GB/T 28419-2012 风沙源区草原沙化遥感监测技术导则

　　ICS 65. 020. 01 B 07

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 28419—2012

　　风沙源区草原沙化遥感监测技术导则

　　Guideofremotesensing monitoringthegrasslandsandification for

　　sandstorm sourcearea

　　2012-06-29发布 2012-11-01实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 28419—2012

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　本标准由中华人民共和国农业部提出 。

　　本标准由全国畜牧业标准化技术委员会(SAC/TC274)归 口 。

　　本标准主要起草单位 :全国畜牧总站 、内蒙古草原勘察设计院 。

　　本标准主要起草人 :贠旭疆 、邢旗 、李新一 、刘爱军 、洪军 、董永平 、刘杰 。

　　Ⅰ

　　GB/T 28419—2012

　　风沙源区草原沙化遥感监测技术导则

　　1 范围

　　本标准规定了风沙源区草原沙化遥感监测的内容和方法 。

　　本标准适用于风沙源区草原沙化遥感监测 。

　　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 19377 天然草地退化 、沙化 、盐渍化的分级指标

　　3 术语和定义

　　GB 19377界定的以及下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1

　　风沙源区 sandstorm source

　　风沙流频繁活动并引发沙尘暴频繁发生的区域 。

　　注 : 范围涉及北京 、天津 、河北 、山西及内蒙古等五省(自治区 、直辖市)的部分县(旗 、市 、区) 。

　　3. 2

　　草原沙化 grasslandsandification

　　草原在风蚀 、干旱 、鼠虫害和不合理利用等因素影响下 ,植被出现以风沙活动为主要特征的草原退化过程 。 主要表现为土壤受侵蚀 、土质沙化 、生产力减退等特征 。

　　3. 3

　　沙化指示植物 sandification indicatorplant

　　对草原沙化具有指示作用和意义的植物 。

　　3. 4

　　一年生或越年生植物 annual-biannualplant

　　生活周期在一至两年的植物 。

　　3. 5

　　多年生植物 perennialplant

　　生活周期在两年或两年以上的植物 。

　　3. 6

　　沙生植物 sandyplant

　　适宜生活或生长在沙质土壤环境中的植物 。

　　3. 7

　　优势植物 dominantplant

　　草原群落中作用最大的植物种 。 即群落中其个体数量 、覆盖度 、生物量等均占优势 ,对其他种的生

　　1

　　GB/T 28419—2012

　　存有很大影响与控制作用 。

　　3. 8

　　综合算术优势度 summed dominanceratio;SDR

　　判别草地植物优势地位的指标 。

　　3. 9

　　当年地上生物量 annualaboveground biomass

　　齐地面剪割草本植物及木本植物当年嫩枝叶的地上部分生物量 。

　　3. 10

　　植被盖度 vegetation coverage

　　植被垂直投影面积所占单位面积的百分比 。

　　3. 11

　　归一化植被指数 normalized differentvegetation index;NDVI

　　近红外波段反射率和可见光波段反射率之差与二者之和的比值 。

　　3. 12

　　地面监测 field monitoring

　　通过地面定点监测 、路 线 监 测 , 选 择 有 代 表 性 样 地 , 获 取 监 测 对 象 的 各 种 信 息 , 也 包 括 空 间 位 置信息 。

　　3. 13

　　样地 samplingsite

　　地面监测所选择的具有代表性的采样区域 ,样地面积不小于 1 km2 。

　　4 监测指标的获取

　　4. 1 植物优势度的测定和计算

　　分种测定样方中的所有植物的盖度和重量 ,通过计算获得优势度 。综合算术优势度按式(1)计算 :

　　SDR …………………………( 1 )

　　式中 :

　　SDR2— 综合算术优势度 。

　　C′ — 某种植物的相对覆盖度值 。用该种植物的投影盖度(C) 的绝对值( %) 除以群落各种植物中最高的投影盖度绝对值的比值;C为植被投影盖度(目测估计或针刺法计算) 。

