《湖泊水域面積及流域植被覆蓋變化監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（報(bào)批稿）

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湖泊水域面積及流域植被覆蓋變化監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范

1范圍

本文件規(guī)定了湖泊水域面積與流域植被覆蓋變化遙感監(jiān)測(cè)的技術(shù)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、數(shù)據(jù)

預(yù)處理、信息提取、精度驗(yàn)證、分析計(jì)算、成果制作等技術(shù)要求。

本文件適用于淡水湖泊水域面積與流域植被覆被變化監(jiān)測(cè)，咸水湖泊流域相應(yīng)監(jiān)測(cè)可參

照?qǐng)?zhí)行。

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(duì)應(yīng)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/T15968遙感影像平面圖制作規(guī)范

GB/T18316數(shù)字測(cè)繪成果質(zhì)量檢查與驗(yàn)收

GB/T13989國家基本比例尺地形圖分幅和編號(hào)

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

湖泊流域lakebasin

多層級(jí)的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，由丘陵山地、河流水系和大型湖泊等要素構(gòu)成獨(dú)立完整的流域

自然地理單元，一般具有多層級(jí)的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)特性。

3.2

湖泊水域lakewater

水域是指江河、湖泊、運(yùn)河、渠道、水庫、水塘及其管理范圍和水工設(shè)施。湖泊水域則

是指湖泊流域內(nèi)的主要湖泊，其水面與水底的一定范圍。

3.3

湖泊濕地lakewetland

濕地是指介于純陸地生態(tài)系統(tǒng)與純水生生態(tài)系統(tǒng)之間的一種生態(tài)環(huán)境，既不同于相鄰的

陸地與水體環(huán)境，又高度依賴于相鄰的陸地與水體環(huán)境。湖泊濕地則是指湖泊岸邊或淺湖發(fā)

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生沼澤化過程而形成的濕地。

3.4

消落區(qū)water-level?uctuationzone(WLFZ)

由于人為水文調(diào)控或自然降雨在時(shí)間尺度上的不均勻發(fā)生，形成了水域長期或者階段性

的水位漲落，導(dǎo)致周期性被淹沒和出露的水陸生態(tài)系統(tǒng)交錯(cuò)區(qū)域。通常將水域最高水位線與

最低水位線之間的區(qū)域界定為消落區(qū)。在消落區(qū)中，受水位漲落影響，一部分被水體淹沒，

稱為淹沒區(qū)，另一部分出露地表，稱為落干區(qū)。

3.5

流域植被basinvegetation

植被是指以多年生木本植物為主體構(gòu)成的植物群落，包括喬木林、竹林、紅樹林、灌木

林以及疏林地、未成林地、采伐跡地等土地上生長的喬木、灌木、草本和地被物。流域植被

則是指湖泊流域內(nèi)的植被。

4總則

4.1空間基準(zhǔn)

大地基準(zhǔn)應(yīng)采用2000國家大地坐標(biāo)系（CGCS2000）。采用依法批準(zhǔn)的相對(duì)獨(dú)立的平

面坐標(biāo)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)與CGCS2000建立聯(lián)系。

高程系統(tǒng)應(yīng)采用1985國家高程基準(zhǔn)。

4.2數(shù)據(jù)源

4.2.1地形數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)源的選擇應(yīng)以1:10000和1:50000數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)為主，根據(jù)監(jiān)測(cè)需求也可選

用大比例尺的數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)。

4.2.2遙感數(shù)據(jù)

遙感影像分辨率劃分見表1。

表1遙感影像空間分辨率（單位為米）

低空間分辨率中空間分辨率高空間分辨率

空間分辨率>10010-100<10

遙感影像的選取宜符合下列要求：

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a)重點(diǎn)區(qū)域可選取多信息源融合后的影像；

b)影像的時(shí)相應(yīng)逐月獲取；

c)單景影像中云層覆蓋應(yīng)少于5％；

d)宜用無人機(jī)遙測(cè)等方式彌補(bǔ)遙感數(shù)據(jù)時(shí)效性較差的問題。

4.2.3行業(yè)部門數(shù)據(jù)

主要包括國土調(diào)查數(shù)據(jù)、地理國情普查數(shù)據(jù)中的地表覆蓋數(shù)據(jù)、水文監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等。

4.2.4控制點(diǎn)資料

主要包括已有的地形圖和控制點(diǎn)成果資料，以及GNSS設(shè)備到實(shí)地采集的控制點(diǎn)坐標(biāo)

