【其他行业标准】 高分辨率对地观测卫星草地面积变化监测技术导则

中华人民共和国气象行业标准 QX/T537—2020 高分辨率对地观测卫星草地面积变化监测技术导则 Technical directive for the area change monitoring of grassland by using China High-Resolution Earth Observation System satellite 发布：2020-01-21 实施：2020-05-01 中国气象局 前言 本标准按照GB/T1.1-2009起草，由全国卫星气象与空间天气标准化技术委员会（SAC/TC347）提出并归口。起草单位包括中国气象局沈阳大气环境研究所、国家卫星气象中心、辽宁省气象局，主要起草人：于文颖、张玉书、纪瑞鹏、李贵才、陈洪伟、冯锐、武晋雯、沈秋宁、关惠戈、陈凯奇。 1 范围 本标准规定了高分辨率对地观测（以下简称“高分”）卫星草地面积变化监测的数据准备、草地信息提取方法、监测方法及流程。适用于利用高分一号、高分二号或具有类似通道设计的高分卫星数据，开展草地面积变化遥感监测和评价工作。 2 术语和定义 2.1 归一化差值植被指数 (Normalized Difference Vegetation Index, NDVI) 近红外和红光两个波段反射率之差除以二者之和。 2.2 纹理 (Texture) 遥感影像中地物轮廓内色调变化的频率。 2.3 草地覆盖度 (Grassland Coverage) 某一区域内草地植被的垂直投影面积占该区域面积的百分比。 2.4 面向对象法 (Object Oriented Method) 通过对影像的分割，使同质像元组成大小不同对象的方法。 3 数据准备 3.1 时相要求 根据不同区域草地生长季节确定数掘时相，应选择草地生长最旺盛时期进行评价，一般选择7月至8月。 3.2 数据要求 应利用最新的土地利用数据产品，对草地区域进行空间属性判断。高分一号和高分二号主要参数分别参见附录A和附录B。 3.3 数据处理 应对高分卫星数据进行大气校正、几何校正、正射校正、太阳高度角订正、拼接等处理。 4 草地信息提取方法 4.1 一般原则 结合土地利用数据和处理后的高分卫星数据，对草地信息进行提取，并计算归一化差值植被指数、草地覆盖度和草地面积。 4.2 草地信息提取 采用面向对象法对处理后的高分卫星数据进行分割、合并，根据草地的光谱和纹理特征提取草地类型信息。影像分割采用基于边缘检测的对象分割方法（附录C）；影像合并采用基于全局优化的对象合并方法（附录D）；纹理均值采用基于概率统计的纹理滤波计算方法（附录E）。主要草地类型信息提取参考阈值见附录F。 4.3 归一化差值植被指数 依式(1)计算：NDVI = (R_NIR - R_red)/(R_NIR + R_red)，其中R_NIR为近红外波段反射率，R_red为红光波段反射率。 4.4 草地覆盖度 依式(2)计算监测区内各像元草地覆盖度：f = (NDVI_i - NDVI_min)/(NDVI_max - NDVI_min) × 100%，以百分比表示，并将覆盖度分为五个等级：高覆盖度（≥80%）、较高覆盖度（60%~<80%）、中覆盖度（40%~<60%）、较低覆盖度（20%~<40%）、低覆盖度（0%~<20%）。 4.5 草地面积计算 依式(3)计算草地面积：S = Σ(S_i)，其中S为草地面积，单位为平方千米(km²)，S_i为第i像元面积。