DB54T 0189-2020高寒牧區(qū)草地蓋度變化趨勢遙感監(jiān)測技術(shù)規(guī)程

ICS65.060.40B18西藏DB54自治區(qū)地方標(biāo)準(zhǔn)DBT0189—2020西藏自治區(qū)市場監(jiān)督管理局發(fā)布IDB54/T0189—2020前言 解譯 2 3DB54/T0189—2020前言本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1的規(guī)則編寫。本標(biāo)準(zhǔn)由西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院草業(yè)科學(xué)研究所提出。本標(biāo)準(zhǔn)由西藏自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所，西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院草業(yè)科學(xué)研究所，西藏自治區(qū)那曲市草原站，西藏自治區(qū)農(nóng)畜產(chǎn)品質(zhì)量安全檢驗(yàn)檢測中心。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：胡國錚、高清竹、干珠扎布、旦久羅布、參木友、多吉頓珠、扎西央宗、曲廣鵬、鮑宇紅、孫建春、黃鵬程、劉海金、索朗曲珍、桑瓊拉姆、白瑪普加、馮志強(qiáng)。本標(biāo)準(zhǔn)為首次制定。1DB54/T0189—2020高寒牧區(qū)草地蓋度變化趨勢遙感監(jiān)測技術(shù)規(guī)程1范圍本規(guī)程規(guī)定了高寒牧區(qū)草地蓋度遙感監(jiān)測的技術(shù)。本規(guī)程適用于海拔高度4000m以上，地勢相對平坦的高原面上的高寒牧區(qū)，結(jié)合傳統(tǒng)調(diào)查方法，應(yīng)用遙感監(jiān)測技術(shù)獲取大范圍高寒牧區(qū)草地蓋度整體信息。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是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/T35643光學(xué)遙感測繪衛(wèi)星影像產(chǎn)品元數(shù)據(jù)NY/T2997草地分類NY/T2998草地資源調(diào)查技術(shù)規(guī)程3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。3.1高寒牧區(qū)草地分布在青藏高原海拔4000m以上高原面上的高寒草甸、高寒草原與高寒荒漠草原的總稱。[NY/T2997]，表1。3.2樣地草地類型、生境、利用方式以及利用狀況具有代表性的觀測地段。3.3樣方樣地內(nèi)具有一定面積的用于測定地表植被蓋度的取樣點(diǎn)。[NY/T2998]，定義3.2。3.4草地蓋度草地植被的地表總覆蓋度。2DB54/T0189—20203.5草地遙感監(jiān)測利用以衛(wèi)星影像為主的遙感數(shù)據(jù)，通過解譯反演的方法對草地生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行區(qū)域以上空間尺度的監(jiān)測。3.6歸一化植被指數(shù)歸一化植被指數(shù)(NDVI)為近紅外通道與可見光紅光通道反射率之差與之和的商。柵格數(shù)據(jù)由不同數(shù)值的像元組成，每一個(gè)像元具有唯一的地理坐標(biāo)和相同的空間分辨率即大小。4高寒牧區(qū)草地蓋度解譯方法4.1遙感影像選取根據(jù)GB/T35643選取國際認(rèn)可的NDVI數(shù)據(jù)產(chǎn)品，2000年以前選擇AVHRR-NDVI數(shù)據(jù)，來自美國國家海洋大氣局的NOAA衛(wèi)星，空間分辨率為8km×8km；2000年后選取MODIS-NDVI數(shù)據(jù)，來源于美國宇航局(NationalAeronauticsandSpaceAdministration，NASA)，空間分辨率為1km×1km。兩個(gè)NDVI遙感數(shù)據(jù)均為公開數(shù)據(jù)源，原始數(shù)據(jù)可以到NOAA和NASA的網(wǎng)站下載，中國區(qū)的融合數(shù)據(jù)可以到基金委-國家地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)平臺(tái)獲取。對于草地蓋度的解譯，需要選取7-8月草地植被地上生物量最高、植被蓋度最大時(shí)期的影像，再挑選出其中云量最少的遙感數(shù)據(jù)作為最終解譯數(shù)據(jù)。4.2高寒牧區(qū)草地蓋度指數(shù)遙感解譯利用NDVI數(shù)據(jù)的關(guān)系反演植被蓋度指數(shù)，其計(jì)算公式如下：vc=100%()1式中，VC為植被蓋度指數(shù)，NDVIS為研究區(qū)最小NDVI值(即裸土的NDVI值)，NDVIV為研究區(qū)域最大NDVI值或純植被像元的NDVI值。遙感解譯需要專業(yè)的處理軟件支持，如針對遙感影像處理的Erdas和ENVI軟件，以及3S相關(guān)的綜合型軟件，如Arcgis，MapGIS和MapInfo等。在軟件提取研究區(qū)的最小NDVI值，以及最大NDVI值，利用軟件中的柵格計(jì)算工具，依據(jù)公式(1)計(jì)算獲得區(qū)域植被蓋度指數(shù)。4.3高寒牧區(qū)草地蓋度換算利用蓋度轉(zhuǎn)換系數(shù)，將草地蓋度指數(shù)轉(zhuǎn)換為草地蓋度：(2)其中，C為草地蓋度，a為轉(zhuǎn)換系數(shù)(表1)，VC為植被蓋度指數(shù)。表1高寒草地蓋度轉(zhuǎn)換系數(shù)表草地類型草地蓋度轉(zhuǎn)換系數(shù)a3iDB54/T0189—2020i高寒荒漠40%高寒草原70%高寒草甸100%草地蓋度轉(zhuǎn)換系數(shù)可根據(jù)具體監(jiān)測區(qū)域進(jìn)行修正，以可查資料中對應(yīng)區(qū)域的草地蓋度最大值作為修正的轉(zhuǎn)換系數(shù)，如無相關(guān)資料，則以表1中對應(yīng)草地類型的轉(zhuǎn)換系數(shù)進(jìn)行計(jì)算。5高寒草地蓋度變化趨勢評(píng)估方法5.1高寒草地蓋度趨勢系數(shù)計(jì)算高寒草地蓋度趨勢系數(shù)可以表示草地蓋度長期趨勢變化的程度。它為n個(gè)時(shí)刻的草地蓋度與自然數(shù)列1,2,3,…,n的相關(guān)系數(shù)： n(xi-x)(i- xtrxt n(xi-x n(xi-x)2n(i-t)2(3)其中n為年份序號(hào)，xi是第i年的草地蓋度，x為多年草地蓋度均值，t＝(n+1)/2。當(dāng)rxt為正(負(fù))時(shí)，表示草地蓋度在所計(jì)算的時(shí)段內(nèi)有線性增加(減少)的趨勢。5.2區(qū)域高寒草地蓋度變化趨勢判別高寒草地蓋度趨勢判別標(biāo)準(zhǔn)見表2。表2高寒草地退化趨勢判別標(biāo)準(zhǔn)草地蓋度趨勢系數(shù)草地蓋度變化趨勢xtrxt草地蓋度指數(shù)極顯著減小，即草地退化極顯著的加劇-<rxt≤-草地蓋度指數(shù)顯著減小，即草地退化顯著的加劇-<rxt≤草地蓋度指數(shù)變化趨勢不明顯，即草地蓋度在正常波動(dòng)之中<rxt≤草地蓋度指數(shù)顯著增加，即草地蓋度顯著的恢復(fù)