資料。

4.3數(shù)據(jù)處理

4.3.1影像合成

可根據(jù)實(shí)際需求，將低分辨率的多光譜影像與高分辨率的單波段影像重采樣生成高分辨

率多光譜影像遙感的圖像，使得處理后的影像有較高的空間分辨率，以保證監(jiān)測(cè)的精度要求。

4.3.2影像輻射較正

宜對(duì)影像進(jìn)行輻射校正，可采用絕對(duì)輻射校正方法和相對(duì)輻射校正法進(jìn)行校正。

4.3.3影像幾何糾正

由于使用目的不同或投影及比例尺的不同，宜對(duì)影像進(jìn)行幾何糾正，在校正時(shí)，一般選

取圖像上易分辨且較精細(xì)的特征點(diǎn)，如道路交叉點(diǎn)，建筑物或構(gòu)筑物的邊角等，控制點(diǎn)盡量

滿幅均勻選取。宜采取中誤差、極限誤差和相對(duì)誤差作為精度評(píng)價(jià)的指標(biāo)。以2倍中誤差為

極限誤差。

4.4其他應(yīng)用處理

最小圖斑采集面積依據(jù)不同空間分辨率的遙感影像確定，對(duì)應(yīng)關(guān)系見表2。

表2最小圖斑采集面積與影像空間分辨率對(duì)應(yīng)關(guān)系表

影像空間分辨率（m）<0.5<1.0<2.5<5.0<10.0

最小圖斑采集面積（m2）1003751500937537500

監(jiān)測(cè)時(shí)間和頻率宜采用逐月監(jiān)測(cè)，也可選擇逐季度監(jiān)測(cè)或逐年監(jiān)測(cè)。

4.5成果要求

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湖泊水域面積及流域植被覆蓋變化監(jiān)測(cè)成果應(yīng)包括文檔成果、數(shù)據(jù)成果、圖件成果。圖

件成果應(yīng)按照GB/T15968與GB/T13989，以及附錄A的相關(guān)要求和方法進(jìn)行制作。

5湖泊水域面積監(jiān)測(cè)

5.1監(jiān)測(cè)內(nèi)容

5.1.1湖泊水域面積動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè)

湖泊水域面積動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括：各月水域面積（最大、最小水域面積）、各季度

水域面積（最大、最小水域面積）、年水域面積（最大、最小水域面積）、平均水域面積（年、

季度、月平均水域面積）、多年各月水域面積（最大、最小水域面積）、多年各季度水域面

積（最大、最小水域面積）、多年年水域面積（最大、最小水域面積）、多年平均水域面積

（年、季度、月平均水域面積）。

5.1.2湖泊消落區(qū)面積動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè)

湖泊消落區(qū)動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括：消落區(qū)面積、各月落干區(qū)面積（最大、最小落干區(qū)

面積）、各季度落干區(qū)面積（最大、最小落干區(qū)面積）、年落干區(qū)面積（最大、最小落干區(qū)

面積）、平均水域面積（年、季度、月平均落干區(qū)面積）、多年各月落干區(qū)面積（最大、最

小落干區(qū)面積）、多年各季度落干區(qū)面積（最大、最小落干區(qū)面積）、多年年落干區(qū)面積（最

大、最小落干區(qū)面積）、多年平均落干區(qū)面積（年、季度、月平均落干區(qū)面積）。

5.1.3湖泊濕地面積動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè)

湖泊濕地面積動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括：各月濕地面積（最大、最小濕地面積）、各季度

濕地面積（最大、最小濕地面積）、年濕地面積（最大、最小濕地面積）、平均濕地面積（年、

季度、月平均濕地面積）、多年各月濕地面積（最大、最小濕地面積）、多年各季度濕地面

積（最大、最小濕地面積）、多年年濕地面積（最大、最小水域面積）、多年平均濕地面積

（年、季度、月平均濕地面積）、湖泊濕地率、濕地退化率。

5.2技術(shù)路線

湖泊水域監(jiān)測(cè)技術(shù)流程圖見圖1，各環(huán)節(jié)要求見5.3、5.4、5.5。

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數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

數(shù)據(jù)預(yù)處理

水體信息提取濕地信息提取

精度驗(yàn)證

是

分析計(jì)算

水域面積動(dòng)態(tài)消落區(qū)面積動(dòng)態(tài)濕地面積動(dòng)態(tài)

質(zhì)量控制

否

是

成果提交

圖1湖泊水域面積監(jiān)測(cè)技術(shù)路線圖

5.3監(jiān)測(cè)方法

5.3.1數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

遙感影像應(yīng)依據(jù)湖泊水域面積成圖比例尺的差異采用不同空間分辨率的遙感數(shù)據(jù)，對(duì)于

大比例尺（1：500、1：1000、1：2000、1：5000和1：10000）區(qū)域采用中高空間分辨率

的遙感數(shù)據(jù)，小比例尺（1：250000、1：500000、1：1000000）區(qū)域采用中低空間分辨率

的遙感數(shù)據(jù)。

數(shù)字高程模型應(yīng)依據(jù)湖泊水域面積成圖比例尺的差異采用不同空間分辨率的數(shù)字高程

模型，對(duì)于大比例尺區(qū)域采用中高空間分辨率的數(shù)字高程模型，小比例尺區(qū)域采用中低空間

分辨率的數(shù)字高程模型。

其它數(shù)據(jù)應(yīng)收集所監(jiān)測(cè)湖泊歷史及當(dāng)前水文監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、土地覆被數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)地理信息數(shù)

據(jù)等。

5.3.2數(shù)據(jù)預(yù)處理

數(shù)據(jù)預(yù)處理應(yīng)滿足如下要求：

a）應(yīng)進(jìn)行過大氣校正，輻射校正，地形的陰影校正，投影校正和影像鑲嵌與融合；

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b）應(yīng)裁剪監(jiān)測(cè)區(qū)域圖像；

c）應(yīng)基于水文監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，獲得湖泊水域最高、最低水位信息；

d）應(yīng)基于基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，獲取湖泊水域空間分布信息。

5.3.3面積提取

根據(jù)所選影像湖泊水體特征構(gòu)建水體面積提取方法，提取湖泊水體面積信息；然后，對(duì)

