1 適用范圍
本標準規定了全國生態(tài)狀況調查評估數據、數據質(zhì)量控制指標體系、數據質(zhì)量評價(jià)方法、數據集成與匯交等內容和要求。
本標準適用于全國及省級行政區域生態(tài)狀況調查評估過(guò)程中數據質(zhì)量控制與集成,其他部分操作環(huán)節可參照本標準執行。
2 規范性引用文件
本標準內容引用了下列文件或其中的條款。凡是不注明日期的引用文件,其有效版本適用于本標準。
GB/T 2260 中華人民共和國行政區劃代碼
GB/T 13989 國家基本比例尺地形圖分幅和編號
GB/T 15968 遙感影像平面圖制作規范
GB/T 35643 光學(xué)遙感測繪衛星影像產(chǎn)品元數據
GB/T 35764 公開(kāi)地圖內容表示要求
3 術(shù)語(yǔ)和定義
下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本標準。
3.1
質(zhì)量控制 quality control
指為達到生態(tài)狀況調查評估數據質(zhì)量要求,所采取的通過(guò)監視數據形成過(guò)程、消除質(zhì)量環(huán)上所有階段引起數據偏差或數據不合理的因素等的作業(yè)和活動(dòng)。
3.2
質(zhì)量評估 quality assessment
指通過(guò)構建精度分析與質(zhì)量評價(jià)體系,對調查評估成果的精度、可信度等進(jìn)行評估的活動(dòng)。
3.3
集成控制 integration control
指把生態(tài)狀況調查評估中數據源、過(guò)程數據與成果數據的數據格式、數據精度等按照規定方式檢查的過(guò)程,以保證數據集成過(guò)程中的數據格式、精度等規范統一。
4 總則
4.1 原則
本標準規定的內容遵循規范性、可操作性、全過(guò)程控制的原則。
4.2 內容
本標準根據調查評估環(huán)節和區域的具體情況,對每個(gè)環(huán)節過(guò)程數據和結果數據的質(zhì)量要求選取可操作性的指標,明確評估各環(huán)節數據質(zhì)量的評估方法,并根據生態(tài)狀況調查評估成果要求,確定數據集成與匯交的內容、格式等。
5 數據質(zhì)量控制與集成總體技術(shù)流程
本標準制定了數據質(zhì)量控制指標體系構建、明確數據質(zhì)量評價(jià)方法、數據集成與匯交要求等技術(shù)流程,具體如下。
?
圖1 數據質(zhì)量控制與集成總體技術(shù)流程
6 全國生態(tài)狀況調查評估數據
確定生態(tài)狀況調查評估數據采集、數據生產(chǎn)加工及數據應用全過(guò)程涉及的主要數據,包括遙感影像數據、生態(tài)系統類(lèi)型數據、生態(tài)參數數據及野外調查/核查數據。
7 數據質(zhì)量控制指標體系
本標準規定了全國生態(tài)狀況調查評估中數據源、數據生產(chǎn)過(guò)程及數據產(chǎn)品的質(zhì)量指標, 貫穿了數據源、數據采集、數據生產(chǎn)加工及數據應用的全過(guò)程。根據數據類(lèi)型特征,本標準構建包括遙感影像數據質(zhì)量、生態(tài)系統類(lèi)型數據質(zhì)量、生態(tài)參數數據質(zhì)量及野外調查/核查數據質(zhì)量等四項內容的數據質(zhì)量控制指標體系(表1)。
表 1 數據質(zhì)量控制指標體系
內容 | 一級指標 | 二級指標 | 具體要求 |
遙感影像數據質(zhì)量 |
影像數據基礎質(zhì)量 |
噪音控制 | 除常年積雪地區,一般要求單景影像平均云量、雪量小于10%。受人為干擾影響小、地表景觀(guān)不易發(fā)生變化的區域, 可適當放?寬 |
