程 见图 1。收集 不 同平台 的遥感 数据；进行数据预处理，生 成 多源 数 据 集；提 取 生态 系统 格 局、生态 系统 功能、生态 胁迫 等指 标和 参数，服务于 生态环境质量 评价。图 1 生态环境质量遥感监测流程图 5 遥感数据准备与预处理 航天遥感 5.1.1 数据源 用于 定 期获取评价区域 生态 系统 现状及变 化，包括 国 内 外 中、高 分 辨率卫星 遥感 影像。影像选择满 足以 下 要 求：a)数据 质量：单 景 无云或云 量 覆盖 低于 10%，无明显噪声 和 缺 行；重点 区域不 得被云、雾 和 季节性 积雪遮盖；b)时 相 和 频次：监测 频次每年一次，时 相 为 6 9月，可 根 据 生态环境质量 评价 频次 进行 调整；c)空 间 分 辨率：土 地 覆盖 监测 数据 源 分 辨率 不低于 2 m，植 被 生态遥感 参数、地 表温度 数据 源 分 辨率 不低于 30 m，可 根 据 监测 目 标 进行 调整。5.1.2 数据预处理 数据预处理包括 几何校 正、影像 融 合 和 影像 镶嵌 等，分 别 满足 如 下 要 求：DB11/T 2270 2024 3 a)几何校 正：选择同 比例尺 或 更大比例尺 的 基础底 图 作 为 校 正 基础，以 景 为 单位，均匀 选 取 待校 正 遥感 影像 和 基础底 图上 相 匹 配 的、能正 确识别 和准 确 定位的 地 物 为 控制 点，进行 几何校 正。平 原 区 拟 合平 均误差 不 超 过 1个 像 元，山 区不 超 过 3个 像 元；b)影像 融 合：以 景 为 单位，对 校 正 后 满足 精度 要 求 的 全色 与 多 光 谱 影像 进行 融 合，融 合 后 影像 色 调 均匀、反差 适 中、无重影、模糊、错 位 等 现 象，光 谱特征还原真 实、准 确、无 光 谱异 常；c)影像 镶嵌：对于 需 多 景 影像 才 能覆盖 完全 的 区域，在重 叠 区域 选 取 连接两边 图像 的 拼接线 进行镶嵌。拼接线 选择 弯曲折线，两侧 影像 色彩 变 化 较小。镶嵌后接边 过 渡 自然，误差小 于 1个 像元。航空遥感 5.2.1 数据源 用于 定 期获取 自然 保护 地、生态 保护红线 及 其 他 重 要生态 空 间 内 人 类 活 动 干扰状 况。航空 影像 获取满足 如 下 要 求：a)数据 采 集 前 进行区域 资料 收集、路线 规 划、方案 设 计 和实 地 勘察 等 流程，路径 规 划 实 现 观 测 区域 完全 覆盖；b)数据 采 集 要 求 具 有 充 足 的 光 照 度，能见 度 不低于 5 km，1000 m以 下 无云雾，风速 低于 8 m/s；c)航 向 重 叠度、旁向 重 叠度 和 飞 行 质量 具体依 据 GB/T 39612的 相关 要 求 执 行；d)土 地 覆盖 监测 时，载 荷 为 光 学 相机，空 间 分 辨率 优 于 1 m；地 表温度 监测 时，载 荷 为 热 红 外 相机。监测 过 程中 可 根 据 监测 对 象 和 内容 选 取对应载 荷，或同时 搭 载 多 种 载 荷；e)监测 频次 原 则 上为每年一次，在 6 9月 开展 监测，可 根 据 实 际 需 求 补 充 监测 频次。5.2.2 数据预处理 航空 遥感 数据预处理包括 畸 变 差校 正、影像 拼接 等，分 别 满足 如 下 要 求：a)畸 变 差校 正：基 于 原 始 影像 和 航摄 传 感 器 校 检 信息进行 畸 变 差校 正，减 少 影像 数据 的 几何 变 形；b)影像 拼接：根 据 任 务载 荷 参数 和 姿 态 数据等信息，进行空 中 三 角 测量，生 成 正 射 影像，要 求 拼接后 影像 清晰、数据 完 整。