提取的水體信息進(jìn)行校核和修正。

根據(jù)所選影像湖泊濕地特征構(gòu)建濕地提取方法，提取湖泊濕地范圍信息；對(duì)提取的湖泊

濕地范圍進(jìn)行校核和修正。

5.3.4精度驗(yàn)證

湖泊水體信息提取結(jié)果的精度及可靠性檢驗(yàn)應(yīng)以野外驗(yàn)證、影像驗(yàn)證、水文預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)驗(yàn)

證為主。野外驗(yàn)證應(yīng)在遙感影像判讀區(qū)域抽取一定數(shù)據(jù)的樣區(qū)，應(yīng)到樣區(qū)實(shí)地去核實(shí)提取的

水體信息的正確性與完整性。影像驗(yàn)證應(yīng)以更高分辨率數(shù)據(jù)為參考數(shù)據(jù)，在驗(yàn)證區(qū)域逐水域

進(jìn)行比較，驗(yàn)證水體提取的正確性與完整性。水文預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)驗(yàn)證以統(tǒng)計(jì)修正后遙感影像提取

的湖泊水域面積，通過設(shè)置合理的水域面積浮動(dòng)區(qū)間，與水利部門公布的水文預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)對(duì)比，

在區(qū)間范圍內(nèi)即可接受為準(zhǔn)確的水域面積提取結(jié)果。

湖泊濕地面積動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)精度驗(yàn)證方法及可靠性檢驗(yàn)應(yīng)以地面驗(yàn)證、影像驗(yàn)證為主。

野外驗(yàn)證。采樣點(diǎn)布設(shè)：采樣點(diǎn)應(yīng)能覆蓋所需的監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)范圍，除特殊需要（因地形、

水深和監(jiān)測(cè)目標(biāo)所限制外），所有采樣點(diǎn)應(yīng)在監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)均勻布設(shè)，可采用網(wǎng)格式、斷面或

梅花式等布設(shè)方式以便確定監(jiān)測(cè)要素的分布趨勢(shì)。監(jiān)測(cè)時(shí)間和頻率：一年內(nèi)調(diào)查頻率應(yīng)不少

于4次，分別在春、夏、秋、冬四季各開展一次調(diào)查監(jiān)測(cè)。

影像驗(yàn)證。使用隨機(jī)點(diǎn)生成工具隨機(jī)產(chǎn)生樣本點(diǎn)（均勻分布在整個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)），利用高分

辨率影像驗(yàn)證濕地提取結(jié)果，對(duì)結(jié)果進(jìn)行逐個(gè)驗(yàn)證，利用誤差矩陣進(jìn)行分類精度評(píng)價(jià)。

野外驗(yàn)證與影像驗(yàn)證的評(píng)價(jià)指標(biāo)包括分類總精度和Kappa系數(shù)，見公式（1）。

r

Nxii(xixi)

i…………（1）

K2

N(xixi)

式中：

K——Kappa系數(shù)；

r——誤差矩陣的行數(shù)；

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xii——誤差矩陣i行i列（主對(duì)角線）上的分類預(yù)測(cè)值；

xi+、x+i——分別是第i行的和與第i列的和；

N——樣本點(diǎn)數(shù)。

kappa計(jì)算結(jié)果為-1至1之間，但通常kappa是落在0至1之間，可分為五組來表示不

同級(jí)別的一致性:0.0～0.20極低的一致性(slight)、0.21～0.40一般的一致性(fair)、0.41～0.60

中等的一致(moderate)、0.61～0.80高度的一致性(substantial)和0.81～1幾乎完全一致(almost

perfect)。

5.3.5分析計(jì)算

分析計(jì)算過程如下：

a）動(dòng)態(tài)水域面積。

基于研究時(shí)段能獲取的遙感數(shù)據(jù)，提取序列動(dòng)態(tài)水域面積。

b）平均水域面積。

對(duì)研究時(shí)段內(nèi)的每月、季度、年求取對(duì)應(yīng)月、季度、年的水域面積，對(duì)于某一監(jiān)測(cè)時(shí)段

的多個(gè)觀測(cè)數(shù)據(jù)，以多個(gè)水域面積監(jiān)測(cè)結(jié)果的平均值作為該時(shí)段的水域面積。淹沒區(qū)和落干

區(qū)的面積可參考水域面積動(dòng)態(tài)變化分析的監(jiān)測(cè)指標(biāo)，指標(biāo)計(jì)算見公式（2）。

nnn

sss

Simi，Siqi，Siyi…………（2）

mnqnyn

式中：

Sm、Sq、Sy——分別為m月、q季和y年的湖泊平均水域面積；

n——當(dāng)月（季、年）湖泊水域遙感監(jiān)測(cè)的次數(shù)；

Smi、Sqi、Syi——分別為月、季和年中第i次監(jiān)測(cè)的湖泊面積。

c）最大水域面積計(jì)算公式見公式（3）～公式（5）。

SmMaxSm1,Sm2，，Smi,Smn…………（3）

SMaxS,S，，S,S…………（4）

qq1q2miqn

SyMaxSy1,Sy2，，Syi,Syn…………（5）

式中：

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Sm、Sq、Sy——分別為m月、q季和y年的最大水域面積；

n——當(dāng)月（季、年）湖泊水域遙感監(jiān)測(cè)的次數(shù)；

Smi、Sqi、Syi——分別為月、季和年中第i次監(jiān)測(cè)的湖泊面積。

d）最小水域面積計(jì)算公式見公式（6）～公式（8）。

SmMinSm1,Sm2，，Smi,Smn………（6）

SqMinSq1,Sq2，，Smi,Sqn…………（7）

SyMinSy1,Sy2，，Syi,Syn…………（8）

式中：

Sm、Sq、Sy——分別為月、季和年的最小水域面積；

——當(dāng)月（季、年）湖泊水域遙感監(jiān)測(cè)的次數(shù)；

、、——分別為月、季和年中第次監(jiān)測(cè)的湖泊面積。

e）湖泊消落區(qū)與落干區(qū)面積。

基于歷史水文站監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，獲取湖泊歷史最高水位對(duì)應(yīng)的湖泊最大水域與最低水位對(duì)應(yīng)

