海洋光譜輻射計定標(biāo)技術(shù)規(guī)范編制說明一、工作簡況 （一）任務(wù)來源 （二）制定背景 （三）主要工作過程、標(biāo)準(zhǔn)主要起草人及其所做的工作 2二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則和確定標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容 （一）編制原則 （二）標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容 效果 7四、采用國際標(biāo)準(zhǔn)的程度及標(biāo)準(zhǔn)水平分析 9五、與有關(guān)的現(xiàn)行法律、法規(guī)和強制性標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系 七、標(biāo)準(zhǔn)作為強制性或推薦性國家（或行業(yè)）標(biāo)準(zhǔn)的建議 八、貫徹該標(biāo)準(zhǔn)的要求和措施建議 九、廢止現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的建議 十、其他應(yīng)予說明的事項 1一、工作簡況（一）任務(wù)來源《自然資源部辦公廳關(guān)于印發(fā)2022年度自然資源標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作計劃的通知》（自然資辦發(fā)(2022)39號《海洋光譜輻射計定標(biāo)技術(shù)規(guī)范》作為標(biāo)準(zhǔn)計劃項目之一入選（本計劃項目編號為202220036）。國家衛(wèi)星海洋應(yīng)用中心作為立項單位負(fù)責(zé)起草自然資源部（海洋）行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《海洋光譜輻射計定標(biāo)技術(shù)規(guī)范》，中國海洋大學(xué)和中國海洋大學(xué)三亞海洋研究院參與標(biāo)準(zhǔn)起草。（二）制定背景海洋光學(xué)遙感是利用光學(xué)手段對海洋進行探測的主要技術(shù)手段之一，是我國海洋強國戰(zhàn)略的重要組成部分。海洋光學(xué)遙感的發(fā)展離不開海洋光譜輻射計。海洋光譜輻射計是一種可以獲取海洋表觀光學(xué)參數(shù)的設(shè)備。海洋表觀光學(xué)參數(shù)是海洋光學(xué)遙感的關(guān)鍵測量參數(shù)，通過該參數(shù)可以反演水體的固有光學(xué)性質(zhì)以及水體的光學(xué)組分，對于理解海洋生態(tài)系統(tǒng)、監(jiān)測海洋環(huán)境變化、追蹤海氣物質(zhì)循環(huán)等多方面科學(xué)研究與應(yīng)用有重要意義。因此，水體表觀參數(shù)的使用在海洋生物地球化學(xué)等各相關(guān)領(lǐng)域都有涉及。的表觀參數(shù)還為海洋光學(xué)衛(wèi)星提供同步現(xiàn)場驗證，為光學(xué)衛(wèi)星定標(biāo)做出貢獻。因此，海洋光譜輻射計的定標(biāo)是發(fā)展海洋光學(xué)遙感必不可少的基礎(chǔ)性2我國海洋光學(xué)方面的研究起步較晚，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)定的制定需要完對海洋光譜輻射計的定標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)還是空白。本標(biāo)準(zhǔn)的制定不僅有助于提升獲取的海洋表觀數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，也對海洋光學(xué)衛(wèi)星的定標(biāo)有所貢獻。起草海洋光譜輻射計的定標(biāo)規(guī)范有助于提升定標(biāo)操作流程的穩(wěn)定性以及可比性，提高測量數(shù)據(jù)產(chǎn)品的質(zhì)量保證。（三）主要工作過程、標(biāo)準(zhǔn)主要起草人及其所做的工作路。小組收集了國內(nèi)與國際上海洋光譜輻射計定標(biāo)相關(guān)的文獻與記錄，并對其中海洋光譜輻射計的定標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)與實施要求進行總結(jié)。經(jīng)過了多次內(nèi)部會議討論與修改后，形成了目前版本的稿件。主要工作過程如下：1.