GB∕T 41280-2022 卫星遥感影像植被覆盖度产品规范.pdf

书 书 书犐 犆犛 犆犆犛犃 中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准犌犅犜 卫星遥感影像植被覆盖度产品规范犛 狆 犲 犮 犻 犳 犻 犮 犪 狋 犻 狅 狀 狊犳 狅 狉犳 狉 犪 犮 狋 犻 狅 狀 犪 犾狏 犲 犵 犲 狋 犪 狋 犻 狅 狀犮 狅 狏 犲 狉狆 狉 狅 犱 狌 犮 狋犳 狉 狅犿狊 犪 狋 犲 犾 犾 犻 狋 犲狉 犲犿狅 狋 犲狊 犲 狀 狊 犻 狀 犵犻 犿犪 犵 犲 狉 狔 发布 实施国 家 市 场 监 督 管 理 总 局国 家 标 准 化 管 理 委 员 会发 布目次前言引言范围规范性引用文件术语和定义产品分类 类别划分 单日植被覆盖度产品 多日合成植被覆盖度产品命名规则 名称组成 名称要求产品构成 产品概述 植被覆盖度数据集 辅助数据集 元数据集技术要求 时间信息 地理信息 质量信息产品检查附录（资料性）常用的植被覆盖度估算方法附录（资料性）常用的植被覆盖度产品时间合成方法附录（规范性）植被覆盖度产品元数据集 附录（资料性）植被覆盖度产品元数据集示例 参考文献 犌犅犜 库七七 w w w.k q q w.c o m 标准下载前言本文件按照 标准化工作导则第部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国科学院提出。本文件由全国遥感技术标准化技术委员会（）归口。本文件起草单位：中国科学院空天信息创新研究院、北京师范大学、中国科学院地理科学与资源研究所、中国科学院大学。本文件主要起草人：宋婉娟、穆西晗、阎广建、阮改燕、贾坤、吴骅、姜小光、刘照言、王新鸿。犌犅犜 库七七 w w w.k q q w.c o m 标准下载引言植被覆盖度反映了植被生长的茂盛程度，作为刻画地表植被覆盖状况的重要生物物理参数之一，广泛应用于植被变化检测、生态环境评估、水土保持监测、气候变化研究等领域，在揭示地表植被分布规律、掌握生态环境变化状况并分析其发展趋势等方面都具有重要意义。本文件归纳利用卫星遥感影像生产的植被覆盖度产品的概念、内容、规格、质量等共性信息，规范其描述，形成卫星遥感影像植被覆盖度产品规范，作为该产品生产、应用相关行业的共同标准，将有利于植被覆盖度产品的规范生产和高效应用。犌犅犜 库七七 w w w.k q q w.c o m 标准下载卫星遥感影像植被覆盖度产品规范范围本文件规定了光学卫星遥感影像陆地植被覆盖度产品的产品分类、命名规则、产品构成、技术要求和产品检查。本文件适用于光学卫星遥感影像陆地植被覆盖度产品，利用其他数据源生产的植被覆盖度产品也可比照本文件。规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。瓦片地图服务 基于地形图标准分幅的遥感影像产品规范 基础地理信息数字成果元数据 植被覆盖度遥感产品真实性检验术语和定义 、和 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。植被指数狏 犲 犵 犲 狋 犪 狋 犻 狅 狀犻 狀 犱 犲 狓一系列利用遥感影像不同谱段数据的线性或非线性组合而形成的能反映绿色植物的生长状况和分布的特征指数。来源：，有修改 植被覆盖度犳 狉 犪 犮 狋 犻 狅 狀 犪 犾狏 犲 犵 犲 狋 犪 狋 犻 狅 狀犮 狅 狏 犲 狉单位面积内植被冠层（包括叶、茎、枝）垂直投影面积所占的比例。注：无量纲，取值范围。植被覆盖度产品犳 狉 犪 犮 狋 犻 狅 狀 犪 犾狏 犲 犵 犲 狋 犪 狋 犻 狅 狀犮 狅 狏 犲 狉狆 狉 狅 犱 狌 犮 狋由遥感影像数据生产的植被覆盖度数据集、辅助数据集及元数据集的统称。产品分类 类别划分植被覆盖度产品分为两类：单日植被覆盖度产品和多日合成植被覆盖度产品。