的湖泊最小水域，計(jì)算湖泊消落區(qū)。結(jié)合湖泊消落區(qū)與遙感監(jiān)測(cè)的湖泊水域，計(jì)算落干區(qū)面

積，具體見公式（9）和公式（10）。

WLFZcellcellRcellR

HL…………（9）

DAcell|cellRHcellR………（10）

式中：

WLFZ——消落區(qū)；

cell——遙感影像的柵格像元；

RH——湖泊最大水域；

RL——湖泊最小水域；

DA——湖泊消落區(qū)中的落干區(qū)；

R——遙感監(jiān)測(cè)的湖泊水域。

f)湖泊濕地面積

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提取湖泊濕地后，對(duì)提取結(jié)果進(jìn)行空間分析，計(jì)算湖泊濕地面積，獲取湖泊濕地面積動(dòng)

態(tài)變化信息。

湖泊濕地構(gòu)成有以下情況：

若湖泊周圍有堤壩，則將堤壩范圍內(nèi)的洲灘等統(tǒng)計(jì)為湖泊濕地；

若湖泊周圍沒有堤壩，則將湖泊在調(diào)查期間的多年平均最高水位與湖泊當(dāng)前水位所覆蓋

的范圍統(tǒng)計(jì)為湖泊濕地；若湖泊淺水區(qū)生長有挺水植物，則將調(diào)查期間的多年平均最高水位

與水深不超過2米的挺水植物所覆蓋的范圍統(tǒng)計(jì)為湖泊濕地。

湖泊濕地率（湖泊濕地面積占湖泊面積的比率）計(jì)算見公式（11）；湖泊濕地面積退化

率（減少的面積占原始面積的百分比）計(jì)算見公式（12）。

S

c*100%

A…………（11）

SS'

e*100%

S…………（12）

式中：

c——濕地率；

A——湖泊流域面積；

e——濕地退化率；

S’——濕地現(xiàn)有面積；

S——濕地原始面積。

5.4質(zhì)量控制

質(zhì)量控制應(yīng)滿足如下要求：

a）對(duì)影像質(zhì)量進(jìn)行檢查，影像的質(zhì)量和現(xiàn)勢(shì)性應(yīng)滿足要求，影像要清晰，無大面積噪

聲，條紋及云霧；

b）對(duì)影像預(yù)處理質(zhì)量進(jìn)行檢查，包括影像糾正精度檢查及接邊精度檢查；

c）對(duì)信息提取結(jié)果精度進(jìn)行檢查，應(yīng)對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)信息提取結(jié)果采用隨機(jī)抽樣的方法選取

驗(yàn)證點(diǎn)，利用水文預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)及混淆矩陣進(jìn)行分類精度評(píng)價(jià)，計(jì)算Kappa指數(shù)；

d）對(duì)專題圖圖幅設(shè)計(jì)進(jìn)行檢查，判斷其是否合理，完整，圖面表達(dá)是否清晰、明確、

合理；

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e）對(duì)數(shù)據(jù)格式、命名、屬性信息進(jìn)行檢查，判斷其是否正確；

f）對(duì)計(jì)算方法和統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行檢查，判斷其是否合理；

