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ICS 07.060 B 18 DB37 山东省 地 方 标 准 DB37/T 3791 2019 大蒜长势 卫星遥感 评估技术 规范 Specification for evaluation techniques on satellite remote sensing of garlic growth status 2019-12-24 发布 2020-01-24 实施 山 东 省 市 场 监 督 管 理 局 发布 DB37/T 3791 2019 I 目 次 前言.II 1 范围.1 2 术 语和 定义.1 3 数 据要 求.2 4 评 估时 间.2 5 评 估方 法.2 6 评 估流 程.4 附录A（规 范性 附录）常用的 中高 空间 分辨 率星 载传感 器及 其红 光和 近红 外波段 参数.5 附录B（规 范性 附录）大蒜长 势等 级地 面调 查评 定指标.6 附录C（资 料性 附录）基于 GF-1/WFV 卫星 数据 的 大蒜长 势评 估示 例.7 参考文 献.8 DB37/T 3791 2019 II 前 言 本标准 按照GB/T 1.1 2009 给出 的规 则起 草。本标准 由山 东省 气象 局提 出并组 织实 施。本标准 由山 东省 气象 标准 化技术 委员 会（鲁TC 16）归口。本标准 起草 单位：山 东省 气候中 心。本标准 主要 起草 人：李峰、胡先 锋、薛晓 萍、张承 明、王 晓默。DB37/T 3791 2019 1 大 蒜长势 卫星遥感 评估技 术规范 1 范围 本标准 规定 了大 蒜长 势卫 星遥感 评估 的数 据要 求、评估时 间、评估 方法 和评 估流程。本标准 适用 于大 蒜长 势卫 星遥感 评估。2 术语和 定义 下列术 语和 定义 适用 于本 文件。2.1 红光波 段 red band 星载仪 器涵 盖的0.605 m 0.700 m的 波长 范围。QX/T 474 2019,定义2.4 2.2 近红外 波段 near infrared band 星载仪 器涵 盖的0.76 m 1.25 m 的波 长范 围。注：传感器在近红外波段所接收到的辐射主要是太阳辐射的反射。QX/T 474 2019,定义2.5 2.3 归一化 差值 植被 指数 normalized difference vegetation index；NDVI 用于植 被指 数计 算的 近红 外波段 和可 见光 波段 反射 率之差 与这 两个 波段 反射 率之和 的比 值。QX/T 284 2015,定义2.3 2.4 幼苗期 seedling stage 从大蒜 初生 叶展 开到 鳞芽 及花芽 开始 分化 的时 期。2.5 花芽和 鳞芽 分化 期 flower bud and squamous bud differentiation stage 从大蒜 花芽、鳞 芽开 始分 化到分 化结 束的 时期。2.6 花茎伸 长期 flower stem elongation stage 从大蒜 花芽 分化 至花 茎形 成和采 收的 时期。DB37/T 3791 2019 2 3 数据要 求 3.1 数据源 卫星数 据应 源自 携载 红光 波段和 近红 外波 段传 感器 的中高 空间 分辨 率（小于 或等于30 m）卫 星，常用的中 高空 间分 辨率 星载 传感器 及其 红光 和近 红外 波段参 数见 附录A。3.2 数据预 处理 在NDVI 计算 前，应对 卫星 数据做 辐射 定标、大 气校 正、几 何精 校正、投 影转 换及云 检测 处理。4 评估时 间 幼苗期 长势评 估时 间在12 月中旬，花芽 和鳞 芽分化 期长势 评估时 间在3 月下 旬，花茎 伸长期 长势 评估时间 在4 月中 旬。5 评估方 法 5.1 单时次 归一 化差 值植 被指 数（NDVI）计算单 时次 卫星 数据 的NDVI，见 公式（1）：RED NIRRED NIRNDVIR RR RI.(1)式中：INDVI 某 个大 蒜像 元单 时 次的NDVI；RNIR 近 红外 波段 的反 射 率；RRED 红 光波 段的 反射 率。