草原蓄水工程生態(tài)效應遙感監(jiān)測技術規(guī)程

2草原蓄水工程生態(tài)效應遙感監(jiān)測技術規(guī)程本文件規(guī)定了草原蓄水工程生態(tài)效應遙感監(jiān)測內(nèi)容、數(shù)據(jù)獲取與處理、結(jié)果驗證與修正、監(jiān)測成果與數(shù)據(jù)管理等技術要求。本文件適用于草原蓄水工程影響所在流域的生態(tài)效應監(jiān)測，其它水利工程生態(tài)效應監(jiān)測可參照使用。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。GB3838地表水環(huán)境質(zhì)量標準GB/T14950攝影測量與遙感術語GB/T21010土地利用現(xiàn)狀分類GB/T30115衛(wèi)星遙感影像植被指數(shù)產(chǎn)品規(guī)范GB/T35226地面氣象觀測規(guī)范空氣溫度和濕度GB/T35228地面氣象觀測規(guī)范降水量HJ1098水華遙感與地面監(jiān)測評價技術規(guī)范HJ/T192生態(tài)環(huán)境狀況評價技術規(guī)范QX/T127氣象衛(wèi)星定量產(chǎn)品質(zhì)量評價指標和評估報告要求QX/T188衛(wèi)星遙感植被監(jiān)測技術導則下列術語和定義適用于本文件。3.1草原蓄水工程waterstorageprojectontheglassland3分布在草原上包括但不限于攔河水庫或水閘、塘壩、方塘、大口井等在內(nèi)的集水工程。3.2生態(tài)效應ecologicaleffect人類活動引起周邊生境改變及造成的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能變化的現(xiàn)象。3.3遙感監(jiān)測remotesensingmonitoring利用遙感技術獲取下墊面動態(tài)信息的手段和方法。3.4土地利用類型landusetype土地利用方式相同的土地資源單元。包括耕地、林地、草地、水體、城鎮(zhèn)公共建設用地、未利用土地等。3.5水網(wǎng)密度指數(shù)waternetworkdensenessindex評價區(qū)域內(nèi)水的豐富程度，利用評價區(qū)域內(nèi)單位面積河流總長度、水域面積和水資源量表示。3.6河流水質(zhì)riverwaterquality河流水體的質(zhì)量。3.7草地覆蓋轉(zhuǎn)移率differentgrasslandcoverconversionrate高、中、低覆蓋度草地在一定時段內(nèi)轉(zhuǎn)移為其它草地類型面積占原有面積的比例。4.1一般規(guī)定4.1.1遙感監(jiān)測內(nèi)容應根據(jù)蓄水工程所在區(qū)域的生境變化，選擇具體的監(jiān)測指標，并符合GB3838、GB/T30115、HJ1098、QX/T188等規(guī)定要求。4.1.2監(jiān)測指標要考慮蓄水工程建設前、后的所在區(qū)域生態(tài)變化影響，宜選擇蓄水工程建設期為時間節(jié)點，對工程建設期前、后10年的生態(tài)效應指標開展長序列監(jiān)測，有監(jiān)測條件的可延續(xù)到現(xiàn)狀年；頻率一般為1次/年，受季節(jié)影響變化比較大的指標，可根據(jù)實際調(diào)整為2次/年或4次/年。44.1.3遙感監(jiān)測對影像分辨率的要求，在符合GB/T30115、HJ1098、QX/T188等要求基礎上，可按具體監(jiān)測要求，確定遙感平臺和影像數(shù)據(jù)源。4.2遙感監(jiān)測指標體系遙感監(jiān)測指標體系按水文、土地、氣象、生態(tài)四大類分類監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測內(nèi)容要求，確定基本指標（表1）。