g）對(duì)文檔編寫結(jié)構(gòu)、內(nèi)容進(jìn)行檢查，判斷其是否完善；

質(zhì)量評(píng)定應(yīng)依據(jù)質(zhì)量控制具體要求，按照GB/T18316中的相關(guān)要求和方法進(jìn)行。

5.5成果提交

5.5.1成果內(nèi)容

湖泊水域面積監(jiān)測(cè)主要應(yīng)包括文檔成果、數(shù)據(jù)成果、圖件成果。

5.5.2文檔成果

文檔成果應(yīng)包括但不限于如下內(nèi)容：

1）湖泊水域面積監(jiān)測(cè)實(shí)施方案；

2）湖泊水域面積監(jiān)測(cè)報(bào)告。

5.5.3數(shù)據(jù)成果

數(shù)據(jù)成果應(yīng)包括但不限于如下內(nèi)容：

1）湖泊水域面積變化矢量數(shù)據(jù)集

湖泊水域面積變化矢量數(shù)據(jù)集應(yīng)包括：各月水域面積（最大、最小水域面積）矢量數(shù)據(jù)、

各季度水域面積（最大、最小水域面積）矢量數(shù)據(jù)、年水域面積（最大、最小水域面積）矢

量數(shù)據(jù)、平均水域面積（年、季度、月平均水域面積）矢量數(shù)據(jù)、多年各月水域面積（最大、

最小水域面積）矢量數(shù)據(jù)、多年各季度水域面積（最大、最小水域面積）矢量數(shù)據(jù)、多年年

水域面積（最大、最小水域面積）矢量數(shù)據(jù)。

2）湖泊消落區(qū)面積變化矢量數(shù)據(jù)集

湖泊消落區(qū)面積變化矢量數(shù)據(jù)集應(yīng)包括：消落區(qū)面積矢量數(shù)據(jù)、各月落干區(qū)面積（最大、

最小落干區(qū)面積）矢量數(shù)據(jù)、各季度落干區(qū)面積（最大、最小落干區(qū)面積）矢量數(shù)據(jù)、年落

干區(qū)面積（最大、最小落干區(qū)面積）矢量數(shù)據(jù)、平均水域面積（年、季度、月平均落干區(qū)面

積）矢量數(shù)據(jù)、多年各月落干區(qū)面積（最大、最小落干區(qū)面積）矢量數(shù)據(jù)、多年各季度落干

區(qū)面積（最大、最小落干區(qū)面積）矢量數(shù)據(jù)、多年年落干區(qū)面積（最大、最小落干區(qū)面積）

矢量數(shù)據(jù)。

3）湖泊濕地面積變化矢量數(shù)據(jù)集

10

CH/ZXXXXX—XXXX

湖泊濕地面積變化矢量數(shù)據(jù)集應(yīng)包括：各月濕地面積（最大、最小濕地面積）矢量數(shù)據(jù)、

各季度濕地面積（最大、最小濕地面積）矢量數(shù)據(jù)、年濕地面積（最大、最小濕地面積）矢

量數(shù)據(jù)、平均濕地面積（年、季度、月平均濕地面積）矢量數(shù)據(jù)、多年各月濕地面積（最大、

最小濕地面積）矢量數(shù)據(jù)、多年各季度濕地面積（最大、最小濕地面積）矢量數(shù)據(jù)、多年年

濕地面積（最大、最小濕地面積）矢量數(shù)據(jù)。

5.5.4圖件成果

圖件成果應(yīng)包括但不限于如下內(nèi)容：

1）湖泊水域面積變化監(jiān)測(cè)圖

湖泊水域面積變化監(jiān)測(cè)圖應(yīng)包括：各月水域面積（最大、最小水域面積）矢量數(shù)據(jù)制作

各月水域面積（最大、最小水域面積）監(jiān)測(cè)圖、各季度水域面積（最大、最小水域面積）矢

量數(shù)據(jù)制作各季度水域面積（最大、最小水域面積）監(jiān)測(cè)圖、年水域面積（最大、最小水域

面積）矢量數(shù)據(jù)制作各季度水域面積（最大、最小水域面積）監(jiān)測(cè)圖、多年各月水域面積（最

大、最小水域面積）矢量數(shù)據(jù)制作多年各月水域面積（最大、最小水域面積）監(jiān)測(cè)圖、多年

各季度水域面積（最大、最小水域面積）矢量數(shù)據(jù)制作多年各季度水域面積（最大、最小水

域面積）監(jiān)測(cè)圖、多年年水域面積（最大、最小水域面積）矢量數(shù)據(jù)制作多年年水域面積（最

大、最小水域面積）監(jiān)測(cè)圖。

圖面基本內(nèi)容應(yīng)包括：各類水域面積監(jiān)測(cè)圖應(yīng)包括各類水域面積范圍線；此外，各監(jiān)測(cè)

區(qū)若跨越省、或市、或縣三級(jí)行政區(qū)，還應(yīng)包括監(jiān)測(cè)區(qū)省、或市、或縣行政界線；監(jiān)測(cè)圖還

應(yīng)包括圖廓整飾（圖名、圖例、監(jiān)測(cè)時(shí)段、數(shù)據(jù)源、經(jīng)緯網(wǎng)、比例尺、制圖時(shí)間、制圖單位

等）。

2）湖泊消落區(qū)面積變化監(jiān)測(cè)圖

湖泊消落區(qū)面積變化監(jiān)測(cè)圖應(yīng)包括：消落區(qū)面積矢量數(shù)據(jù)制作消落區(qū)面積監(jiān)測(cè)圖、各月

落干區(qū)面積（最大、最小落干區(qū)面積）矢量數(shù)據(jù)制作各月落干區(qū)面積（最大、最小落干區(qū)面

積）監(jiān)測(cè)圖、各季度落干區(qū)面積（最大、最小落干區(qū)面積）矢量數(shù)據(jù)制作各季度落干區(qū)面積

（最大、最小落干區(qū)面積）監(jiān)測(cè)圖、年落干區(qū)面積（最大、最小落干區(qū)面積）矢量數(shù)據(jù)制作

各季度落干區(qū)面積（最大、最小落干區(qū)面積）監(jiān)測(cè)圖、多年各月落干區(qū)面積（最大、最小落

干區(qū)面積）矢量數(shù)據(jù)制作多年各月落干區(qū)面積（最大、最小落干區(qū)面積）監(jiān)測(cè)圖、多年各季

度落干區(qū)面積（最大、最小落干區(qū)面積）矢量數(shù)據(jù)制作多年各季度落干區(qū)面積（最大、最小

11

CH/ZXXXXX—XXXX

落干區(qū)面積）監(jiān)測(cè)圖、多年年落干區(qū)面積（最大、最小落干區(qū)面積）矢量數(shù)據(jù)制作多年年落

干區(qū)面積（最大、最小落干區(qū)面積）監(jiān)測(cè)圖。

圖面基本內(nèi)容應(yīng)包括：消落區(qū)面積監(jiān)測(cè)圖應(yīng)包括消落區(qū)面積范圍線、各類落干區(qū)面積監(jiān)

