《《高分遙感產(chǎn)品真實性檢驗 植被冠層 葉綠素含量》》

T/CARSAXXXXX—202X

ICS37.040

V00/09

團體標準

T/CARSAXXXXX—202X

高分衛(wèi)星遙感產(chǎn)品真實性檢驗植被冠層葉

綠素含量

Validationofthehigh-resolutionsatelliteremote-sensingproducts—vegetation

canopychlorophyllcontent

（征求意見稿）

（本稿完成時間：2023年10月4日）

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實施

中國遙感應用協(xié)會發(fā)布

T/CARSAXXXXX—202X

高分衛(wèi)星遙感產(chǎn)品真實性檢驗植被冠層葉綠素含量

1范圍

本文件確立了對高分植被冠層葉綠素含量產(chǎn)品進行真實性檢驗的一般原則、基本要求、技術方法、

執(zhí)行步驟和評價指標。

本文件適用于高分植被冠層葉綠素含量產(chǎn)品的真實性檢驗。

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。

GB/T36296-2018遙感產(chǎn)品真實性檢驗導則

GB/T39468-2020陸地定量遙感產(chǎn)品真實性檢驗通用方法

T/CARSAXXXXX-XXXX高分衛(wèi)星遙感共性產(chǎn)品真實性通用方法

3術語和定義

下列術語和定義適用于本標準。

3.1

真實性檢驗validation

通過獨立方法評價待檢衛(wèi)星遙感產(chǎn)品與客觀實際的吻合程度并分析其不確定性的過程。

[來源：GB/T36296—2018，3.2]

3.2

測量值measuredvalue

根據(jù)相關國家或行業(yè)標準，利用相關儀器現(xiàn)場或?qū)嶒炇覝y量得到的目標要素的觀測值。

[來源：T/CARSAXXXXX-XXXX，3.3]

3.3

已檢遙感產(chǎn)品validatedremotesensingproducts

已經(jīng)按照相關規(guī)范開展了真實性檢驗、已知準確度的遙感產(chǎn)品。

[來源：T/CARSAXXXXX-XXXX，3.4]

3.4

接受參考值acceptedreferencevalue

準確度達到預期要求的可以用于遙感產(chǎn)品真實性檢驗的觀測值或已檢遙感產(chǎn)品。

[來源：T/CARSAXXXXX-XXXX，3.5]

3.5

葉綠體chloroplast

植物細胞中由雙層膜圍成，含有植被冠層葉綠素含量能進行光合作用的細胞器。

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T/CARSAXXXXX—202X

3.6

植被冠層葉綠素含量chlorophyll

存在于植物細胞葉綠體中綠色色素，是植物進行光合作用時吸收和傳遞光能的主要物質(zhì)。

3.7

植被冠層葉綠素含量achlorophylla

植被冠層葉綠素含量a的分子結(jié)構(gòu)由4個吡咯環(huán)通過4個甲烯基（=CH—）連接形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)，

稱為卟啉（環(huán)上有側(cè)鏈），分子式為C55H72MgN4O5，在植物細胞中呈藍綠色，主要吸收紅光。

3.8

植被冠層葉綠素含量bchlorophyllb

植被冠層葉綠素含量b的分子結(jié)構(gòu)與植被冠層葉綠素含量a相似，其結(jié)構(gòu)差別僅為植被冠層葉綠

素含量a中的一個-CH3被-CHO所取代，分子式為C55H70MgN4O6，在植物細胞中呈黃綠色，主要吸收

藍紫光。

3.9

植被冠層葉綠素含量chlorophyllcontent

單位重量或單位面積鮮葉中植被冠層葉綠素含量的重量，單位分別為mg/g或mg/cm2。

注：植被冠層葉綠素含量包括植被冠層葉綠素含量a含量、植被冠層葉綠素含量b含量和植被冠層葉綠素

含量總含量。植被冠層葉綠素含量總含量=植被冠層葉綠素含量a含量+植被冠層葉綠素含量b含量。遙感反演

的產(chǎn)品可能是這3種類型中的某一個或者多個。

4基本要求

高分植被冠層葉綠素含量產(chǎn)品真實性檢在滿足T/CARSAXXXXX-XXXX第7章基本要求，還需

遵循要求如下。

a)參考對象與待檢產(chǎn)品的植被冠層葉綠素含量的物理意義應一致。

b)參考對象與待檢產(chǎn)品的植被冠層葉綠素含量時空尺度應一致。時間上兩者要求尺度一致（如日

值）。

c)參考對象優(yōu)先選擇地面觀測的數(shù)據(jù)。在無地面觀測數(shù)據(jù)時，可選用與待檢產(chǎn)品具有一致性（包

括物理意義和時空尺度）的已檢植被冠層葉綠素含量產(chǎn)品作為參考對象。參考對象需已知其數(shù)