5.2 NDVI 最大 值合 成 计算某 个大蒜 像元 各时次 的NDVI，按 第4章规 定的 评 估时间，选取 长势 评估日 前20天 中的观 测最 大值作为 该像 元多 时次 合成 后的值，见 公式（2）：()max(,1),(,2),(,)NDVI NDVI NDVI NDVII i I i I i I i t.(2)式中：INDVI(i)第i个 大蒜 像元合 成后 的NDVI；i 评估 区域 内 大蒜像 元序 号；INDVI(i,t)第i个 大蒜 像元第t时 次的NDVI；t 观测 总时 次，t2。5.3 NDVI 均值 计算评 估区 域内 所有 大蒜 像元NDVI 最 大值 合成 后的 算术平 均值，见 公式（3）：r i/1，m I ImiiNDVI.(3)DB37/T 3791 2019 3 式中：NDVI I 评估 区域NDVI 均值；m 评估 区域 内大 蒜 像元总 数；i 评估 区域 内大 蒜 像元序 号；Ii 评估 区域 内第i 个大蒜 像元 合成 后的NDVI；r 评估 区域 代码。5.4 NDVI 多年 平均 值 计算评 估区 域大 蒜某 生育 期最近5年 以上 所有 年份 的NDVI 平 均值，见 公式（4）：NnNDVI NDVI s n r INs r I1),(1),(.(4)式中：),(s r I NDVI 评 估区 域r在 生育 期s的NDVI 多 年平 均值；r 评估 区域 代码；s 大蒜 生育 期代码；N 统计 总年 份；n 年份 序号；),(s n r INDVI 评估区 域r 在第n 年生 育期s 的NDVI。5.5 NDVI 距平 值 计算评 估区 域当 年大 蒜某 生育期NDVI 与该 生育 期NDVI 多年 平均 值的 差值，见 公 式（5）：),(),(),(s r I s n r I s n r I NDVINDVI NDVI.(5)式中：),(s n r INDVI 评估 区域r 在第n年 生 育期s 的NDVI 距 平值；r 评估 区域代 码；s 大蒜 生育期 代码；n 年份 序号；),(s n r INDVI 评 估区 域r在第n 年 生育期s的NDVI；),(s r I NDVI 评估 区域r 在生 育期s 的NDVI 多 年平 均值。5.6 NDVI 标准 差 计算评 估区 域大 蒜某 生育 期NDVI 多年 平均 值的 标准 差，见 公式（6）：211(,)1NNDVInI r n sN.(6)式中：NDVI 标 准 差；N 统计 总 年份；n 年份 序 号；),(s n r INDVI 评估 区域r 在第n年 生 育期s 的NDVI 距 平值。DB37/T 3791 2019 4 5.7 长势判 定条 件 5.7.1 利用大 蒜幼 苗期、花 芽和 鳞芽分 化期 和花 茎伸 长期 的 NDVI 距 平值 与标 准差 综 合判定 大蒜 长势，将其划 分为 好、中、差3 个等级，判 定条 件如 下：a)若),(s n r INDVI，则判 定为 长势 好；b)若-),(s n r INDVI，则判 定为 长势 中；c)若),(s n r INDVI-，则 判定 为长 势差。5.7.2 大蒜长 势可 分为 好、中、差，大 蒜长 势等 级地 面调 查评定 指标 见附 录 B。6 评估流 程 大蒜长 势卫 星遥 感评 估应 按下列 流程 操作：a)读取预 处理 后的 卫星 数据；b)计算单 时 次NDVI 和 最大 值 合成值；c)生成区 域NDVI 均值 数据 集；d)计算幼 苗期、花 芽和 鳞芽 分化期 和花 茎伸 长期 的 NDVI 多 年平 均值、NDVI 距 平 值及标 准差；e)按大蒜 长势 判定 条件，评 估幼苗 期、花 芽和 鳞芽 分 化期和 花茎 伸长 期大 蒜长 势，基 于 GF-1/WFV卫星数 据的 大蒜 长势 评估 示例参 见附 录 C；f)在研究 区大 蒜种 植分 布图 基础上，按第4 章 规定 的 评估时 间，分 别制 作幼 苗 期、花芽 和鳞 芽分化期和 花茎 伸长 期大 蒜长 势专题 图。DB37/T 3791 2019 5 A A 附 录 A（规范 性附 录）常用的 中高 空间 分辨 率星 载传感 器及 其红 光和 近红 外波段 参数 表A.1 列出 了常 用的 中高 空 间分辨 率星 载 传 感器 及其 红光和 近红 外波 段参 数。