起草階段2022年3月，向全國海洋標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會申報《海洋光譜輻射計定標(biāo)技術(shù)規(guī)范》立項申請并啟動編制工作，成立了標(biāo)準(zhǔn)編寫組，初步確定了編制人員。2022年9月，全國海洋標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會下發(fā)全國海洋標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委正式立項，項目編號202220036。2022年11月，召開了海洋光學(xué)與水色遙感系列定標(biāo)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)啟動會，對《海洋光譜輻射計定標(biāo)技術(shù)規(guī)范》進行了討論。會議上明確了標(biāo)準(zhǔn)的定委員會（SAC/TC283）歸口。2022年12月～2023年12月，編制《海洋光譜輻射計定標(biāo)技術(shù)規(guī)范》（征求意見稿）和編制說明（征求意見稿）。2024年1月～2024年3月，于中國南海與黃海區(qū)域的站點，通過剖面法與水面之上法，使用海洋光譜輻射計進行遙感反射率的測量，開展海洋光譜輻射計定標(biāo)技術(shù)的驗證實驗。對實驗結(jié)果分析后，驗證了根據(jù)技術(shù)規(guī)范定標(biāo)得到的海洋光譜輻射計的可行性和準(zhǔn)確性。2024年4月，國家衛(wèi)星海洋應(yīng)用中心組織《標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿》的內(nèi)審，根據(jù)內(nèi)審意見修改完善，形成征求意見稿，并提交全國海洋標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會秘書處。2.征求意見階段2024年5月，全國海洋標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會秘書處反饋意見，并提出的按照GB/T1.1-2020的標(biāo)準(zhǔn)編寫規(guī)則對標(biāo)準(zhǔn)進行調(diào)整，根據(jù)意見和要求完善了征求意見稿。化技術(shù)委員會網(wǎng)上對征求意見稿公開征求意見；另一方面發(fā)函至自然資源部科技發(fā)展司、自然資源部第一海洋研究所、自然資源部第二海洋研究所、自然資源部第三海洋研究所、自然資源部東海局、自然資源部北海局、自然資源部南海局、山東省海洋預(yù)報減災(zāi)中心、山東省科學(xué)院海洋儀器儀表研究所、中科院海洋研究所、中科院煙臺海岸帶研究所、中科院南海海洋大學(xué)、浙江大學(xué)、廣州耀海科技有限公司、上海奕楓儀器設(shè)備有限公司、安華海洋智能裝備（深圳）有限公司等20家單位標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)單位征求意見。3.送審階段4.報批階段;4標(biāo)準(zhǔn)主要起草人及其主要工作：表1標(biāo)準(zhǔn)主要起草人及分工一覽表序號人員1中國海洋大學(xué)標(biāo)準(zhǔn)主要負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)大綱和具體內(nèi)容設(shè)計、標(biāo)準(zhǔn)草案起草、統(tǒng)稿和標(biāo)準(zhǔn)修改工作2胡連波中國海洋大學(xué)標(biāo)準(zhǔn)主要參與人，負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)大綱和具體內(nèi)容設(shè)計、標(biāo)準(zhǔn)草案起草、統(tǒng)稿、標(biāo)準(zhǔn)修改和外業(yè)工作3中國海洋大學(xué)標(biāo)準(zhǔn)主要參與人，參與標(biāo)準(zhǔn)草案起草和標(biāo)準(zhǔn)修改工作4張亭祿中國海洋大學(xué)標(biāo)準(zhǔn)主要參與人，參與標(biāo)準(zhǔn)草案起草和標(biāo)準(zhǔn)修改工作5彭海龍國家衛(wèi)星海洋應(yīng)用中心標(biāo)準(zhǔn)主要參與人，參與標(biāo)準(zhǔn)草案起草和標(biāo)準(zhǔn)修改工作6宋慶君國家衛(wèi)星海洋應(yīng)用中心標(biāo)準(zhǔn)主要參與人，參