測(cè)圖應(yīng)包括各類落干區(qū)面積范圍線；此外，各監(jiān)測(cè)區(qū)若跨越省、或市、或縣三級(jí)行政區(qū)，還

應(yīng)包括監(jiān)測(cè)區(qū)省、或市、或縣行政界線；監(jiān)測(cè)圖還應(yīng)包括圖廓整飾（圖名、圖例、監(jiān)測(cè)時(shí)段、

數(shù)據(jù)源、經(jīng)緯網(wǎng)、比例尺、制圖時(shí)間、制圖單位等）。

3）湖泊濕地面積變化監(jiān)測(cè)圖

湖泊濕地面積變化監(jiān)測(cè)圖應(yīng)包括：各月濕地面積（最大、最小濕地面積）矢量數(shù)據(jù)制作

各月濕地面積（最大、最小濕地面積）監(jiān)測(cè)圖、各季度濕地面積（最大、最小濕地面積）矢

量數(shù)據(jù)制作各季度濕地面積（最大、最小濕地面積）監(jiān)測(cè)圖、年濕地面積（最大、最小濕地

面積）矢量數(shù)據(jù)制作各季度濕地面積（最大、最小濕地面積）監(jiān)測(cè)圖、多年各月濕地面積（最

大、最小濕地面積）矢量數(shù)據(jù)制作多年各月濕地面積（最大、最小濕地面積）監(jiān)測(cè)圖、多年

各季度濕地面積（最大、最小濕地面積）矢量數(shù)據(jù)制作多年各季度濕地面積（最大、最小濕

地面積）監(jiān)測(cè)圖、多年年濕地面積（最大、最小濕地面積）矢量數(shù)據(jù)制作多年年濕地面積（最

大、最小濕地面積）監(jiān)測(cè)圖。

圖面基本內(nèi)容應(yīng)包括：各類濕地面積監(jiān)測(cè)圖應(yīng)包括各類濕地面積范圍線；此外，各監(jiān)測(cè)

區(qū)若跨越省、或市、或縣三級(jí)行政區(qū)，還應(yīng)包括監(jiān)測(cè)區(qū)省、或市、或縣行政界線；監(jiān)測(cè)圖還

應(yīng)包括圖廓整飾（圖名、圖例、監(jiān)測(cè)時(shí)段、數(shù)據(jù)源、經(jīng)緯網(wǎng)、比例尺、制圖時(shí)間、制圖單位

等）。

6流域植被覆蓋監(jiān)測(cè)

6.1監(jiān)測(cè)內(nèi)容

6.1.1植被覆蓋動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè)

植被覆蓋動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括植被的月、季度、年植被覆蓋信息，以及植被變化信息。

6.1.2植被長勢(shì)監(jiān)測(cè)

植被長勢(shì)監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括植被長勢(shì)等級(jí)。

6.1.3植被物候期監(jiān)測(cè)

12

CH/ZXXXXX—XXXX

植被物候期監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括生長季始期(startofgrowingseason,SOS)、生長季末期(endof

growingseason,EOS)和生長季長度(Lengthofgrowingseason,LOS)。

6.2技術(shù)路線

植被監(jiān)測(cè)技術(shù)流程圖見圖2，各環(huán)節(jié)要求見6.3、6.4、6.5。

數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

數(shù)據(jù)預(yù)處理

植被指數(shù)提取

精度驗(yàn)證

否

是

分析計(jì)算

植被覆蓋植被長勢(shì)植被物候

質(zhì)量控制

否

是

成果提交

圖2植被監(jiān)測(cè)技術(shù)路線圖

6.3監(jiān)測(cè)方法

6.3.1數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

遙感影像應(yīng)依據(jù)湖泊流域面積成圖比例尺的差異采用不同空間分辨率的遙感數(shù)據(jù)，對(duì)于

大比例尺（1：500、1：1000、1：2000、1：5000和1：10000）區(qū)域采用中高空間分辨率

的遙感數(shù)據(jù)，小比例尺（1：250000、1：500000、1：1000000）區(qū)域采用中低空間分辨率

的遙感數(shù)據(jù)。遙感數(shù)據(jù)可以采用原始遙感數(shù)據(jù)，也可以直接采用遙感產(chǎn)品。

其它數(shù)據(jù)應(yīng)包括土地覆被數(shù)據(jù)、植物志、植被圖、基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)。

6.3.2數(shù)據(jù)預(yù)處理

數(shù)據(jù)預(yù)處理應(yīng)滿足如下要求：

a）應(yīng)進(jìn)行過大氣校正，輻射校正，地形的陰影校正，投影校正和影像鑲嵌與融合；

13

CH/ZXXXXX—XXXX

b）應(yīng)裁剪監(jiān)測(cè)區(qū)域圖像；

c）應(yīng)基于土地覆被，獲取監(jiān)測(cè)區(qū)域植被覆蓋區(qū)域數(shù)據(jù)。

6.3.3植被指數(shù)提取

歸一化植被指數(shù)（NormalizedDifferenceVegetationIndex，NDVI）遙感產(chǎn)品，可以直接

采用遙感產(chǎn)品提取的NDVI；若遙感數(shù)據(jù)是原始數(shù)據(jù)的，采用公式進(jìn)行計(jì)算提取，NDVI的計(jì)