地面遥感 5.3.1 数据源 用于获取 生 物 和生境 信息，包括 但 不 限 于激光雷达数据、光 学 影像、红 外 相机数据 和 物 候 相机数据。数据获取 分 别 满足以 下 要 求：a)激光雷达数据：激光 点云 数据 完 整覆盖 待 测 目 标，采 用车载 式、背 包 式 等 平台 进行数据 采 集，执 行 CH/T 3020相关 规定。采 集间 隔 均匀，点云 密 度、平 面 精度 和 高 层 精度 要 求 执 行 CH/T 8024，为 构 建 地 上 生 物 量 模 型 提 供 所 需 参数 和 地面 验证 数据，监测 频次为每年一次；b)光 学 影像：相机光 学 影像重点 关注 时间为 植物 生 长 季；c)红 外 相机数据：数据 采 集 要 求 镜头 正 对 监测位 置，朝 向 避开阳 光 直射，包 含 不 同季节 观 测 数据，固 定位 置 监测 时 长 不少于 60天；d)物 候 相机数据：物 候 相机数据 至 少包 含 红 绿 蓝（RGB）彩色 照 片，可 根 据 监测 需 求 增加 RGB+近 红 外（NIR）波段 单 色 照 片。逐 日 数据获取 时间 段至 少包 含 8:00 16:00，获取 频率为每 30分 钟 一次或每 小 时一次，重点 关注 时间为 物 候 期。照 片 无 模糊、光 线 过 强 或 过 弱 等 情 况。DB11/T 2270 2024 4 5.3.2 数据预处理 激光雷达数据预处理包括数据 拼接、噪声 处理 和 点云 分 类，分 别 满足以 下 要 求：a)预处理 后 的 激光 点云 包 含绝 对 坐 标和 时间 信息，文件 存储 执 行 CH/T 6003要 求；b)数据 拼接：将 多 条数据 拼接 成统 一 坐 标 系下 的 数据，同一 区域不 同 测 次、不 同 条 带 获取 的 点云 同 名 点平 面 位 置 中 误差小 于 平 均 点云间 距；c)噪声 处理：消除孤立 点 等 异 常 数据，噪声 去除 率 不低于 95%，数据成 果 精度具体依 据 CH/T 6003的 相关 标准 执 行；d)点云 分 类：利用 基 于 反 射强 度、地 物 形 状 等 的 算法 组 合，分 离 地面 点 和 非 地面 点，利用 软 件 自 动 提 取 观 测 对 象 三维空 间 结构 参数。6 监测信息提取 生态系统格局监测 6.1.1 监测信息 生态环境质量 评价指 标 体 系 中，生态 系统 格 局 计 算 参数包括有 水河 流 长 度 指数、水 域面 积 指数、湿 地面 积 指数、河 流 自然 岸 线保 有 率、湖库 自然 岸 线保 有 率、自然或 半 自然 生态 系统 的 类型 数、生态 用地变 化。计 算 参数 含 义 及 公式 执 行 DB11/T 1877。6.1.2 监测指标 生态 系统 格 局监测 指 标 为 遥感 解译 得 到 的 土 地 覆盖类型。6.1.3 监测要求 生态 系统 格 局 信息 提 取包括 以 下 要 求：a)采 用 卫星 遥感 数据，空 间 分 辨率 不低于 2 m，时 相 根 据评价 时间 确 定，针 对 具体 类型 可 采 用 多 时 相数据；b)土 地 覆盖类型 分 布 提 取 要 求在土 地 覆盖 分 类 体 系 构 建 基础 之 上，根 据地 物 形 状、大小、颜 色、纹 理等 特征 建立 地 物 解译 标 志库。按照“所 见 即 所 得”原 则，进行 自 动 化 解译，并 进行 目 视解译 调整，提 取面 状 目 标 地 物 不 小 于 100 m2，线 状 地 物 不 小 于 10 m。