時(shí)相選擇 | 原則上,東北、內蒙古、西北和青藏高原地區采用的遙感影像時(shí)相要求在該年 6-9 月,華北、華中、華東、華南等地區遙感影像時(shí)相要求在該年 5-10 月 | ||
信息直觀(guān)效果 | 目標地物的大小、形狀、陰影、色調、紋理等解譯標志信息突出、明顯 | ||
影像重疊率 | 相鄰景影像之間的重疊在 4%以上,特殊情況下不少于 2% | ||
視角選擇 | 山區、平地地區的影像側視角分別不宜大于 16 °和 20 ° | ||
數據資料完備性 | 包括數字影像數據、遙感器參數(遙感器類(lèi)型、掃描帶寬、空間分辨率、光譜分辨率以及其他特征參數)、遙感數據獲取時(shí)的參數(太陽(yáng)高度角、軌道高度、太陽(yáng)傾角、重復周期等)等 | ||
影像處理質(zhì)量 |
輻射校正 | 影像輻射校正精度達到 85%以上,光譜信息豐富,目標物清晰可見(jiàn) | |
幾何糾正 | 對于平原和丘陵、山地,中分辨率和中高分辨率影像控制點(diǎn)殘差應分別≤1 倍、≤2 倍影像分辨率;高分辨率影像控制點(diǎn)殘差應分別≤1 倍、≤3 倍影像分辨率 | ||
影像配準 | 配準精度要求平原為 1 個(gè)像元,山地 2 個(gè)像元,高山區可放寬到 3 個(gè)像元 | ||
? 影像鑲嵌 | 影像鑲嵌以前接邊誤差小于 1 倍像素分辨率,鑲嵌后影像要求清晰、色彩均勻 | ||
?影像融合 | 融合結果影像要求目視無(wú)重影、無(wú)模糊及光譜失真現象,邊界清晰、無(wú)明顯錯位,能夠反映細部特征 | ||
遙感影像成果質(zhì)量 |
數學(xué)基礎 | 平面坐標系:2000 國家大地坐標系;投影方式:以 Albers投影為主,區域范圍較小可采用高斯-克里格投影;高程基準:1985 國家高程基準 | |
校正精度 | 對于平原和丘陵、山地,中分辨率影像校正精度分別≤2 倍、≤3 倍影像分辨率;中高分辨率影像校正精度分別≤2 倍、≤5 倍影像分辨率;高分辨率影像校正精度分別≤2 倍、≤10 倍影像分辨率 | ||
數據完整性 | 遙感數據名稱(chēng)、格式、內容等完整 | ||
生態(tài)系統類(lèi)型數據質(zhì)量 |
分類(lèi)精度 | 屬性精度 | 包括地類(lèi)界、地類(lèi)屬性賦碼(三位組合編碼)、重要線(xiàn)狀地物及其屬性代碼(兩位編碼) |
總體分類(lèi)精度 | 生態(tài)系統分類(lèi)數據的總體精度>85%,一級分類(lèi)精度>95%, 二級分類(lèi)精度>85% | ||
接邊精度 | 對于平原和丘陵、山地,中分辨率影像接邊限差分別≤2 倍、≤3 倍;中高分辨率影像接邊限差分別≤3 倍、≤7.5 倍;高分辨率影像接邊限差分別≤3 倍、≤15 倍 | ||
?分類(lèi)成果數據 |
數學(xué)基礎 | 平面坐標系:2000 國家大地坐標系;投影方式:以 Albers投影為主,區域范圍較小可采用高斯-克里格投影;高程基準:1985 國家高程基準 | |
空間精度 | 行政區劃到縣級行政單位,具體依據GB/T 2260 相關(guān)要求執行 | ||
生態(tài)參數數據質(zhì)量 |
反演精度 |
反演精度 | 要求在大規模進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)前完成算法適用性檢驗與精度 分析,針對每個(gè)待反演的參數,分別對其反演模型算法進(jìn)行參數檢驗、模型擬合能力檢驗,要求算法通過(guò)置信度為 95% 的假設檢驗 |
驗證精度 |
驗證精度 | 最大/平均植被覆蓋度、累積凈初級生產(chǎn)力、最大/平均葉面積指數、蒸散發(fā)、生物量的反演精度應依次大于等于 85%、80%、85%、85%、80% | |
