T/CSFXXX—XXXXT/CSFXXXX-XXXXICSCCSCSF高分衛(wèi)星遙感產(chǎn)品真實(shí)性檢驗(yàn)地面觀測植被覆蓋度Groundobservationforvalidationofthehigh-resolutionsatelliteremote-sensingproducts-FractionalVegetationCover中國林學(xué)會發(fā)布××××-××-××發(fā)布××××-××-××實(shí)施1范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了高分辨率遙感共性產(chǎn)品—植被覆蓋度（FVC：FractionalVegetationCover）的野外采樣和計(jì)算方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于高分系列衛(wèi)星數(shù)據(jù)生產(chǎn)的植被覆蓋度遙感共性產(chǎn)品真實(shí)性檢驗(yàn)的地面觀測，也可用于其他高分辨率衛(wèi)星數(shù)據(jù)生產(chǎn)的植被覆蓋度遙感產(chǎn)品真實(shí)性檢驗(yàn)的地面觀測，適用植被類型包括森林、草地和農(nóng)作物等。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)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(yīng)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。GB/T41282-2022《植被覆蓋度遙感產(chǎn)品真實(shí)性檢驗(yàn)》GB/T36296—2018《遙感產(chǎn)品真實(shí)性檢驗(yàn)導(dǎo)則》GB/T30363—2013《森林植被狀況監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》NY/T1233—2006《草原資源與生態(tài)監(jiān)測技術(shù)規(guī)程》3術(shù)語和縮略語下列術(shù)語和定義適用于本文件。植被覆蓋度fractionalvegetationcover(FVC)樣方內(nèi)包括喬木、灌木、草本和農(nóng)作物在內(nèi)所有植被的葉、莖、枝垂直投影覆蓋地表面積的百分比。注：無量綱，取值范圍0~1。[來源：GB/T21010—2017，定義2.1；NY/T1233—2006，L.1.37]森林forest以多年生木本植物為主體構(gòu)成，面積超過0.0667hm2（含0.0667hm2）的植物群落，包括喬木林、竹林、紅樹林、灌木林以及疏林地、未成林地、采伐跡地和火燒跡地等土地上生長的喬木、灌木、草本和地被物，喬木郁閉度大于等于0.1，灌木覆蓋度大于等于40%。[GB/T30363—2013，定義3.1；GB/T21010—2017，表1]草地grassland以草本或半灌木為主，或兼有灌木和稀疏喬木，植被覆蓋度大于5%、喬木郁閉度小于0.1，灌木覆蓋度小于40%。[NY/T2997—2016，定義2.1]4觀測方法根據(jù)植被類型的特點(diǎn)，采用不同的方法進(jìn)行植被覆蓋度觀測，主要包括以下三種：4.1無人機(jī)觀測法在拍攝無人機(jī)影像之前，要對研究區(qū)域內(nèi)的情況進(jìn)行初步勘察，以確保無人機(jī)安全飛行。在拍攝過程中要保證一下四點(diǎn)：1）考慮航拍的時間和光照強(qiáng)度等自然因素。2）根據(jù)目標(biāo)區(qū)域的地形和植被覆蓋條件選擇合適的飛行高度。3）飛行取樣過程中，保證鏡頭垂直向下拍攝，減少拍攝產(chǎn)生的陰影。