與標(biāo)準(zhǔn)草案起草和標(biāo)準(zhǔn)修改工作7國家衛(wèi)星海洋應(yīng)用中心標(biāo)準(zhǔn)主要參與人，參與標(biāo)準(zhǔn)草案起草和標(biāo)準(zhǔn)修改工作8國家衛(wèi)星海洋應(yīng)用中心標(biāo)準(zhǔn)參與人，參與標(biāo)準(zhǔn)草案起草和標(biāo)準(zhǔn)修改工作9國家衛(wèi)星海洋應(yīng)用中心標(biāo)準(zhǔn)參與人，參與標(biāo)準(zhǔn)草案起草和標(biāo)準(zhǔn)修改工作5張宇飛國家衛(wèi)星海洋應(yīng)用中心標(biāo)準(zhǔn)參與人，參與標(biāo)準(zhǔn)草案起草和標(biāo)準(zhǔn)修改工作李思聰中國海洋大學(xué)三亞研究院標(biāo)準(zhǔn)參與人，參與標(biāo)準(zhǔn)草案起草和標(biāo)準(zhǔn)修改工作二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則和確定標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容（一）編制原則（1）符合性：本標(biāo)準(zhǔn)符合國家和行業(yè)有關(guān)方針、政策、法律和法規(guī)；（2）連續(xù)性：本標(biāo)準(zhǔn)的制定，延續(xù)了《海洋調(diào)查規(guī)范第5部分：海洋聲、光要素調(diào)查》中剖面測量法的測量規(guī)范，秉承了連續(xù)性的原則。（3）先進性：本標(biāo)準(zhǔn)制定結(jié)合目前海洋光學(xué)的最新技術(shù)成果，同時對上述規(guī)程中不完善的地方加以改進，以此體現(xiàn)本標(biāo)準(zhǔn)的先進性。努力使本標(biāo)準(zhǔn)保持較高的靈活度以提升規(guī)范的適用性。本規(guī)范的總體框架結(jié)構(gòu)依據(jù)GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部輻射計的定標(biāo)程序、內(nèi)容、質(zhì)量控制和數(shù)據(jù)整理分析等要求。適用于為保障測量可靠性、準(zhǔn)確性而進行的海洋光譜輻射計的定標(biāo)工作。其他海洋表觀光學(xué)性質(zhì)測量設(shè)備的光學(xué)定標(biāo)相關(guān)工作可參照本標(biāo)準(zhǔn)使用。標(biāo)準(zhǔn)引用的文件，以及涉及的定標(biāo)方法、技術(shù)參數(shù)以及評估指標(biāo)等內(nèi)容的依據(jù)具體如下：6（1）引用與依據(jù)文件結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。主要依據(jù)國際水色協(xié)調(diào)小組制定的海洋光學(xué)和生物地球化學(xué)測量協(xié)議（IOCCGOceanOpticsandBiogeochemistryProtocolsforSatelliteOceanColourSensorValidation，Volume3，以下簡稱IOCCGVol3引用文件包括GBT36299《光學(xué)遙感輻射傳輸基本術(shù)語》、GB/T33087《儀器分析用高純水規(guī)格及試驗方法》、GB/T6682-2008《分析實驗室用水規(guī)格和實驗方法》、GB/T27418-2017《測量不確定度評定與表示》、JJF1001-2011《通用計量術(shù)語及定義》和JJF1032《光學(xué)輻射計量（2）術(shù)語依據(jù)光譜輻亮度計、輻射定標(biāo)、光譜輻照度標(biāo)準(zhǔn)燈、積分球光源、標(biāo)準(zhǔn)白板、超純水、定標(biāo)系數(shù)等相關(guān)定義與概念。術(shù)語依據(jù)主要參考GB/T36299《光學(xué)遙感輻射傳輸基本術(shù)語》、JJF1001-2011《通用計量術(shù)語及定義》和JJF1032《光學(xué)輻射計量名詞術(shù)語及定義》等引用文件。（3）定標(biāo)方法、公式與指標(biāo)依據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)確定了海洋光譜輻射計的定標(biāo)方法。定標(biāo)方法主要包括定標(biāo)所要求的環(huán)境參數(shù)、硬件參數(shù)、設(shè)備布置要求以及相關(guān)的計算公式。