表A.1 常用的 中高 空间 分辨 率星 载仪器 的红 光和 近红 外波 段参数 星载传感器 波段 波段范围 m 波段描述 星下点分辨率 m GF-1/WFV 3 0.630 0.690 红光（Red）16.0 4 0.770 0.890 近红外（Near infrared）16.0 GF-1/PMS 4 0.630 0.690 红光（Red）8.0 5 0.770 0.890 近红外（Near infrared）8.0 GF-6/WFV 3 0.630 0.690 红光（Red）16.0 4 0.770 0.890 近红外（Near infrared）16.0 GF-6/PMS 4 0.630 0.690 红光（Red）8.0 5 0.770 0.890 近红外（Near infrared）8.0 HJ-1/CCD 3 0.630 0.690 红光（Red）30.0 4 0.760 0.900 近红外（Near infrared）30.0 Landsat/TM 3 0.630 0.690 红光（Red）30.0 4 0.760 0.900 近红外（Near infrared）30.0 Landsat/ETM+3 0.630 0.690 红光（Red）30.0 4 0.775 0.900 近红外（Near infrared）30.0 Landsat/OLI 4 0.630 0.680 红光（Red）30.0 5 0.854 0.885 近红外（Near infrared）30.0 CBERS/CCD 3 0.630 0.690 红光（Red）19.5 4 0.770 0.890 近红外（Near infrared）19.5 DB37/T 3791 2019 6 B B 附 录 B（规范 性附 录）大蒜长 势等 级地 面调 查评 定指标 表B.1 给出 了大 蒜长 势等 级 地面调 查评 定指 标。表B.1 大蒜长 势等 级地 面调 查评 定指标 大蒜 长势 地面调查评定指标 好 大 蒜 密度 均匀，高度 整齐，无缺 苗 断垄 现象，无杂 草，蒜薹发 育 良好，蒜 头 大，蒜瓣 饱满，没 有或 仅有 轻微的病虫害和气象灾害，对生长影响极小，预计可达到丰产年景。中 大 蒜 密度 不太 均 匀，有少 量缺苗 断 垄现 象，高 度欠 整齐，有少 量 杂草，蒜 薹 发育 一般，蒜头 稍 小，蒜瓣 欠饱满，遭受病虫害或气象灾害较轻，预计可达到平均产量年景。差 大 蒜 密度 不均 匀，缺 苗断 垄严重，植株 矮小，高度 不整 齐，杂 草 较多，蒜 薹 发育 不好，蒜头 小，蒜 瓣不 饱满，病虫害或气象灾害对大蒜有明显的抑制或产生严重危害，预计产量很低、是减产年份。DB37/T 3791 2019 7 C C 附 录 C（资料 性附 录）基于 GF-1/WFV 卫星 数据 的 大蒜长 势评 估示 例 表C.1 给出 了基 于GF-1/WFV 卫星数 据的 大蒜 长势 评估 示例。表C.1 幼苗期、花 芽和 鳞芽 分化 期和花 茎伸 长期 大蒜 长势 遥感等 级划 分 大蒜 生育期 长势判定条件 长势 等级 NDVI 多年平均值),(s r I NDVI NDVI 距平值),(s n r INDVI NDVI 标 准差 幼苗期),(s n r INDVI 好 0.36),(s n r INDVI-0.36 0.02-),(s n r INDVI 中),(s n r INDVI-差 花芽和鳞芽分化期),(s n r INDVI 好 0.56),(s n r INDVI-0.56 0.04-),(s n r INDVI 中),(s n r INDVI-差 花茎伸 长期),(s n r INDVI 好 0.65),(s n r INDVI-0.65 0.04-),(s n r INDVI 中),(s n r INDVI-差 DB37/T 3791 2019 8 参 考 文 献 1 QX/T 188 2013 卫 星遥感 植被 监 测 技术 导则 2 QX/T 284 2015 甘 蔗长势 卫星 遥感 评估 技术 规范 3 QX/T 474 2019 水 稻长势 遥感 监测 技术 导则 4 DB51/T 1707 2013 大蒜农 业气 象观 测规 范 _
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