分 类 基础 之 上，通过 野 外 核查 检验 遥感 判读 的准 确 率，并 对 结 果 进行修 正 与 优 化。见 附录 A；c)以 各 行 政 区 作 为 评价 单 元，分 别 提 取对应 的遥感监测 指 标。生态系统功能监测 6.2.1 监测信息 生态环境质量 评价指 标 体 系 中，生态 系统 功能 计 算 参数包括 人 均 公 园 绿地面 积、公 园 绿地 15分 钟到达 覆盖率、林荫道 路 推广 率、地 上 生 物 量 等。计 算 参数 含 义 及 公式 执 行 DB11/T 1877。6.2.2 监测指标 公 园 绿地 15分 钟到 达 覆盖率 和人 均 公 园 绿地面 积 监测 指 标 为 公 园 绿地 斑块 和 居民 区范 围；林荫道路 推广 率 监测 指 标 为 道 路 和 林荫道 路 分 布；地 上 生 物 量监测 指 标 为 植 被覆盖 度、植 被 指数、树 高、胸 径等。DB11/T 2270 2024 5 6.2.3 监测要求 生态 系统 功能 信息 提 取包括 以 下 要 求：a)公 园 绿地 斑块 提 取 采 用 卫星 遥感 数据，执 行 GB/T 51346中 公 园 绿地 要 求，通过 人工 判读 的 方 法进行 提 取，要 求 带 状图 斑宽 度 不 小 于 8 m，块 状图 斑 面 积 不 小 于 400 m2；b)道 路 和 林荫道 路采 用 卫星 遥感 数据，通过 人工 判读 的 方 法 进行 提 取，要 求 线 状 地 物 不 小 于 10m；c)地 上 生 物 量测 算 所 需 的 乔木 和 灌丛树 高、胸 径 等三维 结构 参数获取，采 用地面激光雷达 或卫星遥感 数据，观 测 时 相 为 植 被 生 长 季，根 据 实 际 观 测 时间 确 定。利用 遥感 数据 反 演 的 植 被覆盖 度 等参数，结 合 实 地 测量的 地 上 生 物 量 数据，测 算 区域地 上 生 物 量。生态胁迫监测 6.3.1 监测信息 生态环境质量 评价指 标 体 系 中，生态 胁迫 计 算 参数包括 人工 地 表 指数、未 利用地指数、重点点 位 干 扰 强 度 指数、干扰点 位 未 整 改指数、城 市 热 岛 指数等。计 算 参数 含 义 及 公式 执 行 DB11/T 1877。6.3.2 监测指标 人工 地 表 指数、未 利用地指数 监测 指 标 为 建 设 用地 和 未 利用地 分 布；重点点 位 干扰 强 度 指数、干扰 点 位 未 整 改指数 监测 指 标 为自然 保护 地、生态 保护红线 及 其 他 重 要生态 空 间 范 围 内 的人 类 活 动 干扰；热岛 强 度 指数 监测 指 标 为 地 表温度。6.3.3 监测要求 生态 胁迫 信息 提 取包括 以 下 要 求：a)建 设 用地 和 未 利用地 分 布 依 据 生态 系统 格 局监测结 果；b)人 类 活 动 干扰 采 用 无 人 机 遥感 影像或卫星 遥感 影像，块 状图 斑 面 积 不 小 于 500 m2，观 测 时间根据评 估截止 时间 确 定，通过机 器 分 类 和人工 判读 相 结 合 的 方 法，对 比 多 期 影像 中 地 物 变 化，提取 重点 问题 变 化 图 斑，通过 野 外 核 查 检验 变 化 图 斑 提 取 的准 确 率，并 对 结 果 进行修 正 与 优 化，提 取 要 求 参 考 HJ 1156；c)地 表温度基 于 卫星 遥感 影像 反 演，反 演 结 果 与 现 场 实测 地 表温度 平 均 偏 差 不 高 于 2。7 质量控制 遥感 影像 存储 格 式 宜 为 TIFF，命 名 需 包 含 像 元 属 性 和 影像 获取 时间。