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　　【仪表网 仪表标准】为贯彻《中华人民共和国环境保护法》，规范生态环境监测工作，生态环境部组织编制了《生态遥感地面观测与验证技术导则》国家生态环境标准征求意见稿，现征求各有关单位意见。意见反馈邮箱zhiguanchu@mee.gov.cn，截止时间2022年1月10日前。
 

　　随着国家对于生态监管要求提高、管理部门业务日益增多，基于遥感技术的生态环保业务不只是大区域的遥感监测监管，还有全区域覆盖的现状调查及评估分析，从时间、空间、 内容上都更为复杂。相关管理部门对于生态环境保护业务的管理要求日益提高，相应的技术难度及精确度的要求也有大幅度地提高。这需要以遥感技术为基础的监管、评估手段更为标准和统一，而定量遥感产品，作为当下生态状况监测监管及调查评估的主要数据支撑，更需要进行标准化。
 

　　因此，本标准就生态定量遥感产品的验证过程做出基本要求，作为技术导则，能为定量遥感产品的精细化生产和进一步验证提供支撑，为生态环保相关部门提供更为精确的数据支撑和决策建议。
 

　　本标准由生态环境部生态环境监测司、法规与标准司组织制订。 本标准主要起草单位：生态环境部卫星环境应用中心、中国科学院地理科学与资源研究 所、中国科学院空天信息创新研究院、山西省生态环境监测和应急保障中心(山西省生态环 境科学研究院)、四川省生态环境科学研究院、江苏省环境监测中心。
 

　　本标准为首次发布。本标准规定了陆地生态遥感地面观测与验证工作各环节的基本要求，包括地面验证场 (站)选址、验证样地样方布设、观测参数、观测方法、基础设施建设、遥感产品验证及验 证精度评价等。
 

　　本标准内容引用了下列文件或其中的条款。凡是不注明日期的引用文件，其有效版本适 用于本标准。 GB/T 36296 遥感产品真实性检验导则；GB/T 39468 陆地定量遥感产品真实性检验通用方法；GB/T 40034 叶面积指数遥感产品真实性检验；GB/T 40039 土壤水分遥感产品真实性检验；HJ 1141 生态保护红线监管技术规范 生态状况监测(试行)；HJ 1142 生态保护红线监管技术规范 生态功能评价(试行)；HJ 1143 生态保护红线监管技术规范 保护成效评估(试行)；HJ 1167 全国生态状况调查评估技术规范——森林生态系统野外观测；HJ 1168 全国生态状况调查评估技术规范——草地生态系统野外观测；HJ 1169 全国生态状况调查评估技术规范——湿地生态系统野外观测；HJ 1172 全国生态状况调查评估技术规范——生态系统质量评估；HJ 1173 全国生态状况调查评估技术规范——生态系统服务功能评估。
 

　　基础设施要求：
 

　　1. 观测仪器搭载平台
 

　　地面观测数据多由观测仪器获得，仪器的搭载会直接影响观测数据的准确性和一致性。 本标准对仪器搭载平台的建设或选取提出以下要求：
 

　　a)固定样方基础设施
 

　　固定采样点在 6.2 节布设要求的前提下，选取固定的具体位置，并按照样方大小的要求 在样方外围设立必要的保护设施，设施需考虑野外牲畜破坏、极端天气影响等。另外，需设 立标识，便于记录或警示。
 

　　对于需要专业仪器测量的样方，仪器要根据使用要求和防水、防尘、防腐蚀等保护措施 要求进行安装。如果单个固定采样点或多个距离较近的固定采样点要使用多种或多个仪器进 行参数观测，需安装数据采集器，将所有仪器采集的数据进行收集汇总。相关设备采用太阳 能和蓄电池互补的方式供电，蓄电池在日照弱的情况下可连续使用 30 天以上。
 

　　b)观测塔建设
 

　　根据不同生态环境状况，选取不同的架设方式。对于植被平均高度较高的区域(生态系 统以森林、灌丛为主)、地基不稳的区域(生态系统以湿地为主)以及气象条件常年较差(大 风、冰冻、沙尘、风暴等)的区域，需选取观测塔；对于植被平均高度较低且气象条件较好 的区域(生态系统以草地、耕地为主)，可根据实际情况选取支架或观测塔。
 

