T-SSF 0003-2023 筏式養(yǎng)殖區(qū)高分辨率遙感監(jiān)測技術(shù)規(guī)范

學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載ICS

07.060學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載CCS

A

45SSF T/SSF

0003—2023筏式養(yǎng)殖區(qū)高分辨率遙感監(jiān)測技術(shù)規(guī)范The

technical

specification

high-resolution

sensing

monitoringof

area

實施山東水產(chǎn)學(xué)會 發(fā)

布ｚｆｘｗ學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂ．ｃｏｍ標準下載T/SSF

0003—2023ｚｆｘｗ學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂ．ｃｏｍ標準下載 前言

................................................................................

III1

...............................................................................

12 規(guī)范性引用文件

.....................................................................

13 術(shù)語和定義

.........................................................................

14 縮略語

.............................................................................

25 基本要求

...........................................................................

25.1

工作內(nèi)容

.......................................................................

25.2

技術(shù)流程

.......................................................................

25.3

資料準備

.......................................................................

35.4

坐標系統(tǒng)

.......................................................................

35.5

調(diào)查手段

.......................................................................

35.6

計量單位

.......................................................................

35.7

監(jiān)測成果

.......................................................................

36 數(shù)據(jù)準備及處理

.....................................................................

36.1 影像數(shù)據(jù)選擇

...................................................................

36.2 調(diào)查數(shù)據(jù)準備及質(zhì)量要求

.........................................................

36.3 遙感影像處理

...................................................................

37 養(yǎng)殖區(qū)信息提取

.....................................................................

47.1

基本要求

.......................................................................

47.2

建立解譯標志

...................................................................

47.3

信息提取

.......................................................................

47.4

動態(tài)監(jiān)測

.......................................................................

48 數(shù)據(jù)復(fù)核與精度評價

.................................................................

58.1 數(shù)據(jù)復(fù)核內(nèi)容

...................................................................

58.2 數(shù)據(jù)復(fù)核方法及要求

.............................................................

58.3 精度評價

.......................................................................

59 監(jiān)測產(chǎn)品制作

.......................................................................

59.1 監(jiān)測產(chǎn)品內(nèi)容

...................................................................

59.2 專題圖

.........................................................................

69.3 監(jiān)測報告

.......................................................................

6附錄

A（規(guī)范性） 現(xiàn)場調(diào)查/復(fù)核表......................................................

7附錄

B（規(guī)范性） 解譯標志表...........................................................

8附錄

C（資料性） 養(yǎng)殖區(qū)提取方法

.......................................................

9附錄

D（規(guī)范性） 筏式養(yǎng)殖區(qū)高分辨率遙感監(jiān)測專題圖....................................

10附錄

E（資料性） 筏式養(yǎng)殖區(qū)高分辨率遙感監(jiān)測報告格式與內(nèi)容............................

11E.1 文本格式

......................................................................

11E.2 監(jiān)測報告內(nèi)容

..................................................................

11學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載T/SSF

0003—2023學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載參考文獻..............................................................................

12II學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載T/SSF

0003—2023學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載 本文件按照GB/T

—《標準化工作導(dǎo)則 第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責任。本文件由山東省海洋資源與環(huán)境研究院提出。本文件由山東水產(chǎn)學(xué)會歸口。心、山東科技大學(xué)。本文件主要起草人：孫貴芹、徐艷東、于寧、閆家仁、王琦、朱金龍、魏恒強、孔冬賢、馮曉一、劉寧、孫偉、孔祥蕓、杜冰青、汪健平、魏瀟、劉瑋、盧中帥、王玉禎。III學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載T/SSF

0003—2023學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載1 范圍本文件規(guī)定了海水筏式養(yǎng)殖區(qū)高分辨率遙感監(jiān)測的基本要求、數(shù)據(jù)準備及處理、養(yǎng)殖區(qū)信息提取、數(shù)據(jù)復(fù)核與精度評價、監(jiān)測產(chǎn)品制作等內(nèi)容。本文件適用于海水藻類和貝類筏式養(yǎng)殖區(qū)高分辨率遙感監(jiān)測工作。2 規(guī)范性引用文件文件。GB/T

