ICS07.060 A47 QX 中华人民共和国气象行业标准 QX/T540-2020 高分辨率对地观测卫星陆地水体面积变 化监测技术导则 Technical directive for the area change monitoring of inland water body by using China High-Resolution Earth Observation System satellite 2020-01-21发布 2020-05-01实施 中国气象局发布 QX/T540-2020 高分辨率对地观测卫星陆地水体面积变化监测技术导则 1范围 本标准规定了高分辨率对地观测（以下简称“高分”）卫星陆地水体面积变化监测的数据准备、陆地 水体信息提取方法、监测方法及流程. 本标准适用于利用国产高分一号、高分二号或具有类似通道设计的高分卫星数据，开展陆地水体面 积变化遥感监测和评价工作. 2术语和定义 下列术语和定义适用于本文件. 2.1 归一化差值水体指数normalized difference water body index;NDWI 绿光波段与近红外波段反射率之差与这两个波段反射率之和的比值. 2.2 阴影水体指数shade water body index;SWI 近红外波段反射率小于某一阈值时的蓝光波段反射率与绿光波段反射率之和减去近红外波段反射 率的值. 2.3 太阳高度角solar elevation 太阳所在方向与地平线方向间的夹角. 注：改写GB/T31163一2014.定义3.18. 2.4 陆地水体inland water body 陆地表面的江河、湖泊、水库等天然或人工水体. 3数据准备 3.1时相要求 按评价目的选择适当年份、适当季节或丰枯水季的高分卫星遥感数据，应确保影像中水体最大限度 出露，保证监测评价的延续性和可比性. 3.2数据要求 应选择满足时相要求的晴空多光谱（蓝光波段、绿光波段、近红外波段）数据，确保监测评价使用高 分卫星数据空间分辨率的一致性.高分一号主要参数参见附录A 高分二号主要参数参见附录B. 3.3数据处理 对高分卫星数据进行大气校正、几何校正、正射校正、太阳高度角订正、配准、拼接、裁剪等处理.其 中，太阳高度角订正见式(1)： 1 QX/T540-2020 R'=R/sinZ (1) 式中： R'—太阳高度角订正后的反射率； R—太阳高度角订正前的反射率； Z—成像时刻的太阳高度角，单位为度(). 4陆地水体信息提取方法 4.1一般原则 地势平坦区的水体信息宜利用归一化差值水体指数提取，丘陵区、山区的水体信息宜利用阴影水体 指数提取. 4.2地势平坦区水体 依式(2)计算归一化差值水体指数： NDWI= Rgreen -Rnir Rgneen Rnir (2) 式中： NDWI一—归一化差值水体指数； R—绿光波段反射率； Rn—一近红外波段反射率. 归一化差值水体指数参考阈值为0，当NDWI≥0时，则为水体. 4.3丘陵区、山区水体 4.3.1依式(3)提取水体和阴影混合体信息： R'i≤C1 (3) 式中： R'—太阳高度角订正后的近红外波段反射率； C1一一经验阙值，参考取值为0.17. 4.3.2在水体和阴影混合体背景上，依式(4)计算阴影水体指数，区分水体和阴影信息： SWI R'Mlue R'gen-R'i (4) 式中： SWI—阴影水体指数； R'ue一太阳高度角订正后的蓝光波段反射率； R'—太阳高度角订正后的绿光波段反射率. 4.3.3当满足式(5)判识条件标示为水体，满足式(6)判识条件标示为阴影： SWI≥C2 (5) SWI<C2 (6) 式中： C2—经验阙值，参考取值为0.015. 2 QX/T540-2020 5陆地水体面积变化监测方法 5.1一般要求 5.1.1应选择评价期和对照期开展陆地水体面积变化监测，包括陆地水体面积计算、陆地水体面积绝 对变化和相对变化、陆地水体面积绝对变化占评价区域面积比例. 5.1.2评价期为当年适当季节或丰枯水季.对照期为往年适当季节或丰枯水季. 5.1.3陆地水体面积评价时，应采用相近时相数据比较. 5.2陆地水体面积计算 依式(7)计算陆地水体面积： S= Es (7) 式中： S—陆地水体面积，单位为平方千米(km2); i一—陆地水体区内像元序号； ”—陆地水体区内像元总数； S—第i像元面积，单位为平方千米(km2). 5.3陆地水体面积变化评价 5.3.1依式(8)计算陆地水体面积绝对变化： △S=Sm-S (8) 式中： △S一一陆地水体面积绝对变化，单位为平方千米(km2); S—一评价期陆地水体面积，单位为...
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