ICS35.240.70國家市場監督管理總局國家標準化管理委員會I Ⅲ 12規范性引用文件 1 1 1 25.1檢驗方法選擇 25.2直接檢驗法 25.3間接檢驗法 3 66.1封面信息 66.2正文信息 66.3檢驗報告信息簡表 7附錄A(資料性)植被覆蓋度拍照測算方法 8附錄B(資料性)植被覆蓋度遙感產品真實性檢驗報告信息簡表樣例 ⅢGB/T41282—2022本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規則》的規定請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發布機構不承擔識別專利的責任。本文件由中國科學院提出。本文件由全國遙感技術標準化技術委員會(SAC/TC327)歸口。本文件起草單位：北京師范大學、中國科學院空天信息創新研究院、中國林業科學研究院資源信息GB/T41282—2022植被覆蓋度作為刻畫地表植被覆蓋狀況的重要生物物理參數之一，廣泛應用于植被變化檢測、生態析其發展趨勢等方面都具有重要意義。植被覆蓋度產品的真實性檢驗是植被覆蓋度遙感產品生產、植被覆蓋度遙感產品有效應用的重要支撐性工作。本文件針對植被覆蓋度遙感產品真實性檢驗中的共性問題，根據多年來國內外相關工作式的植被覆蓋度產品對檢驗方式的特定需求，用以規范植被覆蓋度遙感產品真實性檢驗工作的有序進行。本文件的實施將有力促進植被覆蓋度遙感產品的質量提升和定量應用。1植被覆蓋度遙感產品真實性檢驗本文件規定了植被覆蓋度遙感產品真實性檢驗的基本要求、檢驗方法和檢驗報告。本文件適用于光學衛星遙感影像陸地植被覆蓋度產品的真實性檢驗，利用其他數據源生產的植被覆蓋度產品也可比照本文件。下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。一個接近真值的值，它與真值之差可忽略不計。對于給定的目的，可用其來代替真值。4基本要求植被覆蓋度遙感產品真實性檢驗應符合GB/T36296—2018中第7章的規定，并滿足下列要求。(見GB/T41280—2022附錄D中表D.1),多日合成的植被覆蓋度遙感產品時間為產品輔助2GB/T41282—2022數據集里合成時間選擇數據記錄的時間(見GB/T41280—2022中6.3)。b)參考對象與待檢植被覆蓋度遙感產品的地理位置和地理坐標系統應一致。低(植被覆蓋度不大于0.2)、中(植被覆蓋度大于0.2且不大于0.5)、高(植被覆蓋度大于0.5)三種植被密度類型。5檢驗方法植被覆蓋度遙感產品的真實性檢驗方法包括直接檢驗方法和間接檢驗方法。間接檢驗法包括基于植被覆蓋度產品的交叉檢驗法和基于其他植被參數產品的間接檢驗法。根據地面測量數據可獲性、地表空間異質性和待檢植被覆蓋度遙感產品空間分辨率選擇如下對應的檢驗方法。a)直接檢驗法適用于：1)能獲得地面測量數據，待檢植被覆蓋度遙感產品像元尺度與地面測量數據尺度相同或相像元區域植被空間分布均勻時。得到植被覆蓋度時。檢驗流程應符合GB/T36296—2018中8.1的規定，操作流程見圖1,具體步驟如下：待檢植被覆蓋度遙感產品驗證場地選擇讀取產品信息樣本選擇樣本植被覆蓋度測算時間一致性判斷是測量準備樣本植被覆蓋度計算否時間一致性轉換不確定度分析圖1植被覆蓋度遙感產品直接檢驗法流程3GB/T41282—2022a)驗證場地選擇：按照GB/T39468—2020中4.1a)的規定進行驗證場地選擇；b)樣本選擇：按照GB/T39468—2020中4.3.1規定的抽樣方法在驗證場內選擇樣本。按照GB/T39468—2020中4.2進行空間異質性分析，并在以目標像元為中心的面積為3×3個像元大小的區域內進行樣本布設。樣本大小取決于樣本布設區域的空間異質性：1)當樣本布設的區域非均質時，樣本大小應與像元大小相同或相近；2)當樣本布設的區域均質時，樣本大小可大于像元大小。內設有多個抽樣單元，每個抽樣單元對應儀器測量的空間尺度。測算得到的樣本植被覆蓋度即為直接檢驗的參考對象。具體操作步驟包括：1)測量準備(見A.1);2)樣本內抽樣單元設置(見A.2)。宜按照系統抽樣模型進行抽樣單元設置。判斷樣本所在3)抽樣單元植被覆蓋度計算(見A.3);4)樣本植被覆蓋度計算(見A.4)。