15968

遙感影像平面圖制作規(guī)范GB/T

18316

數(shù)字測繪成果質(zhì)量檢查與驗收DB37/T

4518

河湖水域岸線遙感監(jiān)測技術(shù)規(guī)范3 術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1解譯標志

key在遙感圖像上能具體反映和判別地物或現(xiàn)象的影像特征，分為直接解譯標志和間接解譯標志。3.2筏式養(yǎng)殖區(qū)監(jiān)測

raft

area

monitoring對海水藻類和貝類筏式養(yǎng)殖區(qū)的分布、面積、時空變化等的監(jiān)測。3.3輻射定標

將數(shù)字量化亮度輸出值誤差而引起的影像輻射畸變。3.4大氣校正

消除或減弱衛(wèi)星遙感影像在獲取時在大氣傳輸中因吸收或散射作用引起的輻射畸變。[來源：GB/T

14950-2009，5.191]3.5歸一化水體指數(shù)

difference

water

定義為綠光波段反射率與近紅外波段反射率之差與之和的比值。3.6區(qū)域網(wǎng)平差

block

參數(shù)的過程。[來源：GB/T

40766-2021，3.14]3.7海陸分離

sea-land

segmentation理的要求。學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載T/SSF

0003—2023學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載3.8投影變換

將一種地圖投影點的坐標變換為另一種地圖投影點的坐標的過程。[來源：GB/T

4.45]3.9精度評價

accuracy

evaluation正確分類的像元數(shù)量與像元總數(shù)的比值即為提取精度，通常利用準確率（Precision）、召回率（RecallF值（Precision和Recall的調(diào)和平均數(shù)）3個常用的精度指標來進行養(yǎng)殖區(qū)提取結(jié)果的精度檢驗。4 縮略語下列縮略語適用于本文件。GNSS

全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（Global

Navigation

Satellite

）NDWI

歸一化水體指數(shù)（

Index）5基本要求5.1 工作內(nèi)容筏式養(yǎng)殖區(qū)遙感監(jiān)測工作內(nèi)容包括筏式養(yǎng)殖區(qū)提取、面積統(tǒng)計、養(yǎng)殖區(qū)時空變化監(jiān)測等。5.2 技術(shù)流程產(chǎn)品制作等，基于高分辨率遙感影像的筏式養(yǎng)殖區(qū)遙感監(jiān)測流程見圖1。圖1 基于高分辨率遙感影像的筏式養(yǎng)殖區(qū)遙感監(jiān)測流程圖學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載長度單位采用米（m），結(jié)果保留兩位有效數(shù)字；面積計算單位采用平方千米（km

）學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載長度單位采用米（m），結(jié)果保留兩位有效數(shù)字；面積計算單位采用平方千米（km

）,結(jié)果保留兩5.3資料準備5.4 坐標系統(tǒng)筏式養(yǎng)殖區(qū)遙感監(jiān)測的大地基準應(yīng)采用2000國家大地坐標系，投影采用高斯-克呂格投影，高程基準應(yīng)采用1985國家高程基準，深度基準采用當?shù)乩碚撟畹统泵妗?.5 調(diào)查手段筏式養(yǎng)殖區(qū)遙感監(jiān)測應(yīng)與現(xiàn)場GNSS用多種技術(shù)方法取得的監(jiān)測成果數(shù)據(jù)，應(yīng)相互對比、驗證及修正后綜合利用。5.6 計量單位2位有效數(shù)字；小數(shù)進位采用四舍五入方法。5.7 監(jiān)測成果遙感監(jiān)測成果應(yīng)包括筏式養(yǎng)殖區(qū)提取結(jié)果、現(xiàn)場調(diào)查及復(fù)核數(shù)據(jù)、筏式養(yǎng)殖區(qū)時空變化圖件等。6 數(shù)據(jù)準備及處理6.1 影像數(shù)據(jù)選擇具體要求如下：a)

選擇空間分辨率優(yōu)于

b)

根據(jù)監(jiān)測目的確定遙感數(shù)據(jù)年份，結(jié)合各養(yǎng)殖種類的生長周期，綜合選取地物特征明顯的影像數(shù)據(jù)，且影像成像時間與現(xiàn)場調(diào)查時間前后間隔不應(yīng)大于

。c)

云量覆蓋面積少于

，且重點監(jiān)測區(qū)無云覆蓋。d)

影像層次豐富、色彩清晰、色調(diào)均勻、反差適中。e)

數(shù)據(jù)不存在條帶、斑點噪聲、行丟失等。6.2 調(diào)查數(shù)據(jù)準備及質(zhì)量要求6.2.1 數(shù)據(jù)準備6.2.1.1進行走訪調(diào)研，熟悉監(jiān)測區(qū)的筏式養(yǎng)殖區(qū)分布，獲取筏式養(yǎng)殖區(qū)統(tǒng)計數(shù)據(jù)。6.2.1.2 樣區(qū)描述、實地拍攝。6.2.1.3