　　P′ — 某种植物的相对重量值 。用该种植物齐地面剪割的地上部重量(P) 绝对值除以群落中各种植物地 上 部 最 高 的 重 量 绝 对 值 的 比 值 ( %) ; P 为 植 被 地 上 部 分 生 物 量 (样 方 测量值) 。

　　SDR2 值大于 60%的植物为优势种 ;两种植物的 SDR2 值同时都大于 60%时 ,该两种植物为共同优势种 。

　　4. 2 归一化植被指数计算

　　归一化植被指数按式(2)计算 :

　　NDVI …………………………( 2 )

　　2

　　GB/T 28419—2012

　　式中 :

　　NDVI— 归一化植被指数 ;

　　ρnir — 近红外波段的反射值 ;

　　ρred — 红光波段的反射值 。

　　4. 3 沙生植物和沙化指示植物百分比测定和计算

　　通过地面监测记录沙生或沙化指示植物 ,并记录 ,单位面积内所有沙生植物占总种数的百分比按式(3)计算 :

　　p …………………………( 3 )

　　式中 :

　　p— 沙生植物(沙化指示植物)百分比 , % ;

　　s — 单位面积内沙生植物总株数 ;

　　y — 单位面积植株总数 。

　　4. 4 当年地上生物量

　　当年地上生物量获取有两种途径 :

　　a) 采用地面监测方法 ,通过样方测定直接获得该信息 ;

　　b) 通过遥感模型反演获得该信息 。

　　4. 5 植被盖度

　　采用地面监测方法获得该信息 ,主要用目测法或针刺法计算植被盖度 。

　　5 监测流程

　　监测按如下步骤进行 ,流程见图 1:

　　a) 根据分层抽样的原则 ,进行样地布设 。

　　b) 按照监测指标采集植被信息 。

　　c) 遥感影像预处理 。对遥感图像进行预处理 ,获得监测对象的真实反射率 。

　　d) 专题信息提取 。根 据 地 面 样 地 植 被 信 息 和 预 处 理 后 的 遥 感 图 像 , 获 得 监 测 区 域 的 沙 化 监 测信息 。

　　e) 验证 。检验上述结果的准确性和可靠性 。抽样图斑应不少于总图斑数的 5% 。验证的具体步骤如下 :

　　第一步 : 图斑属性的核实 。

　　第二步 : 图斑准确性检验 。 随机抽 取 图 斑 , 沿 待 检 图 斑 所 对 应 地 类 边 界 , 用 GPS形 成 检 验 结果 ,待检图斑与检验结果的图斑重叠率应在 80%以上 。

　　第三步 :分类精度检验 。正确分类图斑应占总图斑数 90%以上 。

　　GB/T 28419—2012

　　GB T 28419 2012

　　— /

　　图 1 监测流程图

　　6 草原沙化程度分级

　　沙生植物或沙生指示植物种群的优势度低于 10% , 为非沙化草原 ; 大于 10%为沙化草原 。 沙化级别和分级指标见表 1。

　　表 1 草原沙化程度分级

　　级 别

　　优势植物比例

　　盖 度

　　轻度沙化

　　多年生优势植物居主要地位(优势度 70%以上) ,沙 生 植 物 或 一 或 越 年 生 沙 化 指 示 植物开始增多(30%以下)

　　草 甸 草 原 和 典 型 草 原 植 被 盖 度 40% ~ 60% ,荒漠草原植被盖度 20% ~ 30%

　　中度沙化

　　沙生植物或沙化指示植物成为优势种(30% ~ 60%)

　　草 甸 草 原 和 典 型 草 原 植 被 盖 度 20% ~ 40% ,荒漠草原植被盖度 10% ~ 20%

　　重度沙化

　　以 一 、二 年 的 沙 化 指 示 植 物 为 主(60%以上)

　　草甸草原和典型草原植被盖度 20%以 下 ,荒漠草原植被盖度 10%以下