野外調查 /核查數據質(zhì)量 |
生態(tài)系統類(lèi)型野外核查點(diǎn) |
數量 | 根據生態(tài)系統類(lèi)型及其空間分異特征布設野外核查點(diǎn),平均每 100 km2 不少于 1 個(gè)核查點(diǎn),在生態(tài)交錯帶和其他生態(tài)系統類(lèi)型空間異質(zhì)性大的地區增加核查點(diǎn)數量,在生態(tài)系統單一的區域,適當減少野外核查點(diǎn)數量 |
空間 | 外業(yè)標定精度優(yōu)于 15 m,地面核查 GPS 空間定位精度優(yōu)于 2m,高程數據精度優(yōu)于 5 m | ||
時(shí)間 | 野外核查與影像獲取時(shí)間間隔小于 1 年 | ||
核查路線(xiàn) | 根據典型核查點(diǎn)的位置,設置合理并易到達的核查路線(xiàn) | ||
數據完整性 | 調查表格要求各項屬性填寫(xiě)完整、正確,對漏測項進(jìn)行解釋說(shuō)明,照片要求目標清晰且命名規范,空間數據格式按照規定提交 | ||
生態(tài)系統參數野外觀(guān)測樣地 |
空間 | 樣地空間位置應在生態(tài)系統類(lèi)型一致的平地或相對均一的緩坡坡面上 | |
數量 | 根據生態(tài)系統類(lèi)型及其空間分異特征布設野外觀(guān)測樣地,平均每 10000km2 不少于 1 個(gè)觀(guān)測樣地,在生態(tài)交錯帶和其他生態(tài)系統類(lèi)型空間異質(zhì)性大的地區增加觀(guān)測樣地數量 |
8 數據質(zhì)量評價(jià)方法
數據質(zhì)量評價(jià)方法是檢驗數據質(zhì)量的手段,一般通過(guò)合格/不合格或分值進(jìn)行質(zhì)量度量, 通過(guò)質(zhì)量報告反應數據質(zhì)量的整體狀況。
8.1 生態(tài)系統類(lèi)型數據的精度評價(jià)
通過(guò)野外調查/核查數據集,進(jìn)行全國生態(tài)狀況調查評估的生態(tài)系統類(lèi)型核查與精度評估。
生態(tài)系統類(lèi)型數據的分類(lèi)精度評價(jià)采用混淆矩陣方法評價(jià),根據混淆矩陣能夠計算出總體精度和Kappa系數。Kappa系數能夠評價(jià)整個(gè)分類(lèi)圖的精度,條件Kappa系數能夠評價(jià)單一類(lèi)別的精度。Kappa系數在<0.00、0.00-0.20、0.20-0.40、0.40-0.60、0.60-0.80、0.80-1.00區間內對應的分類(lèi)質(zhì)量分別為很差、差、一般、好、很好、極好。
混淆矩陣方法的驗證樣本數據包括野外核查點(diǎn)、高空間分辨率遙感影像,野外核查點(diǎn)屬性指標應包括空間坐標、屬性、照片等信息,遙感影像的空間分辨率一般應優(yōu)于2 m。
8.2 生態(tài)參數數據的精度評價(jià)
生態(tài)參數數據包括植被指數、植被覆蓋度、凈初級生產(chǎn)力、葉面積指數、生物量、蒸散發(fā),通過(guò)將地面調查數據與反演結果采用平均相對誤差模型REE定量測度,獲取評價(jià)區內各類(lèi)型生態(tài)參數的反演精度。計算模型如下。
?
?P=1-REE
式中,P表征生態(tài)參數反演精度。根據最大/平均植被覆蓋度、累積凈初級生產(chǎn)力、最大/平均葉面積指數、蒸散發(fā)、生物量的反演精度應依次大于等于85%、80%、85%、85%、80%的要求,判斷生態(tài)參數的合格情況。
9 數據集成與匯交
9.1 數據內容要求
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