ICS 07.060 A 47 备案号：55135-2017 青 海 DB63 省 地 方 标 准 DB 63/T 1564—2017 高寒草地遥感监测评估方法 2017 - 06 - 20 发布 青海省质量技术监督局 2017 - 09 - 20 实施 发 布 DB63/T 1564—2017 目 次 前言 ................................................................................ II 1 范围 .............................................................................. 1 2 规范性引用文件 .................................................................... 1 3 术语与定义 ........................................................................ 1 4 高寒草地遥感监测方法 .............................................................. 2 5 高寒草地评估方法 .................................................................. 3 参考文献 ............................................................................. 5 I DB63/T 1564—2017 前 言 本标准按照GB/T1.1－2009给出的规则起草。 本标准由青海省气象局提出并归口。 本标准起草单位：青海省气象科学研究所。 本标准主要起草人：颜亮东、赵慧芳、李璠、肖建设、陈国茜、校瑞香、李林、苏淑兰、李甫、张 帅旗、祁栋林、郭斌。 II DB63/T 1564—2017 高寒草地遥感监测评估方法 1 范围 本标准规定了高寒草地牧草返青期、黄枯期和生长季植被覆盖度、牧草鲜草产量遥感监测评估方法。 本标准适用于开展高寒草地牧草的遥感监测、科研、服务等相关工作。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是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。 GB 3100 国际单位制及应用 3 术语与定义 下列术语和定义适用于本标准 3.1 高寒草地 分布在青藏高原上的高寒草甸、高寒草原、高寒荒漠草原等草地的总称。 3.2 植被指数 VI 运用多光谱遥感数据经线性或非线性组合方式产生某些对牧草长势、生物量等有一定指示意义的数 值。 [QX/T 284-2015，定义 2.2] 3.3  归一化植被指数 NDVI 又称标准化植被指数，是近红外通道、红色通道反照率之差与近红外通道、红色通道反照率之和的 比值。在绿色植物生长的早中期阶段，即植物生长还不太旺盛，覆盖度处于中、低程度时，此指数随着 覆盖度的增加而迅速增大；当覆盖度增大到一定程度时，标准化植被指数增加趋于缓慢。该指数适合于 植物早、中期生长阶段的监测。 [QX/T 284-2015，定义 2.3] 3.4  比值植被指数 RVI 1 DB63/T 1564—2017 近红外通道反照率与红色通道反照率的比值。在植物生长的整个阶段，该指数能较好地反映植被的 覆盖度和生长状况的差异，特别适用于植物生长高度旺盛，具有高覆盖度时植被监测。 [DB21/T 1455.1-2006，定义 2.12] 3.5 差值植被指数 DVI 卫星近红外通道反照率与红色通道反照率的差值。 3.6  牧草产量 某一时刻单位面积地上所含牧草（或植物体）的累计总量，单位公斤/公顷。 3.7  牧草返青期 春季越冬植株露出心叶，或老叶恢复弹性，由黄转绿的日期。 3.8  牧草黄枯期 植株地上器官约有三分之二枯萎变色的日期。 3.9  牧草发育期 自然环境中牧草生命活动的季节现象。 注：牧草的主要发育期包括返青（出苗）、开花、成熟、黄枯等。 3.10 牧草覆盖度 一定面积（长度）内，牧草对地面的投影面积（长度）占总面积（长度）的百分比，取整数。 4 高寒草地遥感监测方法 4.1 高寒草地牧草返青期遥感监测方法 采用NDVI归一化植被指数前后的差值进行监测。在牧草返青前，牧草生物量处于一年中的最低值， NDVI值一般小于某一个阈值A（EOS/MODIS、NOAA、FY、GF等不同的卫星，这个阈值不一样，如EOS/MODIS 卫星的A为0.08）。当牧草开始返青生长时，牧草生物量则迅速增加。 