據(jù)質(zhì)量。

d)參考對象在空間分布上應包含不同地表覆蓋的典型區(qū)域，體現(xiàn)低、中、高濃度植被冠層葉綠素

含量。若是特定地理區(qū)域，應選擇該區(qū)域內(nèi)典型地表代表區(qū)。

e)若待檢產(chǎn)品為長時間序列產(chǎn)品，在具有明顯時間變化特征（如作物物候）區(qū)域，參考對象應包

含一個完整的時間周期。

5檢驗方法

5.1通則

5.1.1驗證方法

根據(jù)不同的參考數(shù)據(jù)源和待檢產(chǎn)品的特點，可將植被冠層葉綠素含量真實性檢驗方法分為直接檢

驗方法和間接檢驗方法。

5.1.2方法選擇

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T/CARSAXXXXX—202X

根據(jù)實驗區(qū)地表類型的異質(zhì)性、所參考植被冠層葉綠素含量的空間代表性選擇同尺度驗證數(shù)據(jù)和

符合應用目標的可達最優(yōu)檢驗方法進行驗證。

a)當待檢植被冠層葉綠素含量遙感產(chǎn)品像元面積與地面觀測樣地尺度相同或相近時（小于1.5倍），

應按照T/CARSAXXXXX-XXXX中8.1規(guī)定的直接檢驗法。

b)當?shù)孛嬗^測的植被冠層葉綠素含量樣地面積與植被冠層葉綠素含量遙感產(chǎn)品像元面積不一致時

（大于或等于1.5倍），應考慮地表的異質(zhì)性和地面-產(chǎn)品之間的尺度不匹配。對于均質(zhì)的地表，

按照T/CARSAXXXXX-XXXX中8.1規(guī)定的直接檢驗方法（參考5.2.1節(jié)）。對于異質(zhì)性地表，

在地面觀測的葉綠素含量樣地面積大于葉綠素遙感產(chǎn)品像元面積時，應對葉綠素含量遙感產(chǎn)品

升尺度至地面相同視場面積后采用T/CARSAXXXXX-XXXX中8.1節(jié)規(guī)定的直接檢驗方法，

具體操作參考5.2.1節(jié)。在地面觀測的葉綠素含量樣地面積小于葉綠素遙感產(chǎn)品像元面積時，應

對采用地面多點測量的葉綠素含量升尺度后進行直接檢驗（見附錄B），或多尺度逐級檢驗，具

體操作參考5.2.2節(jié)。

c)當檢驗區(qū)無地面觀測數(shù)據(jù)時，應采用T/CARSAXXXXX-XXXX中8.2節(jié)規(guī)定的間接檢驗法中

的交叉檢驗法，具體操作參考5.2.3節(jié)。

5.2直接檢驗

5.2.1基于地面觀測值的直接檢驗方法

基于地面觀測植被冠層葉綠素含量數(shù)據(jù)的直接檢驗操作流程見圖1，檢驗流程如下。

a)參考對象質(zhì)量控制：選擇晴空條件下的輻射觀測，剔除異常觀測值。

b)空間配準：將地面采樣點與待檢植被冠層葉綠素含量遙感產(chǎn)品像元進行空間配準，即獲取地面

采樣點須在遙感產(chǎn)品中對應的像元。

c)時間一致性選擇：選取待檢產(chǎn)品對應時間范圍內(nèi)（同天）植被冠層葉綠素含量值作為驗證數(shù)據(jù)。

對于多天平均合成（如由日分辨率產(chǎn)品平均合成8天產(chǎn)品）植被冠層葉綠素含量產(chǎn)品，利用該

周期內(nèi)獲得的葉綠素觀測值進行直接檢驗。

d)空間一致性判定：依據(jù)待檢植被冠層葉綠素含量產(chǎn)品像元大小，判斷地面單點測量是否滿足空

間尺度要求（根據(jù)a)和b)判定地面測量點是否能代表待檢產(chǎn)品的空間尺度），若滿足可直接作

為參考對象，若不滿足就進行尺度轉(zhuǎn)換或多尺度逐級檢驗。

e)準確度評價：按T/CARSAXXXXX-XXXX中6.1的準確度評價指標定量計算植被冠層葉綠素

含量遙感產(chǎn)品的準確度。

f)不確定度分析：按T/CARSAXXXXX-XXXX中6.2的不確定度評價指標定量計算植被冠層葉

綠素含量遙感產(chǎn)品的不確定度。

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T/CARSAXXXXX—202X

圖1基于地面觀測植被冠層葉綠素含量數(shù)據(jù)的直接檢驗操作流程

5.2.2基于地面觀測和高分辨率數(shù)據(jù)的多尺度逐級檢驗方法

檢驗流程結(jié)合T/CARSAXXXXX-XXXX中8.1和8.2的操作步驟（圖1），具體內(nèi)容如下：

a)高分辨率植被冠層葉綠素含量產(chǎn)品準備：空間尺度應與地面觀測的植被冠層葉綠素含量相同或