d)讀取產品信息：從樣本空間位置讀取待檢植被覆蓋度遙感產品中產品類別信息和時間信息；e)時間一致性判斷：判斷待檢植被覆蓋度遙感產品時間與參考對象的時間是否滿足第4章中a)g)準確度評價：按GB/T36296—2018中6.1的準確度評價指標定量表達植被覆蓋度遙感產品的h)不確定度分析：按GB/T36296—2018中6.2的不確定度分析評價指標進行植被覆蓋度遙感產檢驗流程應符合GB/T36296—2018中8.2.1的規定，操作流程見圖2,具體步驟如下。4GB/T41282—2022待檢植被覆蓋度遙感產品待檢植被覆蓋度遙感產品產品類型判斷是多口合成產品時間單口產品時間否時間一致性判斷是空問致性判斷是準確度評價不確定度分析時問一致性轉換空間尺度轉換否a)已檢植被覆蓋度遙感產品選擇：應選取準確度及不確定度已知且精度較高的已檢植被覆蓋度遙感產品作為交叉檢驗的參考對象。參考對象的時間與空間尺度宜與待檢植被覆蓋度遙感產b)產品類型判斷：從待檢植被覆蓋度遙感產品和已檢植被覆蓋度遙感產品中讀取產品類別信息。判斷植被覆蓋度產品是否為多日合成。讀取植被覆蓋度遙感產品時間用于時間一致性判斷。c)時間一致性判斷：判斷待檢植被覆蓋度遙感產品時間與參考對象的時間是否滿足第4章中a)度遙感產品相一致。e)空間一致性判斷：判斷待檢植被覆蓋度遙感產品空間分辨率與參考對象空間分辨率是否相同。采樣方法對參考對象進行空間尺度轉換至待檢植被覆蓋度遙感產品相一致的空間尺度，作為像元尺度的相對真值。g)準確度評價：按GB/T36296—2018中6.1的準確度評價指標定量表達植被覆蓋度遙感產品的h)不確定度分析：按GB/T36296—2018中6.2的不確定度分析評價指標進行植被覆蓋度遙感產5GB/T41282—20225.3.2基于其他植被參數產品的間接檢驗法檢驗流程應符合GB/T36296—2018中8.2.2的規定，操作流程見圖3,具體步驟如下。待檢植被覆蓋度遙感產品待檢植被覆蓋度遙感產品其他植被參數遙感產品選擇已檢模型產品類型判斷是否時間致性判斷是否空問一致性判斷是準確度評價時間一致性轉換空問尺度轉換否圖3基于植被參數遙感產品的間接檢驗法流程a)其他植被參數產品選擇：應選取準確度及不確定度已知且精度較高的已檢植被參數產品用于間接檢驗，空間尺度宜優于待檢植被覆蓋度遙感產品，時間相同或相近?？衫玫闹脖粎等缰脖恢笖岛腿~面積指數。b)已檢模型：以其他植被參數遙感產品為輸入，通過模型計算植被覆蓋度作為參考對象。模型形式見GB/T41280—2022的附錄A。模型應根據植被覆蓋度地面測量數據或已檢植被覆蓋度遙感產品進行檢驗，檢驗結果均方根誤差應小于0.1。c)產品類型判斷：從待檢植被覆蓋度遙感產品中讀取產品類別信息。判斷待檢植被覆蓋度產品是否為多日合成。讀取待檢植被覆蓋度遙感產品時間用于時間一致性判斷。d)時間一致性判斷：判斷待檢植被覆蓋度遙感產品時間與參考對象的時間是否滿足第4章中a)的規定。e)時間一致性轉換：如不滿足，應采用線性插值方法將參考對象在時間上插值到與待檢植被覆蓋GB/T41282—2022度遙感產品相一致。f)空間一致性判斷：判斷待檢植被覆蓋度遙感產品空間分辨率與參考對象空間分辨率是否相同。采樣方法對參考對象進行空間尺度轉換至待檢植被覆蓋度遙感產品相一致的空間尺度，作為像元尺度的相對真值。h)準確度評價：按GB/T36296—2018中6.1的準確度評價指標定量表達植被覆蓋度遙感產品的i)不確定度分析：按GB/T36296—2018中6.2的不確定度分析評價指標進行植被覆蓋度遙感產6檢驗報告6.1封面信息a)檢驗報告編號；b)檢驗報告名稱；c)檢驗負責人；d)檢驗核對人；e)檢驗簽發人；f)檢驗單位及法人；g)送檢時間；h)檢驗時間。6.2正文信息b)驗證數據集的質量評價描述；c)驗證數據集的適用性描述。a)檢驗方法和流程概述；b)檢驗結果的評價指標；c)檢驗過程的記錄；d)檢驗結果的存檔。67GB/T41282—20226.2.4真實性檢驗結果描述對真實性檢驗結果進行描述，應包括但不限于以下信息：a)真實性檢驗結果總體評價：描述檢驗對象的總體準確度；類型的準確度評價結果；描述產品空間連續性；d)對產品的評價：通過對各項指標的評價和分析，給出所檢驗植被覆蓋度遙感產品的具體評價結對植被覆蓋度遙感產品真實性檢驗過程中的非常規問題進行說明與描述。6.3檢驗報告信息簡表植被覆蓋度遙感產品的檢驗報告信息簡表編制見GB/T36296—2018附錄D,樣例見附錄B。