矢 量 数据 存储 格 式 宜 为Shapefile。坐 标 系 宜 采 用 北京 2000坐 标 系，投 影类型 宜 采 用 高 斯-克吕 格 投 影，采 用其 他 坐 标 系 时 与北京 2000坐 标 系 建立 联 系。以 各 行 政 区 为 单 元 的遥感监测 信息统 计表，各 指 标 保 留 两 位 小 数。对 监测 数据 需执 行过 程 检 查 和 最 终 检 查。过 程 检 查 要 求 作 业 人 员 进行 100%的 自 检、互 检。遥感 数据 选择 要 求 分 辨率、影像 获取 时间、影像云 量 覆盖满足 要 求，见 5.1.1，5.2.1，5.3.1。遥感 数据预处理 要 求 结 果 精度 满足 要 求，见 5.1.2，5.2.2，5.3.2。生态 系统 格 局、生态 系统 功能、生态 胁迫 各 监测 指 标提 取 完全 按照规定流程，满足 规定 精度 要 求，见 第 6章。A A DB11/T 2270 2024 6 B B 附录 A（规范性）土地覆盖类型野外核查 土 地 覆盖类型 野 外 核 查记录符 合 表 A.1的要 求。表 A.1 土地覆盖类型野外核查记录表 序号 核查 点号 经度 纬度 解译土地覆 盖类型 实际土地覆 盖类型 正确/错误 照片号 说明 日期 野 外 核 查 规则 地面 核 查样 本 点 至 少 300个，每类 至 少 30个。根 据 土 地 覆盖类型 空 间 分 布 特征，首先 确 定 核 查 路线，核 查 点 位 一 般 基 于 道 路两旁。野 外 核 查记录 信息，包括 经、纬 度，土 地 覆盖类型，照 片 信息等。其 中照 片 信息 及 规则如 下：a)格 式：JPEG格 式；b)分 辨率：至 少 300dpi；c)命 名：第 1位 为 M，第 2 3位 为 所 在 区 编号，第 4 11位 为 野 外 核 查 日 期（YYYYMMDD），第 12 13位 为 照 片 编号，第 14位 为 分 类正 确/错误 提 示（T：表 示 正 确；F：表 示 错误），第 15位 为 照 片 类型（P：全 景 照 片；T：地 物 照 片）；d)示 例：M022021080101TP.JPG，表 示 在 西 城区 第 1号 核 查 点 位 拍 摄 的 全 景 照 片，拍 摄 时间为 2021年 8月 1日，且该 点 位遥感分 类正 确。DB11/T 2270 2024 7 参考文献 1 GB/T 14950 摄 影 测量 与 遥感术 语 2 GB/T 20000.1 标准化工作 指 南 第 1部分：标准化和 相关 活 动 的 通用 术 语 3 GB/T 21010 土 地利用 现状 分 类 4 CH/Z 3003 低空数字航空摄 影 测量 内 业 规 范 5 DD 2013-12 多 光 谱 遥感 数据处理 技术规程 6 GQJC 01 基础 性地理 国 情 监测 数据 技术规定 7 GQJC 03 基础 性地理 国 情 监测 内容与指 标 8 HJ 192 生态环境 状 况 评价 技术规 范 9 HJ 1156 自然 保护 地 人 类 活 动 遥感监测技术规 范 10 HJ 1173 全 国生态 状 况 调 查 评 估 技术规 范 生态 系统服务 功能 评 估 11 TD/T 1055 第 三 次 全 国国 土调 查 技术规程 12 DB11/T 064 北京市 行 政 区划 代码 13 生态 保护红线 划 定技术 指 南（环 发 2015 56号）14 山 水 林田 湖 草生态 保护 修 复 工程 指 南（自然 资 办发 2020 38号）