50

至少間隔

500m（同一個樣區(qū)除外）。樣點應(yīng)覆蓋所有養(yǎng)殖區(qū)類型，且在監(jiān)測區(qū)內(nèi)盡可能均勻分布。6.2.1.4 利用

GNSS

20

GNSS

界范圍（參見附錄

A）。6.2.2 質(zhì)量要求6.2.2.1 選取與遙感影像獲取時間相近的時段進行調(diào)查，外業(yè)調(diào)查數(shù)據(jù)定位誤差不超過

1

個像元。6.2.2.2 對數(shù)字測繪成果及電子圖的相關(guān)要求，按照

GB/T

18316

執(zhí)行。6.3 遙感影像處理6.3.1 影像預(yù)處理學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載

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= ???????????????????

??學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載

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????????????+????????

(1)GB/T15968執(zhí)行。6.3.2 區(qū)域網(wǎng)平差每景影像控制點選取數(shù)量最少應(yīng)保證四角加中間布控且分布均勻。6.3.3海陸分離(NDWI)海陸分離。根據(jù)多期遙感影像的NDWI值，如果NDWI大于零，則為水體區(qū)域。NDWI計算公式為：??式中：RGreen—綠光波段反射率；RNIR

—近紅外波段反射率。7 養(yǎng)殖區(qū)信息提取7.1 基本要求統(tǒng)計、動態(tài)監(jiān)測。對矢量數(shù)據(jù)的拓撲檢查，應(yīng)保證面狀矢量數(shù)據(jù)無重疊。7.2 建立解譯標志7.2.1遙感影像解譯前，應(yīng)根據(jù)監(jiān)測內(nèi)容、遙感影像特征（分辨率、時相、色調(diào)等）、外業(yè)調(diào)查結(jié)果等建立遙感解譯標志。7.2.2 根據(jù)遙感影像特征（色調(diào)、亮度、紋理、形狀等）與地物間的相關(guān)關(guān)系，結(jié)合收集和實地調(diào)查的養(yǎng)殖區(qū)分布數(shù)據(jù)，建立解譯標志（參見附錄

B7.2.3 遙感解譯標志應(yīng)具有代表性、穩(wěn)定性，且盡量覆蓋所有筏式養(yǎng)殖區(qū)類型。7.3 信息提取7.3.1 養(yǎng)殖區(qū)類型龍須菜等，貝類筏式養(yǎng)殖區(qū)主要養(yǎng)殖扇貝、牡蠣、鮑等。7.3.2 養(yǎng)殖區(qū)提取方法養(yǎng)殖區(qū)提取可采用目視解譯法、面向?qū)ο蠓诸惙吧疃葘W(xué)習(xí)算法等，詳見附錄C。7.3.3 藻類筏式養(yǎng)殖區(qū)提取可以區(qū)分為海帶養(yǎng)殖區(qū)、紫菜養(yǎng)殖區(qū)等。7.3.4 貝類筏式養(yǎng)殖區(qū)提取養(yǎng)殖區(qū)中不同養(yǎng)殖種類的空間分布。7.4 動態(tài)監(jiān)測7.4.1 動態(tài)監(jiān)測內(nèi)容學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載??????????

= ?? 學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載??????????

= ?? ????

??)×100%(2)7.4.2 監(jiān)測周期根據(jù)各養(yǎng)殖類型的生長周期，每1~2年開展一次監(jiān)測工作。7.4.3 動態(tài)監(jiān)測方法7.4.3.1 面積變化速率算公式為：??

?????式中：ARCmn——監(jiān)測時段內(nèi)，養(yǎng)殖區(qū)面積的年均變化速率；Am——監(jiān)測年養(yǎng)殖區(qū)的統(tǒng)計面積；An——本底年養(yǎng)殖區(qū)的統(tǒng)計面積。7.4.3.2 養(yǎng)殖區(qū)時空變化分析統(tǒng)計工具，計算新增與騰退面積，并繪制筏式養(yǎng)殖區(qū)時空變化遙感監(jiān)測圖（參見附錄D）。8 數(shù)據(jù)復(fù)核與精度評價8.1 數(shù)據(jù)復(fù)核內(nèi)容數(shù)據(jù)復(fù)核內(nèi)容按照DB37/T

4518執(zhí)行。8.2 數(shù)據(jù)復(fù)核方法及要求8.2.1 可采用現(xiàn)場人工復(fù)核或無人機航拍的方式，利用移動數(shù)據(jù)采集終端，通過實地調(diào)研、拍攝照片等方式進行現(xiàn)場核查并做好記錄（參見附錄

