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ICS07.060CCSA4763青海省地方标准DB63/T2050—2022高寒湿地高分遥感监测技术规程2022-09-09发布2022-10-10实施青海省市场监督管理局发布
1DB63/T2050—2022目次前言.................................................................................II1范围................................................................................12规范性引用文件......................................................................13术语和定义..........................................................................14数据源..............................................................................15图像处理............................................................................26高寒湿地信息提取....................................................................47精度检验与评价......................................................................48制图及统计..........................................................................49监测流程............................................................................5附录A（规范性）高寒湿地高分遥感监测流程.........................................6参考文献........................................................................7I
2DB63/T2050—2022前言本文件按照GB/T1.1—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。本文件由青海省气象局提出并归口。本文件起草单位：青海省气象科研学究所、青海师范大学、青海大学、青海省气候中心、祁连山国家公园青海服务保障中心。本文件主要起草人：张帅旗、周秉荣、鄂崇毅、李晓东、张伟、胡亚男、颜亮东、赵梦凡、颜玉倩、沈晓燕、于红妍、史飞飞、石明明、陈奇。本文件由青海省气象局监督实施。II
3DB63/T2050—2022高寒湿地高分遥感监测技术规程1范围本文件规定了高寒湿地高分遥感监测的术语和定义、监测流程、数据源、图像处理、高寒湿地信息提取、精度检验与评价、制图及统计等技术内容。本文件适用于高分卫星的多光谱影像数据进行高寒湿地资源监测与调查。本文件适用于气象、生态、环保等行业在青海高原开展高寒湿地的监测、评估、服务和调查工作。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/T18316数字测绘成果质量检查与验收DB63/T1746高寒湿地遥感分类技术指南3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1高寒湿地高海拔寒冷气候区，永久性或间歇性的天然沼泽、湖泊和河流，其水域静止或流动，水体为淡水、半咸水或咸水。[来源：T/HXCY013,有修改]4数据源4.1高分辨率数据4.1.1高分（GF）影像数据具体要求如下：——选择高分一号（GF-1）或高分六号（GF-6）卫星多光谱（WFV）影像数据。——影像时相要求：根据高寒湿地植被发育期，选择植被生长季及地物特征明显时期的影像数据。影像获取时间在6月～9月份，8月份最佳。4.1.2数据质量要求具体要求如下：——集中云层的覆盖面积小于5%，分散云层的覆盖总面积小于10%。——影像层次丰富、色彩清晰、色调均匀、反差适中。——数据不应有条带、斑点噪声、行丢失等。4.2地形图数据1