犌犅犜 库七七 w w w.k q q w.c o m 标准下载 单日植被覆盖度产品利用单日内的卫星遥感影像生产得到的植被覆盖度产品。植被覆盖度估算方法见附录。多日合成植被覆盖度产品利用多日卫星遥感影像按照某种规则合成得到的植被覆盖度产品。合成时间范围可以是天、天、天，也可以是任意时间范围。多日时间合成方法见附录。命名规则 名称组成植被覆盖度产品的命名应包括产品名称和扩展名两部分。产品名称应包含但不限于以下要素，且各要素排列顺序可变。命名总体表现形式如下：产品代码 卫星和传感器标识 产品标识时间 地理覆盖范围 版本号扩展名 名称要求产品名称各要素应符合如下要求：）产品代码：卫星遥感影像植被覆盖度产品的简称；示例：全球陆表特征参量（，）产品中利用中分辨率成像光谱仪（，）米分辨率数据生产的植被覆盖度产品代码为 。）卫星和传感器标识：产品主体数据的卫星和传感器标识，见 中附录；）产品标识时间：对于单日植被覆盖度产品，记录数据获取时间；对于多日合成植被覆盖度产品，记录合成时间范围内的中心时间；）地理覆盖范围：对于分瓦片组织的产品按照 中 的规定记录行列号；对于分幅组织的产品按照 中 的规定记录分幅编号；对于未分块组织的产品根据实际情况记录全球或区域标识；）版本号：产品生产的版本代码；）产品的扩展名由产品文件格式决定，包括但不限于（；层次型数据格式）、（；层次型数据格式第五版）、（；网络通用数据格式）、（；地理标签图像文件格式）。产品构成 产品概述植被覆盖度产品由三部分构成：植被覆盖度数据集、辅助数据集和元数据集。植被覆盖度数据集植被覆盖度数据集以栅格形式存储植被覆盖度估算结果。栅格大小即遥感影像像元大小，应在元数据集中记录。数据存储时可乘以缩放转换系数，以整型记录。犌犅犜 库七七 w w w.k q q w.c o m 标准下载 辅助数据集植被覆盖度产品辅助数据集包括栅格数据和文本数据两种。其中，栅格数据像元大小在不特别说明的情况下应与植被覆盖度数据集一致且一一对应。辅助数据集的构成包括但不限于表所列项。表辅助数据集构成名称数据格式数据类型约束条件单日植被覆盖度产品多日合成植被覆盖度产品备注产品质量标记数据栅格位整型合成时间选择数据栅格 位整型经纬度数据集栅格字符型或浮点型当未投影时必填当未投影时必填经纬度数据集共有两层，一层记录逐像元经度，一层记录逐像元纬度。当以度分秒形式记录时数据类型为字符型，当以度的形式记录时数据类型可为浮点型快视图栅格位整型像元大小可大于植被覆盖度数据集算法说明文档文本字符型用户手册文本字符型真实性检验报告文本字符型注：对于约束条件列中描述符的说明如下：（必选）辅助数据集应当选用；（条件必选）说明辅助数据集是否选用条件，当条件满足时，该辅助数据集必选；（可选）辅助数据集可以选用，也可以不选用；（不适用）约束条件不适用于该辅助数据集。辅助数据集包括。）产品质量标记数据：逐像元记录从输入遥感影像及其辅助数据集中提取的云、冰雪、水等信息，并判断植被覆盖度估算结果的有效性和合理性，根据表进行质量标记。）合成时间选择数据：记录多日合成过程中像元日期的选择，用一年中的第几天（，）表示。当合成过程中不存在唯一或最大贡献像元日期时，记录合成时间范围内的中心时间。示例：天合成产品，合成时间范围是，当利用最大值合成时，如果合成值信息实际来自第天的数据，则合成时间选择数据记录值为。示例：天合成产品，合成时间范围是，当利用平均值合成时，则合成时间选择数据记录值为。）经纬度数据集：逐像元记录植被覆盖度数据集经纬度信息。）快视图：对植被覆盖度数据集重采样生成的低分辨率用于预览产品状况的图片。犌犅犜 库七七 w w w.k q q w.c o m 标准下载）算法说明文档：详细记录植被覆盖度产品生产算法及流程等信息的文档。）用户手册：记录植被覆盖度产品构成、使用方法、获取途径等信息的文档。）真实性检验报告：应按照 中第章的相关规定，记录植被覆盖度产品准确度和不确定度评价过程和结果的文档。