基于遙感信息的天然草地牧草產量估測技術規(guī)程

3基于遙感信息的天然草地牧草產量估測技術規(guī)程本文件規(guī)定了基于MODIS遙感數(shù)據估測內蒙古自治區(qū)天然草地草地牧草產量的前期準備工作、遙感數(shù)據處理、牧草產量估測和牧草產量等級劃分技術要求。本文件適用于利用MODIS遙感數(shù)據概略估測內蒙古自治區(qū)天然草地牧草產量工作。2規(guī)范性引用文件本文件沒有規(guī)范性引用文件。。3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。3.1MODIS歸一化植被指數(shù)（MODIS-NDVI）指利用MODIS傳感器的紅色光通道0.6～0.7μm波段和近紅外光通道0.7～1.1μm波段反射率比值計算出來的，可指示植被長勢和蓋度的遙感指數(shù)。3.2牧草產量本文件采用的牧草產量指標是鮮草產量。計量單位：kg/hm2。3.3牧草產量等級本文件中的牧草產量等級是指依據MODSI-NDVI指數(shù)將天然草地牧草產量劃分為高產、中產、低產三個等級。4前期準備工作4.1草原類型資料根據估測區(qū)域選擇公開發(fā)布的對應級別標準草原類型分布圖。包括草原類、組、型的分布區(qū)域、面積、經緯度等要素。4.2軟件、硬件條件硬件：計算機或圖形工作站；圖形輸入、輸出設備等。4軟件：如ENVI、ERDAS等圖像處理軟件；ArcGIS等地理信息軟件；SPSS、Access等統(tǒng)計分析、數(shù)據庫軟件。4.3軟件、硬件條件技術人員要求應具備天然草地地面數(shù)據調查等或遙感、地理信息系統(tǒng)等知識，熟悉相關軟件并具備操作技能。5遙感數(shù)據處理5.1MODIS數(shù)據采集利用承載MODIS傳感器的衛(wèi)星，于每年的年6～8月份，分別采集每個月上、中、下旬無云晴朗日的監(jiān)測數(shù)據。5.2MODIS數(shù)據處理5.2.1遙感影像預處理利用遙感圖像處理ENVI軟件MODIS-TOOLS擴展模塊對原始遙感影像HDF文件進行處理，去除“蝴蝶結”現(xiàn)象；再利用該模塊下的ExportGCPS建立相應的地面控制點（GCP）文件，并利用該文件對經過去除“蝴蝶結”糾正的圖像做幾何精校正。5.2.2遙感信息提取對校正后的影像疊加目標區(qū)域的矢量邊界圖，挖取研究區(qū)域的影像圖，圖像假彩色合成，通過遙感圖像進行波段運算、分類、矢量轉換等技術提取有用的遙感信息。5.2.3植被指數(shù)計算遙感影像預處理利用地理信息系統(tǒng)軟件Arcview和Arcinfo，從MODIS圖像數(shù)據中提取相關通道反射率遙感數(shù)據，按下述公式計算MODIS-NDVI指數(shù)，制作MODIS-NDVI指數(shù)圖。MODIS-NDVI=(Rnir-Rred)/(Rnir+Rred)式中，Rnir表示近紅外波段反射率，Rred表示可見光波5.2.4提取目標區(qū)域的MODIS-NDVI值將監(jiān)測目標區(qū)域經緯度數(shù)據轉換為M的格式后疊加在圖上，得到目標區(qū)域的MODIS-NDVI值。每個月份的MODIS-NDVI值以該月份上、中、下旬MODIS-NDVI中取最大值為最終數(shù)值。通過監(jiān)測點估測某一類型草地牧草產量時，分別計算10個以上不同監(jiān)測點的MODIS-NDVI最大值，最終取其算術平均數(shù)作為某一類型草地MODIS-NDVI值最終數(shù)值。6遙感數(shù)據處理5將監(jiān)測目標區(qū)域某一時段（月份）、某一類型草地MODIS-NDVI值，根據估測時間和草地類型的不同，分別代入表1列出的各類估測模型，即可估測對應的天然草地牧草產量。表1基于MODIS-NDVI估測內蒙古6～8月份不同類型草地牧草產量的模型y=7332.5x1.1497y=37759x2.5965y=9837.4x1.563y=75004x2.8235y=87475x2.9259y=27072x2.3769y=9402.9x1.5026注：各模型中y為牧草產量（kg/hm2x為MODIS-ND7基于MODIS-NDVI的牧草產量等級劃分根據內蒙古自治區(qū)6~8月份不同類型草地MODIS-NDVI指數(shù)和產草量的對應關系，可將產草量劃分為高產、中產、低產三個等級。不同時間段、不同類型草地牧草產量的等級及其對應的MODIS-NDVI指數(shù)范圍，見附錄1至附錄4。6MODIS-NDVIMODIS-NDVI789MODI