　　为便于搭载仪器，减少周边环境影响，观测塔或支架需根据具体要求在不同高度处安装 横杆，仪器安装在远离观测塔或支架的一段。相关设备采用太阳能和蓄电池互补的方式供电， 蓄电池在日照弱的情况下可连续使用 30 天以上。
 

　　c)无人机配备
 

　　无人机悬停精度能满足与地面样方的位置匹配，垂直和水平的定位误差宜小于 1 m；无 人机飞行环境要求根据观测区域实际环境而定，无人机最高起飞海拔宜不低于 4000 m，抗风速 15 m/s(7 级风)；无人机飞行时间要求根据观测范围和搭载传感器实际情况而定，满 载飞行时间宜不低于 20 分钟。
 

　　2.数据汇交能力建设
 

　　利用计算机和网络技术，实现野外样方节点的数据采集、汇集，并将数据传输至数据中 心进行管理应用。
 

　　a)数据采集
 

　　对于相对集中的多个固定样方(数据采集节点)，采用短距离无线自组网方式，将数据 传输至数据汇集节点，进行数据处理。汇集节点同样采用上述组网方式，将数据传输至网关。
 

　　b)数据传输
 

　　网关的数据按照移动通信协议进入数据传输系统，并通过 TCP/IP、UDP 等通信协议传 输至数据中心。
 

　　c)数据管理与应用
 

　　数据中心负责数据的管理与应用，包括数据展示与分析、遥感产品反演、遥感产品验证、 数据管理与维护等。 除样方的自动采集数据以外，各过程也均可接收符合标准要求的外部数据。
 

　　遥感产品验证方法：
 

　　1.直接法
 

　　直接利用待检验参数的地面观测数据，对待检验的遥感产品进行验证。直接法要求待检 验参数能直接通过野外观测获得。具体包括以下要求：
 

　　a)样方选取要求
 

　　样方根据验证参数和要求选择。固定样方对待检验产品的区域位置有一定的限制，但对 于长时间序列产品或多时相合成产品有显著优势；流动样方布设灵活，可根据待检验产品区 域要求进行自由设置。具体采样方法，可依据 GB/T 39468 相关规定执行。由于地面观测样 方和待检验产品像元范围差异较大，因此样本选取时需充分考虑尺度问题，便于根据像元尺 度内地表异质性情况进行尺度转换。具体尺度转换方法，可依据 GB/T 39468 相关规定执行。
 

　　b)观测参数要求
 

　　地面观测参数与待检验产品需具有相同的物理意义。以常用的地表反照率产品验证为例， 产品包括黑空反照率和白空反照率，而地面观测的地表反照率多为真实反照率(即蓝空反照 率)，无法直接验证，只能对基于黑空、白空反照率和天空散射比计算获得的蓝空反照率产 品进行验证。
 

　　c)观测时间要求
 

　　地面观测时间与待检验产品需保持一致。对于瞬时或短时产品，尤其是对于随时间变化 较快的参数(如地表温度)，地面观测与待检验产品需同步(或准同步)；对于长时间合成 产品(如 8 天产品、月产品、年产品等)，尽量做到每日卫星过境前后半小时内观测，并按 照产品时间进行合成，形成待检验产品的地面观测值。
 

　　d)观测光谱要求
 

　　参数与地面光谱波长有密切关系，地面观测仪器的响应波段和待检验产品的波段需相一 致。
 

　　2. 间接法
 

　　对于野外地面观测无法直接获取参数观测值的情况，可采用间接法验证。常用的间接方 法有以下几种：
 

　　a)交叉检验法：利用已检验的、精度较高的遥感产品对待检验产品进行验证。
 

　　b)时空变化趋势分析检验法：分析待检验遥感产品时空变化特征和相关影响因子时空 变化特征的相关关系，来实现待检验产品的验证。
 

　　具体要求和方法可依据 GB/T 36296 和 GB/T 39468 相关规定执行。
 

　　本标准适用于指导基于生态遥感及地面观测技术的产品验证、遥感监测、调查评估等全 国及区域相关工作。