定標(biāo)對象主要包括輻亮度、輻照度以及各自對應(yīng)的浸沒因子。定標(biāo)涉及的方法、公式與指標(biāo)參考于IOCCGVol3。輻照度與輻亮度的定標(biāo)不確定度依據(jù)GB/T36299推導(dǎo)得到。（4）檢驗方法依據(jù)海洋光譜輻射計的定標(biāo)通過多個海域不同站點的現(xiàn)場測量所得遙感反射率進行檢驗。由遙感反射率的定義與海洋光學(xué)相關(guān)內(nèi)容可知，遙感反射率屬于海洋表觀參數(shù)，其因光照環(huán)境與水體固有光學(xué)特性的差異有所7不同。通過比對不同海域與站位測量所得的遙感反射率，包括遙感反射率到的海洋光譜輻射計的準(zhǔn)確性。遙感反射率的測量使用了水面之上法與剖面法等兩種不同的測量方式，測量方式參考IOCCGVol3。測量設(shè)備包括遵循《海洋光譜輻射計定標(biāo)技術(shù)規(guī)范》定標(biāo)得到的光譜輻照度計與光譜輻亮度計。驗證試驗中，向下輻照度等定義與《海洋調(diào)查規(guī)范第5部分：海洋聲、光要素調(diào)查》國家標(biāo)準(zhǔn)中的定義相同。術(shù)經(jīng)濟論證，預(yù)期的經(jīng)濟效果自本標(biāo)準(zhǔn)立項以來，編制組開展了海洋光譜輻射計的評估研究。為了海洋研究所、自然資源部第二海洋研究所等三個單位分別對該標(biāo)準(zhǔn)開展了海洋光譜輻射計驗證試驗。驗證試驗主要為使用遵循本標(biāo)準(zhǔn)定標(biāo)后的光譜輻射計以不同的測量方式測量遙感反射率，并分析測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。其上法測量遙感反射率，驗證站位如圖1所示;2023年12月，自然資源部第一海洋研究所在中國南海開展了驗證試驗，使用剖面法測量遙感反射率，驗證站位如圖2所示;2023年12月，自然資源部第二海洋研究所在西太平洋區(qū)域開展了驗證試驗，使用水面之上法測量遙感反射率，驗證站位如圖89經(jīng)試驗顯示，按照《海洋光譜輻射計定標(biāo)技術(shù)規(guī)范》校正得到的海洋光譜輻射計測量結(jié)果準(zhǔn)確，《海洋光譜輻射計定標(biāo)技術(shù)規(guī)范》具有可行性與準(zhǔn)確性。本標(biāo)準(zhǔn)的制定，可為我國從事海洋光學(xué)遙感相關(guān)的科研機構(gòu)以及海洋光譜輻射計儀器設(shè)計與制造公司對海洋光譜輻射計的定標(biāo)提供原則性建議。本標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行有利于規(guī)范和指導(dǎo)我國海洋光學(xué)遙感現(xiàn)場測量工作的開展，提高測量的可比性與準(zhǔn)確性。四、采用國際標(biāo)準(zhǔn)的程度及標(biāo)準(zhǔn)水平分析目前國際與國內(nèi)對于海洋光譜輻射計的定標(biāo)并沒有統(tǒng)一的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。在國際上，海洋光譜輻射計定標(biāo)一般遵從IOCCGVol3的協(xié)議約定。本標(biāo)準(zhǔn)沿用了該協(xié)議中的環(huán)境與參數(shù)要求以及流程規(guī)范，對已知的所有海洋光譜輻射計定標(biāo)方法均列出了相關(guān)規(guī)范。嚴(yán)格遵照本標(biāo)準(zhǔn)流程定標(biāo)得到的海洋光譜輻射計的準(zhǔn)確性可以達到國際一線水平，并與其他經(jīng)國際標(biāo)準(zhǔn)定標(biāo)后的同類設(shè)備具有可比性。系本標(biāo)準(zhǔn)符合國家有關(guān)政策、法律與法規(guī)。編制格式符合GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的要求，與相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致。本標(biāo)準(zhǔn)符合GB/T12763.5-2007《海洋調(diào)查規(guī)范第5部分：海洋聲、光要素調(diào)查》國家標(biāo)準(zhǔn)、GB/T14950-2009《攝影測量與遙感術(shù)語》、GBT36299《光學(xué)遙感輻射傳輸基本術(shù)語》、GB/T33087《儀器分析用高純水規(guī)格及試驗方法》、GB/T6682-2008《分析實驗室用水規(guī)格和實驗方法》、GB/T27418-2017《測量不確定度評定與表示》、JJF1