4DB63/T2050—20224.2.1地形图收集监测区数字版1:50000～1:100000地形图。4.2.2数据质量要求按照GB/T18316执行。4.3调查数据数据收集要求如下：——收集调查区已有的土地利用图、湿地公园资料、水系图、冰川编目、功能区划图等相关资料。——选择合适的调查路线，准备实地调查外业图。——根据选定的调查路线，选取典型湿地类型样区，进行样点定位、外业图标注、样地描述和照片实拍。——调查时间与遥感影像数据获取时间相近。调查数据的定位误差不超过遥感影像的一个像元。5图像处理5.1投影坐标系根据地理位置选择远离赤道方向东西长度占主导的阿尔伯斯（Albers）投影坐标系，取值按照所在区域进行设置：——投影坐标系采用阿尔伯斯（Albers正轴等积割圆锥）投影。——标准纬线按照现行通用取值设置：第一条和第二条标准纬线分别为：N25°和N47°；起始原点为：N36°；中央子午线为：E96°；基准面为：WGS_1984。5.2图像处理方法5.2.1辐射定标国产高分遥感数据定标参数并未在元数据文件中写明，在辐射定标前要对定标参数进行修改。定标参数采用2018年绝对辐射定标系数，见表1。将原始的亮度（DN）值转换为大气外层表面反射率，消除传感器本身的误差。表1辐射定标系数传感器波段号Band1-GainBand2-GainBand3-GainBand4-GainWFV10.18240.15460.12700.1334WFV20.18510.15380.12310.1344高分一号WFVWFV30.18940.17280.13430.1314WFV40.18660.15990.13070.1251高分六号WFVBand1-40.06670.05170.04850.0298高分六号WFVBand5-80.05300.04450.08140.0559注：Gain为增益值。5.2.2大气校正2
5DB63/T2050—2022将辐射亮度或者表面反射率转换为地表实际反射率，消除大气散射、吸收、反射引起的误差。5.2.3正射校正采用卫星轨道参数、传感器参数和数字高程（DEM）数据进行影像正射校正。均匀选取影像上明显、清晰、不随时间变化而明显改变的地物控制点，每一景控制点选择30个以上，精度控制在1个像元内，重采样方式为双线性内插法。5.2.4影像匀色镶嵌5.2.4.1色调调整影像的波段组合选择为假彩色合成影像，即Band3(R)+Band4(G)+Band2(B)组合，选定基准影像，采用扩散联调策略调整相邻影像的色调。5.2.4.2影像镶嵌根据影像地理坐标位置进行影像镶嵌。影像镶嵌根据地物特征寻找拼接线，使重叠区域过渡和谐，达到无缝均匀过渡的效果。5.3信息提取方法5.3.1单波段阈值法高分一号/高分六号卫星的近红外波段范围内，湿地因吸收全部入射光，对光谱的反射率非常低，但其他地物在该波段内的反射率较高，用于区分湿地与其他非湿地地物。根据近红外波段的反射率值范围，对数据重采样后确定阈值并提取湿地信息。公式（1）提取单波段阈值：………………（1）式中：——近红外波段反射率；——红光波段反射率；——湿地提取反射率阈值。5.3.2归一化植被指数法归一化植被指数按公式（2）计算：………………（2）式中：——归一化植被指数；——近红外波段反射率；——红光波段反射率。3
6DB63/T2050—20225.3.3混合水体指数法混合水体指数按公式（3）计算：………………（3）式中：——混合水体指数；——归一化植被指数；——近红外波段反射率；——红光波段反射率。6高寒湿地信息提取6.1高寒湿地分类系统按照DB63/T1746执行。6.2构建信息提取模型具体步骤如下：——根据影像第4波段和混合水体指数（CIWI）模型，区分湿地和非湿地。——针对湿地区域，根据数字高程（DEM）数据计算获取的坡度数据，再次剔除非湿地区域。——针对已经区分的影像进行反射率分割处理，调整合适的阈值，提取湿地信息。6.3结果修正上述方法获取湿地信息后，仍存在小部分“错判”或“漏判”的信息，需进行结果修正：——去除云及阴影信息的干扰，检查错判信息并进行删除或修改。——对照原始影像和土地利用数据进行漏判检查，调整阈值或者修改范围进行漏判结果修正。——借助其他资料，修正最终提取结果。7精度检验与评价7.1精度检验采用以下方式进行精度检验：——通过外业调查样点的信息进行样本训练精度验证。——利用时间相近的高精度影像和土地利用数据作为参照，进行随机样点的抽样精度检验。7.2精度评价采用混淆矩阵法对信息提取结果进行精度分析和评价。8制图及统计4
7DB63/T2050—20228.1高寒湿地信息分布制图以1:50000～1:100000地形图为底图，绘制监测区高寒湿地信息分布图，并突出显示高寒湿地信息。添加图例、坐标、比例尺、网格、指北针等标注信息。8.2面积变化监测统计及制图具体步骤进行：——利用遥感制图软件，分别计算监测时段内的高寒湿地总面积。——对高寒湿地面积监测结果进行制图，并进行统计分析。9监测流程监测流程见附录A。5
8DB63/T2050—2022附录A（规范性）高寒湿地高分遥感监测流程图A.1给出了高寒湿地高分遥感监测的流程。图A.1高寒湿地高分遥感监测流程6
9DB63/T2050—2022参考文献[1]GB/T27648-2011重要湿地监测指标体系[2]GB/T26535-2011国家重要湿地确定指标[3]GB/T24708-2009湿地分类[4]T/HXCY013-2019高寒湿地退化程度指示植物预警技术规范[5]LY/T2021-2012基于TM遥感影像的湿地资源监测方法[6]DB63/T1746-2019高寒湿地遥感分类技术指南[7]张帅旗,周秉荣,史飞飞,等基于高分一号卫星遥感数据的青藏高原高寒湿地信息提取方法研究——以玛多县为例[J].高原气象,2020,39(6):9.[8]李建平,张柏,张泠,等.湿地遥感监测研究现状与展望[J].地理科学进展,2007,26(1):33-43.[9]曹生奎,谭红兵,王小梅,等.青藏高原湿地保护与开发利用模式初探[J].干旱区资源与环境,2005,19(4):109-113.[10]李英年.祁连山海北高寒湿地植物群落结构及生态特征[J].冰川冻土,2006,28(1):76-84.7