表产品质量标记方式比特位参数名值描述植被覆盖度有效性和合理性 数据有效，质量好数据有效，使用时要检查云掩膜数据有效，估算结果不合理无效值云掩膜 晴空可能有云有云冰雪掩膜无积雪有积雪水掩膜非水域水域注：产品质量标记数据以二进制标记，十进制存储。注：“可能有云”指从输入遥感影像及其辅助数据集中无法确定该像元是否受云影响。元数据集元数据集应符合 中第章的相关规定，记录产品标识信息、地理信息、生产信息、质量信息、分发信息，元数据集的记录和存储应按附录的要求执行，元数据集示例见附录。多日合成植被覆盖度产品应在元数据集生产信息中记录合成开始时间、合成结束时间、合成算法的选择及其版权信息。技术要求 时间信息时间信息应采用公元纪年，格林威治时间。地理信息 坐标系和投影当植被覆盖度数据集有投影时，应在植被覆盖度数据集或元数据集中包含影像坐标系和投影信息；当植被覆盖度数据集未投影时，应在辅助数据集中包含经纬度数据集。当植被覆盖度数据集以地图形式发布时，应符合 中 的相关规定。地理覆盖范围应在植被覆盖度数据集或元数据集中包含影像的地理覆盖范围信息。当植被覆盖度数据集以分块犌犅犜 库七七 w w w.k q q w.c o m 标准下载的形式组织时，应在元数据集中包含影像的分块编号，相应元数据应逐块描述。质量信息 产品准确度应按照 中第章、第章的相关规定，在元数据集中记录平均误差、均方根误差、相关系数三个植被覆盖度产品准确度评价指标结果。产品不确定度应按照 中第章、第章的相关规定，在元数据集中记录标准差这一植被覆盖度产品不确定度评价指标结果。空间连续性分别计算质量标记数据中“数据有效，质量好”，“无效值”和云掩膜（包括“可能有云”和“有云”）的像元数占像元总数的比例，在元数据集中记录优质数据比例、无效值的比例和云覆盖比例。产品检查产品检查应在产品生产后、公开发布或交付用户前进行。检查项应包括但不限于表所列项。表植被覆盖度产品检查项检查项检查内容证实方法产品命名产品名称应符合第章要求产品构成植被覆盖度数据集所有产品是否存在；应符合 要求产品质量标记数据所有产品是否存在；应符合）要求合成时间选择数据对于多日合成植被覆盖度产品，是否存在；应符合）要求经纬度数据对于未投影产品，是否存在；应符合）要求元数据集所有产品是否存在；应符合 及附录要求时间信息时间记录应符合 要求地理信息坐标系和投影应符合 要求地理覆盖范围应符合 要求质量信息产品准确度应符合 要求产品不确定度应符合 要求空间连续性应符合 要求犌犅犜 库七七 w w w.k q q w.c o m 标准下载附录犃（资料性）常用的植被覆盖度估算方法犃 概述植被覆盖度产品的生产依次包括输入数据的准备、植被覆盖度估算、产品输出和产品检查。其中，输入数据应经过几何纠正、辐射定标、大气校正等预处理。植被覆盖度估算方法包括但不限于：经验模型法、半经验模型法和物理模型法。当使用其他估算方法时，可在元数据集中明确记录，并包括算法说明文档。犃 经验模型法经验模型法是通过对遥感数据的某一波段、波段组合反射率或遥感植被指数与实际测量的植被覆盖度进行回归，建立统计估算模型，并将模型推广到更大尺度上的植被覆盖度估算。以植被指数作为经验模型自变量是最常用的遥感估算植被覆盖度方法。该方法通过选取与植被覆盖度具有良好相关关系的植被指数，建立植被指数与植被覆盖度的转换关系，进而估算植被覆盖度。具体形式可包括公式（）公式（）：犳犪犞犫（）犳犪犞犫犞犮（）犳（犪犞犫）（）式中：犳 植被覆盖度；犞 植被指数；犪、犫、犮 回归系数。常用于植被覆盖度估算的植被指数包括差值植被指数（）、归一化差值植被指数（）、土壤调整植被指数（）等。为了更好的利用植被绿度信息并去除大气纠正误差对结果的影响，包括绿度植被指数（）、可见光大气阻抗植被指数（）在内的植被指数也被用于植被覆盖度的估算。植被指数具体描述如表 所示。表犃 常用植被指数及计算方法植被指数计算方法犞 犞（）（）犞 犔（犔）犞 ）（）犞（）（）注：犔为土壤调节系数，该系数与植被浓度有关，由实际区域条件确定，用来减小植被指数对不同土壤反射变化的敏感性；、和 分别表