8GB/T41282—2022(資料性)植被覆蓋度拍照測算方法A.1測量準備A.1.1測量儀器A.1.2測量資料A.1.3觀測時間對于林木等高植被(植被高度不小于2m),宜采用無人機等空中平臺搭載相機，應控制飛行器的高度不超過100m,從上往下垂直拍照。也可采用手持或觀測架在樹冠下方從下向上垂直拍照，且在同一位置對樹冠下地表低矮植被從上向下垂直拍照。對于草地和農作物等低矮植被(植被高度小于2m),宜采用觀測架升高相機的拍攝高度，將定焦相制平臺的高度不超過100m,從上往下垂直拍照。A.2樣本內抽樣單元設置拍照位置不少于2個。如采用無人機方式，宜在樣本范圍內等間隔拍照，且樣本空間范圍被照片無縫覆蓋。其他操作注意事項包括。a)對于高植被，如采用手持或觀測架拍照方式，每個拍照位置從下向上和從上向下各拍一張b)對于行播植被，照片的短邊長宜與行播方向平行。如照片空間范圍不大于2倍行距，需在行和c)相機拍照位置到目標植被冠層的距離宜遠大于植被冠層的厚度。A.3抽樣單元植被覆蓋度計算抽樣單位植被覆蓋度計算步驟包括計算數碼照片的植被覆蓋度和計算抽樣單元植被覆蓋度。1)如視場角>60°,需裁剪照片邊緣，僅保留視場角小于或等于60°的部分；9GB/T41282—20222)利用圖像分類算法(如監督分類、非監督分類或其他自動分類算法),對數碼照片進行植1)對于行播低矮植被，如照片空間范圍不大于2倍行距，需對行和行間拍照得到的植被覆蓋片和向下拍照照片的植被覆蓋度通過公式(A.1)得到每個抽樣單元的植被覆蓋度；FVC=fup+(1-fup)fdown………………(A.1)FVC——代表樣本內一個采樣單元的植被覆蓋度；fup——代表采樣單元向上拍照的植被覆蓋度；3)對于行播高植被，如照片不大于2倍行距，按照公式(A.1)分別得到行的植被覆蓋度和行4)對于其他情況，以照片得到的植被覆蓋度作為抽A.4樣本植被覆蓋度計算使用算數平均法將樣本內抽樣單元的植被覆蓋度計算得到樣本的植被覆蓋度。A.5測量數據記錄表格示例表A.1給出了測量記錄表的參考樣式。日期2020年7月1日天氣狀況(云量，降水等)晴，云量5%試驗人員記錄人員操作平臺觀測架拍照高度測量儀器××××數碼相機儀器像素數視場角度樣本編號樣本大小抽樣次數經度緯度海拔植被類型玉米植被高度植被生長結構參數說明行寬0.5m,行間寬0.5m測量時間測量方式垂直向下拍照測量照片編號拍照數備注沿樣本對角線等間隔拍照測量GB/T41282—2022(資料性)植被覆蓋度遙感產品真實性檢驗報告信息簡表樣例征描述供參考。表B.1植被覆蓋度遙感產品檢驗報告信息簡表樣例——直接檢驗法待檢植被覆蓋度遙感產品特征描述產品名稱GLASS植被覆蓋度產品類型●數值型○類別型數據來源(傳感器)MODIS地理參考(橢球、投影方式)WGS84坐標系，正弦(sinusoidal)投影空間分辨率獲取時間2018年7月11日-2018年7月26日空間范圍經度10001'01"E緯度(°'”)38°56'11”39°32'05”合成周期16天標識時間2018年7月19日算法以MODIS像元尺度內Landsat數據計算的植被覆蓋度作為訓練數據，訓練神經網絡建立MODIS多角度反射率和植被覆蓋度之間的對應關系，再進行植被覆蓋度計算參考對象特征描述類型?測量數據□已檢植被覆蓋度產品□其他植被參數產品質量評價均方根誤差小于0.05適用性適用于農田地類的植被覆蓋度遙感產品真實性檢驗植被特征玉米，壟行結構明顯，拔節期，高度1m空間特征甘肅黑河中游流域，地勢平坦，主要地類是農田。樣本均勻散布在驗證場范圍內時間特征2018年7月17日數據來源觀測架平臺相機拍照測量檢驗方法特征描述?直接檢驗法像元尺度相對真值獲取方法樣本內對角線等間隔拍照，照片提取植被覆蓋度數據，然后算術平均得到相對真值。照片采用非監督分類統計植被覆蓋度，分類算法為LABFVC算法時間一致性時間一致性轉換方法無時間一致性評價地面測量和產品標識時間相差2天，期間沒有降雨，玉米變化很小，不需要進行時間一致性轉換GB/T41282—2022表B.1植被覆蓋度遙感產品檢驗報告信息簡表樣例——直接檢驗法(續)檢驗方法特征描述間接檢驗法?基于植被覆蓋度產品的交叉檢驗法空間一致性空間尺度轉換方法無空間一致性評價參考對象和待檢產品分辨率都是1km,一致性好，不必進行空間尺度轉換時間一致性O是時間一致性轉換方法對待檢產品獲取時間前后鄰接兩期已檢產品進行線性插值得到參考對