4）對獲得的影像進(jìn)行初步檢測，確保可用。具體的植被覆蓋度觀測過程如下：首先，通過無人機(jī)平臺獲取樣地可見光影像，無人機(jī)飛行高度在樣地植被冠層上方大于50m處，空間分辨率應(yīng)保證在厘米級，每個樣地影像應(yīng)取樣至少10張以上；然后，對獲取的影像進(jìn)行幾何糾正，采用人工目視解譯方法，對中心點(diǎn)區(qū)域50%面積判讀植被區(qū)域；最后，通過計(jì)算植被區(qū)域占整個影像的面積比例得到森林樣地植被覆蓋度，取多張影像計(jì)算得到的植被覆蓋度的平均值作為樣地整體植被覆蓋度，公式如下：樣地植被覆蓋度=（植被區(qū)域所占的面積/樣地面積)×100%該方法推薦森林等具有一定高度，需要從高空進(jìn)行植被覆蓋度觀測的區(qū)域。4.2照相法照相法即利用數(shù)碼相機(jī)對地面植被進(jìn)行拍照，處理得到植被所占面積比率，既為樣方的植被覆蓋度。數(shù)碼相機(jī)像素需優(yōu)于1600萬，以滿足精度估算需求。首先選擇在陰天或者一天的早晚太陽造成陰影效果不強(qiáng)烈的時候拍攝植被，避免陰影干擾。其次是相機(jī)參數(shù)固定，保證相同的焦距、光圈、視場，將數(shù)碼相機(jī)在距離植被冠層30-50cm的位置，垂直向下拍攝至少9個1×1m小樣方的數(shù)碼照片，保證照片清晰；然后，對獲取的數(shù)碼照片進(jìn)行幾何糾正，采用目視解譯的方法，判讀植被區(qū)域；最后，統(tǒng)計(jì)植被像元數(shù)量，計(jì)算植被覆蓋度，公式如下：植被覆蓋度=(植被像元數(shù)/樣方像元數(shù))×100%該方法推薦草地和農(nóng)作物等可通過人工向下直接觀測植被覆蓋度的區(qū)域。4.3針刺法針刺法即利用樣針，沿樣線順序從植被上方垂直插下，記錄植被枝葉與樣針接觸的次數(shù)，該數(shù)目與樣針插下總次數(shù)之比即為植被覆蓋度。在采用“針刺法”對植被覆蓋度進(jìn)行測量時，選用粗約1cm的樣針，具體為沿著布設(shè)的東西向和南北向兩個方向的24m樣線，每條樣線以1m為間隔（共24點(diǎn)），從植被上方垂直插下，觀測樣針是否與植被相接觸，同時記錄植被種以及是綠色植被還是枯黃植被作為參考信息。最后計(jì)算與植被接觸的次數(shù)，算出植被覆蓋度，公式如下：FVC=(N/M)×100%式中：FVC—樣地植被覆蓋度；N—有植被的位置總數(shù)；M—針刺位置總數(shù)。該方法推薦草地和農(nóng)作物等可通過人工接觸式觀測植被覆蓋度的區(qū)域。5場地選擇與樣地布設(shè)5.1樣地選擇與布設(shè)要求樣地的布設(shè)應(yīng)滿足以下幾個要求：（1）空間代表性，均一性，尺寸至少包含高分衛(wèi)星2個像元大小。（2）具有好的代表性，樣地地勢應(yīng)相對平坦、植被長勢相對均一，即該樣地能夠較為準(zhǔn)確的代表該位置植被生長狀況及其主要的植被類型。（3）考慮到與高分?jǐn)?shù)據(jù)像元大小相適應(yīng)，布設(shè)樣地的中心點(diǎn)及其周圍100m以上的植被生長和分布特點(diǎn)盡量保持均勻一致。（4）樣地選取過程中注意非植被對于樣地設(shè)置的影響。5.2樣地布設(shè)方法本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用2000國家大地坐標(biāo)系。考慮到野外實(shí)際情況和高分影像分辨率，將樣地布設(shè)為24×24m，通過全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GNSS）衛(wèi)星定位儀器進(jìn)行定位，確定樣地的正北方向，以12m點(diǎn)為樣地中心點(diǎn)，東西和南北方向分別拉兩條十字交叉線。