A）。8.2.2 筏式養(yǎng)殖區(qū)面積及分布范圍等可通過搜集實地調(diào)查的歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)、年鑒資料進行復(fù)核。8.2.3 應(yīng)綜合考慮信息提取成果重要程度、分布等因素，采用抽樣方法選取復(fù)核樣本。復(fù)核樣本應(yīng)包含信息提取成果中的全部類型，并應(yīng)在空間上分布均勻。8.2.4 現(xiàn)場復(fù)核及復(fù)核樣本的數(shù)量要求按照

DB37/T

4518

執(zhí)行。8.3 精度評價根據(jù)公式（3）~（5）計算準確率（Precision）、召回率（）和F值，各指標值不小于為合格。??????????????????

=

????/(????

+????)

(3)????????????

=

????/(????

+????)(4)??

=

2(??????????????????×????????????)/(??????????????????

+????????????)(5)式中：TP——正確提取的養(yǎng)殖區(qū)像素數(shù)；FP——未被提取的養(yǎng)殖區(qū)像素數(shù)；FN——被錯誤識別提取的養(yǎng)殖區(qū)像素數(shù)。9 監(jiān)測產(chǎn)品制作9.1 監(jiān)測產(chǎn)品內(nèi)容監(jiān)測產(chǎn)品包括專題圖和監(jiān)測報告。專題圖包括筏式養(yǎng)殖區(qū)分布信息以及監(jiān)測區(qū)基礎(chǔ)地理信息要素。等。學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載采用遙感影像處理軟件或地理信息系統(tǒng)軟件對監(jiān)測區(qū)筏式養(yǎng)殖區(qū)面積進行量算統(tǒng)計，面積以km

為T/SSF

學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載采用遙感影像處理軟件或地理信息系統(tǒng)軟件對監(jiān)測區(qū)筏式養(yǎng)殖區(qū)面積進行量算統(tǒng)計，面積以km

為9.2 專題圖專題圖應(yīng)按照GB/T

15968執(zhí)行，形成監(jiān)測區(qū)筏式養(yǎng)殖區(qū)高分辨率遙感監(jiān)測專題圖（參見附錄D9.3 監(jiān)測報告2單位，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。通過數(shù)據(jù)匯總分析，編制監(jiān)測報告。報告格式和內(nèi)容參照附錄E。點位略圖表現(xiàn)所有樣點位置，樣點應(yīng)標注序號。XX0.001區(qū)位略圖表現(xiàn)樣區(qū)位置，樣區(qū)應(yīng)標注序號。XX2km

照片編號應(yīng)包括照片名稱和拍攝時間。ｘｗ．ｃｏｍ標學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆ準下載T/SSF

0003—2023ｘｗ．ｃｏｍ標學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆ準下載

附 錄A（規(guī)范性）現(xiàn)場調(diào)查/復(fù)核表表A.1

樣點現(xiàn)場調(diào)查/表A.1

樣點現(xiàn)場調(diào)查/復(fù)核表填表人：

核查人：

填表日期：

年

月

日表A.2

筏式養(yǎng)殖區(qū)樣區(qū)現(xiàn)場調(diào)查/復(fù)核表填表人：

核查人：

填表日期：

年

月

日XX0.001．ｃｏｍ標準下學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ載T/SSF

0003—2023．ｃｏｍ標準下學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ載

附錄 B（規(guī)范性）解譯標志表填表人：

解譯標志表填表人：

核查人：

填表日期：

年

月

日學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載T/SSF

0003—2023學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載附 錄 C（資料性）養(yǎng)殖區(qū)提取方法C.1目視解譯法區(qū)域較小的情況，解譯精度較高，但工作量較大。C.2 面向?qū)ο蠓诸惙ㄖ貌煌拈撝?，以提高分類精度。C.3 深度學(xué)習(xí)算法象的特征，通過計算機迭代訓(xùn)練實現(xiàn)養(yǎng)殖區(qū)的自動提取。學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載T/SSF

0003—2023學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載附 錄 D（規(guī)范性）筏式養(yǎng)殖區(qū)高分辨率遙感監(jiān)測專題圖圖

D.1××海域（××市）筏式養(yǎng)殖區(qū)分布情況圖

D.2××海域（××市）筏式養(yǎng)殖區(qū)時空變化情況（××××年~××××年）10學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載T/SSF

0003—2023學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