定义牧草生长率为： △NDVI=MNDVI2－MNDVI1……………………………………（1） 取 MNDVI2 为牧草返青后 NDVI 指数最大值，MNDVI1 为牧草返青前 NDVI 指数最大值。（1）式可反 映牧草返青状况。当△NDVI≥某一个阈值 B（如 EOS/MODIS 卫星的 B 为 0.03）或 MNDVI2≥A 时为牧草返 2 DB63/T 1564—2017 青期。 4.2 高寒草地牧草黄枯期遥感监测方法 当牧草进入黄枯期时，NDVI 值也随之下降。取 MNDVI2 为牧草黄枯后 NDVI 指数最大值，MNDVI1 为 牧草黄枯前 NDVI 指数最大值，NDVI 的前后两次的差值为： △NDVI=MNDVI1－MNDVI2…………………………………（2） （2）式可以反映牧草黄枯状况。当△NDVI≥C或MNVI2≤D时为黄枯期。 4.3 高寒草地牧草产量遥感监测方法 5～6 月，利用各草场类型牧草的最大归一化植被指数（NDVI）与实测平均产量值建立鲜草产量指数 监测模型。 bx Y=ae ……………………………………………………（3） (3)式中，Y 为牧草产量，单位公斤/公顷。X 为 NDVI 值，a、b 模型常数。 7～9 月，利用各草场类型牧草的最大比值植被指数（RVI）与实测平均产量值建立鲜草产量的二元 回归监测模型。 2 Y=kx +lx+m ……………………………………………（4） （4）式中，Y为牧草产量，单位公斤/公顷。X为RVI值，k、l、m为模型常数。 4.4 高寒草地牧草覆盖度遥感监测方法 牧草覆盖度监测用下式： FC=（NDVI-FCmin）/（FCmax-FCmin）…………………………（5） （5）中，FC为牧草覆盖度，NDVI为归一化植被指数，FCmin为不同草场类型实测的最小覆盖度，FCmax 为不同草场类型实测最大覆盖度。 5 5.1 高寒草地评估方法 高寒草地等级评估方法 根据遥感监测牧草鲜草产量，结合青海省草地资源分级标准，将草地资源评估为8个等级；青海省 草地资源等级分级标准见表1。 表1 青海省草地资源等级分级标准 2 草地资源等级 牧草产量（kg/hm ） 1 ≤750 2 751～1500 3 1501～3000 4 3001～4500 5 4501～6000 6 6001～7500 7 7501～9000 8 ≥9001 3 DB63/T 1564—2017 5.2 牧草产量年景评估方法 根据遥感监测当年牧草产量与近5年平均牧草产量的距平百分率，将牧草产量年景评估为丰年、平 年和歉年；青海省牧草产量年景评估指标见表2。 表2 5.3 青海省牧草产量年景评估指标 牧草产量年景 与近 5 年平均牧草产量距平百分率（%） 歉年 ＜-10 平年 -10～10 丰年 ＞10 牧草返青期、黄枯期评估方法 根据遥感监测的当年牧草返青期（黄枯期）与近5年平均返青（黄枯）相比，提前（推迟）天数， 将牧草返青期（黄枯期）评估为特早、偏早、略偏早、正常、略偏晚、偏晚、特晚；青海省牧草返青期 （黄枯期）早晚评估指标见表3。 表3 5.4 青海省牧草返青期（黄枯期）早晚评估指标 牧草返青期（黄枯期）早晚 与近 5 年平均返青期（黄枯期）相比提前（推迟）天数（d） 特早 提前 8d 以上 偏早 提前 8d～6d 略偏早 提前 5d～3d 正常 提前 2d～推迟 2d 略偏晚 推迟 3d～5d 偏晚 推迟 6d～8d 特晚 推迟 8d 以上 草地覆盖度等级评估方法 根据遥感监测牧草覆盖度，结合青海省草地资源分级标准，将草地覆盖度评估为低覆盖度草地、中 覆盖度草地和高覆盖度草地3个等级；青海省草地覆盖度等级分级标准见表4。 表4 草地覆盖度等级 牧草覆盖度 Fc(%) 低覆盖度草地 ≤20 中覆盖度草地 20＜Fc＜50 高覆盖度草地 4 青海省草地覆盖度等级分级标准 A ≥50 DB63/T 1564—2017 参 考 文 献 [1]中国气象局.农业气象观测规范上卷[M].北京：气象出版社,1993年. [2]王江山.青海省生态环境监测系统[M].北京：气象出版社,2004年. [3]王龙明.青海草地资源[M]，西宁：青海省人民出版社，1998年. [4]陈立军等，中国植被净第一性生产力遥感动态监测，遥感学报VOL.6，NO.2. [5]陈全功等.使用NOAA/AVHRR资料进行牧草产量及载畜量监测的方法研究，草业学报，1994，4⑶. [6]刘玉洁.杨忠东等.MODIS遥感信息处理原理与算法[M].科学出版社2001年. [7]徐希孺.环境监测与作物估产的遥感研究论文集，北京大学出版社，1991年：131-136. [8]徐希孺.环境监测与作物估产的遥感研究论文集，北京大学出版社，1991年：131-136. [9]郭德友等编译.农业遥感［M］.北京：科学出版社，1986． _________________________________ 5