若采用照相法觀測植被覆蓋度，在樣地中心點(diǎn)附近至少選取9個具有代表性的1×1m的小樣方（圖1），取每個小樣方植被覆蓋度的平均值作為樣地整體植被覆蓋度；若采用針刺法觀測植被覆蓋度，東西和南北每個方向至少布設(shè)2條樣線，取每條樣線植被覆蓋度的平均值作為樣地整體植被覆蓋度。圖1植被覆蓋度測量樣地布設(shè)圖6觀測要求和流程6.1觀測天氣要求天氣晴朗，無云，無風(fēng)，對于森林樣地?zé)o人機(jī)調(diào)查方法還應(yīng)在大氣透明度高、風(fēng)力小于3級的適宜天氣開展。6.2觀測周期要求間隔天數(shù)不應(yīng)太長。6.3觀測流程布設(shè)能代表周邊一定范圍植被覆蓋程度的樣地，森林植被類型樣地利用無人機(jī)調(diào)查法，其他植被類型樣地采用照相法或針刺法，同時利用GNSS衛(wèi)星定位儀器進(jìn)行樣地定位，用數(shù)碼相機(jī)拍攝樣地近景照片和遠(yuǎn)景照片各2張，并記錄樣地編號、樣地大小、樣地中心以及四角經(jīng)緯度信息、測量時間、照片編號、植被類型、生長期等，農(nóng)作物需額外記錄種植結(jié)構(gòu)信息（如株距、行距、隆距等）。7數(shù)據(jù)處理每日將當(dāng)天樣地信息及樣地調(diào)查信息整理，主要內(nèi)容包括：（1）電子表格：樣地調(diào)查記錄表（附件A）電子化。（2）原始表格照片：原始記錄表格拍照保存。（3）定位文件：RTK或GPS數(shù)據(jù)(原始數(shù)據(jù)、整理好的樣地?cái)?shù)據(jù))。（4）樣地照片。附錄A（資料性）調(diào)查記錄表調(diào)查時間地點(diǎn)天氣狀況樣地編號樣地類型地形地貌海拔坡度及坡向植被類型樣地規(guī)格中心點(diǎn)坐標(biāo)/GPS編號GPS四角編號、經(jīng)緯度針刺法植被覆蓋度記錄（以畫“正”字方式記錄有植被的點(diǎn)）線1線2線3線4眼底平均覆蓋度樣地照片號樣地情況描述植被高度記錄記錄和測量人員

附錄B（資料性）實(shí)例介紹-草原植被覆蓋度測量本規(guī)范以內(nèi)蒙古錫林郭勒盟草地植被覆蓋度調(diào)查野外為例，介紹植被覆蓋度的具體測量過程，主要包括以下幾個步驟：1、樣地選取首先是要考慮樣地的代表性，即該樣地能夠較為準(zhǔn)確的代表該位置植被生長狀況及其主要的植被類型；其次是考慮到與研究所用的影像像元大小相適應(yīng)，選取的樣地盡量保持其中心點(diǎn)周圍100m以上的區(qū)域植被生長、分布較為均勻一致。第三，樣地選取中注意草原圍欄對于樣地設(shè)置的影響，避免100m的像元內(nèi)存在圍欄、封育和放牧等因素的影響。第四，遠(yuǎn)離道路的影響。如附圖1所示，該樣地位于內(nèi)蒙古錫林郭勒盟正藍(lán)旗（116°13′10.11″E 42°21′2.99″N）附圖1樣地選取2、樣地布設(shè)將樣地布設(shè)為24m×24m，通過GPS定位，確定樣地的正北方向，以12m點(diǎn)為樣地中心點(diǎn)，東西方法和南北方向分別拉兩條十字交叉線（附圖2）。站立樣地中心，從樣地北向開始，順時針方向，以45°方位角為間隔，依次拍攝樣地照片。3、植被覆蓋度測量首先點(diǎn)信息的采集，通過手持GPS（TrimbleGeoExplorer3000Series）在樣地中心點(diǎn)及樣地四角記錄其經(jīng)緯度坐標(biāo)。然后，采用“針刺法”對植被覆蓋度進(jìn)行測量，先從南北向量起，從1m刻度線開始，一直到24m刻度線，以1m為間隔，測量每個刻度線該處有無植被，同時記錄草種以及是綠色植被還是枯黃植被作為參考資料。最后，換到東西向線，重復(fù)上述操作并記錄。4、植被覆蓋度估算經(jīng)測量后，南北方向有