相近，與待檢分辨率遙感產(chǎn)品具有相同物理意義。

b)按GB/T39468-2020中4.3.1規(guī)定基于樣點觀測的抽樣方法，進行植被冠層葉綠素含量測量。

c)參考T/CARSAXXXXX-XXXX的8.1直接檢驗方法，使用地面觀測植被冠層葉綠素含量檢驗

高分辨率植被冠層葉綠素含量遙感產(chǎn)品。當且僅當高分辨率植被冠層葉綠素含量精度滿足既定

閾值要求時，可用于下一步驗證。

d)尺度轉(zhuǎn)換與植被冠層葉綠素含量相對真值計算：升尺度的高分辨率植被冠層葉綠素含量相對真

值與待檢植被冠層葉綠素含量產(chǎn)品地圖投影應一致，通過空間插值的方法升尺度至待檢驗植被

冠層葉綠素含量遙感產(chǎn)品相同的空間尺度，作為參考對象。

e)借助中間尺度的植被冠層葉綠素含量相對真值計算：升尺度的高分辨率植被冠層葉綠素含量相

對真值與待檢植被冠層葉綠素含量產(chǎn)品地圖投影應一致，利用地面觀測相對真值先驗證無人機

等更高分辨率植被冠層葉綠素含量遙感估算結(jié)果，獲得區(qū)域植被冠層葉綠素含量相對真值，升

尺度至待檢驗植被冠層葉綠素含量遙感產(chǎn)品相同的空間尺度，作為參考對象。

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T/CARSAXXXXX—202X

f)時間一致性選擇：選取待檢產(chǎn)品對應時間范圍內(nèi)（同天）升尺度植被冠層葉綠素含量值作為驗

證數(shù)據(jù)。對于多天平均合成（如由日分辨率產(chǎn)品平均合成8天產(chǎn)品）植被冠層葉綠素含量產(chǎn)品，

利用該周期內(nèi)升尺度獲得的植被冠層葉綠素含量進行直接檢驗。

g)準確度評價：按T/CARSAXXXXX-XXXX中6.1的準確度評價指標定量計算植被冠層葉綠素

含量遙感產(chǎn)品的準確度；

h)不確定度分析：按T/CARSAXXXXX-XXXX中6.2的不確定度評價指標定量計算植被冠層葉

綠素含量遙感產(chǎn)品的不確定度。

5.3交叉間接檢驗方法

植被冠層葉綠素含量遙感產(chǎn)品間接檢驗操作流程見圖2，具體步驟如下。

a)應選用與待檢植被冠層葉綠素含量遙感產(chǎn)品時間一致或接近的已檢植被冠層葉綠素含量遙感產(chǎn)

品作為參考對象。

b)空間配準：已檢植被冠層葉綠素含量遙感產(chǎn)品和待檢植被冠層葉綠素含量遙感產(chǎn)品進行幾何配

準。

c)空間一致性判定：根據(jù)待檢反照遙感產(chǎn)品的像元面積，判斷參考產(chǎn)品空間尺度是否滿足需求。

如果滿足，可直接采用參考產(chǎn)品作為檢驗相對真值；否則進行空間尺度轉(zhuǎn)換，對較高分辨率一

方升尺度，使得兩者具有一致性。

d)準確度評價：按T/CARSAXXXXX-XXXX中6.1的準確度評價指標定量計算植被冠層葉綠素

含量遙感產(chǎn)品的準確度。

e)不確定度分析：按T/CARSAXXXXX-XXXX中6.2的不確定度評價指標定量計算植被冠層葉

綠素含量遙感產(chǎn)品的不確定度。

圖2植被冠層葉綠素含量遙感產(chǎn)品間接檢驗操作流程

6檢驗報告內(nèi)容

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T/CARSAXXXXX—202X

6.1封面信息

檢驗報告封面上的信息，應包括：

a)檢驗報告編號；

b)檢驗報告名稱；

c)檢驗負責人；

d)檢驗單位；

e)送檢單位；

f)檢驗時間。

6.2植被冠層葉綠素含量產(chǎn)品概述

對待檢驗的植被冠層葉綠素含量遙感產(chǎn)品進行描述，包括：

a)產(chǎn)品的數(shù)據(jù)源、時空覆蓋范圍、時空分辨率、投影方式以及產(chǎn)品的適用性；

b)產(chǎn)品主要算法以及算法的特點。

6.3驗證數(shù)據(jù)、檢驗方法和評價指標

6.3.1驗證數(shù)據(jù)集描述

對作為參考對象的驗證數(shù)據(jù)集進行描述，包括：

a)檢驗數(shù)據(jù)集的常規(guī)信息，包括名稱、時空分辨率、測量方法、測量儀器、數(shù)據(jù)格式；

b)檢驗數(shù)據(jù)集的精度描述；

c)針對目標檢驗產(chǎn)品，本檢驗數(shù)據(jù)集的適用性描述。

6.3.2檢驗方法及流程

對采用的檢驗方法和檢驗過程進行描述，包括：

a)檢驗方法概述；