表1生態(tài)效應遙感監(jiān)測內(nèi)容體系4.3土地利用類型耕地、林地、草地、水體、濕地及不同土地利用結(jié)構(gòu)遙感解譯應利用高空間分辨率影像，進行人工判讀與實地復核相結(jié)合的方式獲得，各土地利用類型分類應符合GB/T21010標準要求。4.4水網(wǎng)密度水網(wǎng)密度指數(shù)應綜合考慮遙感平臺和影像數(shù)據(jù)源的質(zhì)量，對區(qū)域內(nèi)單位面積河流總長度、水域面積和水資源量的計算應符合HJ/T192標準要求。4.5水域水質(zhì)評價及營養(yǎng)狀態(tài)水域水質(zhì)評價參照GB3838的規(guī)定執(zhí)行；利用遙感監(jiān)測所在水域的營養(yǎng)狀態(tài)所選影像數(shù)據(jù)源至少包含藍波段、綠波段、紅波段、近紅外波段等多光譜信息，監(jiān)測內(nèi)容重點包括葉綠素、總磷、總氮、高錳酸鹽、懸浮物、透明度等6個水質(zhì)參數(shù)。4.5.1葉綠素遙感監(jiān)測選擇反映水體中總的浮游植物和藻類生物量的葉綠素a濃度Chla表征，Chla單位是mg/m3。針對草原蓄水工程所在的內(nèi)陸水體，葉綠素a遙感監(jiān)測根據(jù)浮游植物、非藻類顆粒物、黃色物質(zhì)狀況，可選擇藍波段、綠波段、紅波段、近紅波段等波段比值法反演計算。4.5.2總磷濃度、總氮濃度、高錳酸鹽濃度的區(qū)域監(jiān)測依據(jù)公式（1）~公式（3）：TP=－0.00078×Chla+0.0417 TN=3.166－0.03479×Chla （2）CODMn=0.050×Chla+4.543 （3）5式中，TP為總磷濃度，mg/L；TN為總氮濃度，mg/L；COMn為高錳酸鹽濃度，mg/L。4.5.3懸浮物濃度、透明度濃度的區(qū)域區(qū)域監(jiān)測依據(jù)公式（4）公式（5）：SS=119.62×(DNg/DNb)6.0823 （4）SD=284.15×SS－0.67 （5）式中，SS為懸浮物濃度，mg/L;DNg、DNb分別為影像在經(jīng)過影像融合后的綠波段、紅波段圖像的灰度值。SD為透明度，cm。4.6植被覆蓋度植被覆蓋度通過歸一化植被指數(shù)（NDVI）表示，取值范圍為[-1.0，1.0]。計算如公式（6）所示：式中：ρnir為近紅外波段反射率；ρr為紅波段反射率。4.7氣象監(jiān)測等規(guī)范要求，空間數(shù)據(jù)質(zhì)量應符合QX/T127等標準要求。區(qū)域?qū)嶋H蒸散發(fā)利用遙感衛(wèi)星，利用公式（7）計算：式中：Rn——地表凈輻射通量，W/m2；G——土壤熱通量，W/m2；H——顯熱通量（又稱感熱通量），W/m2；λET——潛熱通量，W/m2；λ——水的汽化潛熱；ET——區(qū)域蒸散發(fā)，單位是mm。5.1數(shù)據(jù)獲取與處理數(shù)據(jù)選擇具有藍光波段（0.45um～0.52um）、綠光波段（0.52um～0.60um）、紅光波段（0.63um~0.69um）、近紅外波段（0.76um～0.90um）、短波紅外波段（1.55um～1.75um）、熱紅外波段（10.40um～12.50um）、中紅外波段（2.08um～2.35um）的衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)?？臻g分辨率應取決于監(jiān)測要求，空間分辨率不低于30m。遙感影像數(shù)據(jù)云覆蓋率小于30%。水陸掩膜、云掩膜、水草掩膜及觀測幾何條件等輔助數(shù)據(jù)坐標系及投影應與遙感影像數(shù)據(jù)保持一致。5.2結(jié)果驗證與修正把計算反演值與調(diào)查值通過統(tǒng)計學方法進行比較，驗證遙感監(jiān)測技術的可信度