算公式見公式（13）：

NDVI（NIRR）（NIRR）…………（13）

式中：

NIR——近紅外波段；

R——紅光波段。

6.3.4分析計(jì)算

分析計(jì)算過程如下：

a）NDVI時(shí)間序列數(shù)據(jù)重構(gòu)。

采用云、雪像元反距離加權(quán)空間插值與數(shù)據(jù)平滑多項(xiàng)式濾波相結(jié)合的處理模型，重構(gòu)

NDVI時(shí)間序列數(shù)據(jù)。

b）月、季度、年植被覆蓋信息。

采用最大值合成法合成月、季度、年尺度的NDVI序列。

c）植被變化信息。

采用線性回歸分析方法研究監(jiān)測(cè)區(qū)域植被覆蓋的變化趨勢(shì)，可采用Mann-Kendall檢驗(yàn)

分析變化趨勢(shì)的顯著性：

1)線性回歸分析方法

以長時(shí)間序列NDVI數(shù)據(jù)線性擬合得到的斜率值（Slope）表達(dá)植被覆蓋的變化強(qiáng)度和變

化趨勢(shì)，公式見公式（14）。

nnn

niNDVIi(i)(NDVIi)

i1i1i1（14）

Slopenn…………

ni2(i)2

i1i1

式中：

i——年序號(hào)；

n——監(jiān)測(cè)年數(shù)；

14

CH/ZXXXXX—XXXX

NDVIi——任意像元第i年的NDVI值。

斜率值的絕對(duì)值越大，表示植被的變化強(qiáng)度越大，反之則變化強(qiáng)度越?。恍甭手禐檎?，

表示植被覆蓋呈增加趨勢(shì)，反之則呈減少趨勢(shì)。

2)Mann-Kendall檢驗(yàn)

用非參數(shù)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)方法判斷植被覆蓋變化趨勢(shì)顯著性的計(jì)算見公式（15）、公式（16）、

公式（17）。

設(shè)定NDVIk，ka,…,b.

S1

（）,S0

sS

Z0,S0…………（15）

S1

,S0

s(S)

其中：

n-1n

S=sgnNDVIji-NDVI

j=11i=j+

10,NDVIji-NDVI

…………（16）

sgnNDVIj-NDVIi=00,NDVIj-NDVIi

-10,NDVIji-NDVI

n(n1)(2n5)

s(S)…………（17）

18

式中：

a——監(jiān)測(cè)時(shí)段的開始時(shí)間；

b——監(jiān)測(cè)時(shí)段的結(jié)束時(shí)間；

n——監(jiān)測(cè)時(shí)段長度；

i、j——監(jiān)測(cè)時(shí)間；

NDVIi、NDVIj——像元i、j時(shí)間的NDVI值；

Z——統(tǒng)計(jì)量；

sgn——符號(hào)函數(shù)。

在給定顯著性水平下，當(dāng)Z2時(shí)，表示研究序列在α水平上存在顯著的變化,一

般分為0.05和0.01兩種情況。

15

CH/ZXXXXX—XXXX

d）植被長勢(shì)等級(jí)。

植被的生長態(tài)勢(shì)采用NDVI進(jìn)行監(jiān)測(cè)。當(dāng)植被長勢(shì)監(jiān)測(cè)歷史數(shù)據(jù)積累較少時(shí)采用逐年

NDVI差值法、比值法，積累較多時(shí)采用距平法或條件植被指數(shù)法（vegetationconditionindex，

VCI）。

1)距平法

將當(dāng)前周/旬/月植被指數(shù)與多年同期平均值進(jìn)行對(duì)比計(jì)算，用距平百分率反映植被長

勢(shì)，公式見公式（18）。

(NDVINDVI)

NDVI1…………（18）

aNDVI

式中：

NDVIa——植被指數(shù)距平百分率；

NDVI1——當(dāng)前周/旬/月植被指數(shù)；

NDVI——多年同期植被指數(shù)平均值。

2)條件植被指數(shù)法

將當(dāng)前周/旬/月植被指數(shù)與多年同期極值進(jìn)行對(duì)比計(jì)算，用條件植被指數(shù)反映植被長勢(shì)

情況，公式見公式（19）。

(NDVINDVI)

VCI1min…………（19）

(NDVImaxNDVImin)

式中：

VCI——條件植被指數(shù)；

NDVImin——多年同期植被指數(shù)的最小值；

NDVImax——多年同期植被指數(shù)的最大值。

3)差值法

將當(dāng)年周/旬/月植被指數(shù)與指定年份的周/旬/月植被指數(shù)進(jìn)行差值對(duì)比計(jì)算，反映植被

長勢(shì)情況，公式見公式（20）。

NDVINDVI1NDVI2…………（20）

16

CH/ZXXXXX—XXXX

式中：

NDVI——植被指數(shù)的差值；

——當(dāng)前周/旬/月植被指數(shù)；

NDVI1

——指定年份的周/旬/月植被指數(shù)。

NDVI2

4)比值法

將當(dāng)年周/旬/月植被指數(shù)與指定年份的周/旬/月植被指數(shù)進(jìn)行比值計(jì)算，反映植被長勢(shì)

情況，公式見公式（21）。

NDVI

RNDVI1…………（21）

NDVI2

式中：

RNDVI——?dú)w一化植被指數(shù)的比值；

——當(dāng)前周/旬/月植被指數(shù)；

——指定年份的周/旬/月植被指數(shù)。

植被長勢(shì)等級(jí)劃定結(jié)合監(jiān)測(cè)區(qū)域的天氣氣候、地理?xiàng)l件、植被類型、生態(tài)條件等要素分

為5級(jí)：好、較好、持平、較差、差，表征當(dāng)前植被狀況與指定時(shí)段或歷史同期的差異，以

評(píng)估植被長勢(shì)。

e）植被物候期監(jiān)測(cè)。

植被物候期遙感監(jiān)測(cè)包括生長季始期(SOS)、生長季末期(EOS)和生長季長度(LOS)監(jiān)測(cè),

常采用比值閾值法。

1)比值閾值法

比值閾值法計(jì)算公式見公式（22）、公式(23)、公式（24）。

NDVI(SOS)(NDVImaxNDVIRmin)20%…………（22）

NDVI(EOS)(NDVImaxNDVIFmin)20%…………（23）

LOSEOSSOS…………（24）

式中：

17

CH/ZXXXXX—XXXX

NDVImax——一年中植被NDVI最大值；

NDVIRmin——NDVI上升階段中的最小值；

NDVIFmin——NDVI下降階段中的最小值；

NDVI(SOS)——植被生長開始期的NDVI；

NDVI(EOS)——植被生長結(jié)束期的NDVI；

SOS——生長開始期；

EOS——生長結(jié)束期；

LOS——生長季長度。

6.3.5精度驗(yàn)證

植被指數(shù)信息提取結(jié)果的精度及可靠性檢驗(yàn)應(yīng)采用地面觀測(cè)的物候數(shù)據(jù)對(duì)遙感識(shí)別的

物候數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，用平均絕對(duì)誤差與均方根誤差兩個(gè)指標(biāo)評(píng)價(jià)遙感監(jiān)測(cè)結(jié)果與地面觀測(cè)數(shù)

據(jù)之間的誤差。

6.4質(zhì)量控制

質(zhì)量控制應(yīng)滿足如下要求：

a）對(duì)影像質(zhì)量進(jìn)行檢查，影像的質(zhì)量和現(xiàn)勢(shì)性應(yīng)滿足要求，影像要清晰，無大面積噪

聲，條紋及云霧；

b）對(duì)影像預(yù)處理質(zhì)量進(jìn)行檢查，包括影像糾正精度檢查及接邊精度檢查；

c）對(duì)信息提取結(jié)果精度進(jìn)行檢查，應(yīng)對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)信息提取結(jié)果采用隨機(jī)抽樣的方法選取

驗(yàn)證點(diǎn)，利用混淆矩陣進(jìn)行分類精度評(píng)價(jià)，計(jì)算Kappa指數(shù)；

d）對(duì)專題圖圖幅設(shè)計(jì)進(jìn)行檢查，判斷其是否合理，完整，圖面表達(dá)是否清晰、明確、

合理；

e）對(duì)數(shù)據(jù)格式、命名、屬性信息進(jìn)行檢查，判斷其是否正確；

f）對(duì)計(jì)算方法和統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行檢查，判斷其是否合理；

g）對(duì)文檔編寫結(jié)構(gòu)、內(nèi)容進(jìn)行檢查，判斷其是否完善。

質(zhì)量評(píng)定應(yīng)依據(jù)質(zhì)量控制具體要求，按照GB/T18316中第三章的相關(guān)要求和方法進(jìn)行。

6.5成果提交

18

CH/ZXXXXX—XXXX

6.5.1成果內(nèi)容

流域植被覆蓋監(jiān)測(cè)主要應(yīng)包括文檔成果、數(shù)據(jù)成果、圖件成果。

6.5.2文檔成果

文檔成果應(yīng)包括但不限于如下內(nèi)容：

1)植被監(jiān)測(cè)實(shí)施方案；

2)植被覆蓋監(jiān)測(cè)報(bào)告。

6.5.3數(shù)據(jù)成果

數(shù)據(jù)成果應(yīng)包括但不限于如下內(nèi)容：

1）植被覆蓋動(dòng)態(tài)變化數(shù)據(jù)集

植被覆蓋動(dòng)態(tài)變化數(shù)據(jù)集應(yīng)包括：各月NDVI數(shù)據(jù)構(gòu)成的植被覆蓋變化序列數(shù)據(jù)集，季

度、年NDVI數(shù)據(jù)構(gòu)建的季度、年植被覆蓋數(shù)據(jù)，植被變化信息構(gòu)成的植被變化數(shù)據(jù)。

2）植被長勢(shì)數(shù)據(jù)集

植被長勢(shì)數(shù)據(jù)集應(yīng)包括：各月植被長勢(shì)等級(jí)數(shù)據(jù)構(gòu)成的植被長勢(shì)序列數(shù)據(jù)集、季度、年

植被長勢(shì)等級(jí)數(shù)據(jù)構(gòu)成的季度、年植被長勢(shì)數(shù)據(jù)。

6.5.4圖件成果

圖件成果應(yīng)包括但不限于如下內(nèi)容：

1）植被覆蓋變化監(jiān)測(cè)圖

植被覆蓋變化監(jiān)測(cè)圖應(yīng)包括：各月份的植被覆蓋數(shù)據(jù)制作各月植被覆蓋監(jiān)測(cè)圖，季度、

年植被覆被數(shù)據(jù)制作季度