ICS 07.030 CCS A 47 DB63 青海省 地方 标准 DB63/T 2242 —2024 "黑土型"退化草地分类分级卫星影像识别 技术指南 2024-2-4发布 2024-3-8实施 青海省市场监督管理局 发布 DB63/T 2242—2024 I 目次 前 言 ................................ ................................ ........... II 1 范围 ................................ ................................ ................ 3 2 规范性引用文件 ................................ ................................ ...... 3 3 术语和定义 ................................ ................................ .......... 3 4 技术流程 ................................ ................................ ............ 3 5 识别方法 ................................ ................................ ............ 4 6 分类方法 ................................ ................................ ............ 5 7 分级方法 ................................ ................................ ............ 5 8 分类分级评价 ................................ ................................ ........ 7 附录 A （资料性） 增强型植被指数计算方法 ................................ .......... 8 附录 B （资料性） 灰度共生矩阵纹理统计测度和统计特征 .............................. 9 附录 C （资料性） 异质性最小原则的区域合并算法 ................................ ... 10 附录 D （资料性） “黑土型”退化草地遥感解译标志 ................................ . 11 参考文 献 ................................ ................................ ....... 12 DB63/T 2242 —2024 II 前言 本文件按照 GB/T 1.1 —2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉 及专利。本文件的发布机构不承担识别的责任。 本文件由青海省气象标准化技术委员会提出。 本文件由青海省气象局 归口。 本文件起草单位：青海省气象科学研究所、 青海省气象局、泽库县泽曲林场、 青海省畜牧兽医科学 院、中国科学院西北高原生物研究所、青海大学、青海师范大学 、青海省地质调查院 、青海民族大学 、 海北藏族自治州草原站。 本文件主要起草人：校瑞香、周秉荣 、才华、马玉寿、周华坤、李希来、李世雄、王文颖、李璠、 张焜、石明明、杨鑫光、孙玮婕、赵晓军 。 本文件由青海省气象局监督实施。 DB63/T 2242 —2024 3 "黑土型"退化草地分类分级卫星影像识别技术指南 1 范围 本文件给出了“黑土型”退化草地分类分级卫星影像识别 的术语和定义、技术流程、 识别方法、分 类方法、分级方法 ，及评价。 本文件适用于“黑土型”退化草地卫星遥感监测 评价等工作。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中， 注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；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/T 41280 卫星遥感影像植被覆盖度产品规范 DB63/T 674 “黑土型”退化草地 等级划分 及综合治理技术规程 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 “黑土型”退化草地 以嵩草属植物为建群种的高寒草甸草场严重退化后形成的一种大面积次生裸地 ,或原生植被退化呈 丘岛状的自然景观， 完全或基本失去放牧利用和生态功能的退化草地。 3.2 植被指数 一系列利用遥感影像不同谱段数据的线性或非线性组合而形成的能反映绿色植物的生长状况和分 布的特征指数 。 [来源： GB/T 41280 -2022 , 3.1] 3.3 植被覆盖度 单位面积内植被冠层 (包括叶、茎、枝 )垂直投影面积所占的比例 。 注：无量纲，取值范围 0～1。 [来源： GB/T 41280 -2022 , 3.2] 3.4 纹理统计测度熵 是灰度共生矩阵纹理统计测度之一，用来度量影像灰度无序程度。 4 技术流程 “黑土型”退化草地分类分级识别技术 流程见图 1。 DB63/T 2242 —2024 4 图1“黑土型”退化草地分类分级识别技术 流程 5 识别方法 5.1 数据源及预处理 5.1.1 数据源 选择空间分辨率优于 10 m的卫星影像数据，时相选择草地进入黄枯期时期 。 5.1.2 数据预处理 包括辐射定标、大气校正、 几何校正和正射校正 。 5.2 特征数据创建 在光谱信息 基础上，创建植被指数、纹理特征数据。 DB63/T 2242 —2024 5 植被指数包括归一化差值植被指数和增强型植被指数。 归一化差值植被指数按照 GB/T 41280 计算。 增强型植被指数 计算方法见附录 A。 纹理特征包括均值、方差、熵、角二阶矩、同质性、 对比度、不相似性、相关性 八个统计测度 ，计 算方法和参数参考 值见附录 B。纹理特征 各统计测度 为4个方向平均值。 5.3 图像分割 基于光谱信息、植被指数 、纹理特征 ，利用异质性最小原则 的区域合并算法 进行卫星影像分割。 适 合于“黑土型”退化草地 的图像分割参数 采用“试错法”确定。 异质性最小原则的区域合并算法 及参数 参考值见附录 D。 5.4 范围提取 基于卫星影像 图像分割后的对象， 根据附录 E中“黑土型” 退化草地 遥感解译标志， 结合光谱信息、 植被指数 、纹理特征 ，标记“黑土型”退化草地 对象，提取 “黑土型”退化草地 范围。 6 分类方法 6.1 坡度计算 基于像元的 坡度数据 按公式（1）计算，“黑土型”退化草地对象的坡度 按照公式 （2）。 𝑡𝑔(𝑃)=√(𝜕𝑍 𝜕𝑋)2 +(𝜕𝑍 𝜕𝑦)2 ································ ································ (1) 式中： 𝑃 ——坡度； ∂z 𝜕𝑥——表示 x方向的偏导数 ； ∂z 𝜕𝑦——表示 y方向的偏导数 。 注： z为与卫星影像空间分辨率 匹配的数字高程模型数据。 𝑃=∑𝑃𝑖𝑛 𝑖 𝑛 ································ ································ · (2) 式中： 𝑃 ——“黑土型”退化草地对象的 坡度； 𝑛 ——“黑土型”退化草地对象内像元的数量； 𝑃𝑖——“黑土型”退化草地对象内像元的 坡度。 6.2 “黑土型”退化草地分类 依据“黑土型”退化草地对象的坡度，按照 DB63/T674 中“黑土型”退化草地 类型划分 标准，将“黑 土型”退化草地对象 分为滩地、缓坡地、陡坡地三类 。 7 分级方法 7.1 植被覆盖度 和纹理统计测度 熵计算 DB63/T 2242 —2024 6 基于像元的植被覆盖度 利用归一化差值植被指数 数据，按照GB/T 41280 中像元二分模型计算。 “黑 土型”退化草地对象的 植被覆盖度 和纹理统计测度 熵按公式（3）分别计算。 𝐹=∑𝐹𝑖𝑛 𝑖 𝑛 ································ ································ · (3) 式中： 𝐹 ——“黑土型”退化草地对象的植被覆盖度 或纹理统计测度 熵； 𝑛 ——“黑土型”退化草地对象内像元的数量； 𝐹𝑖——“黑土型”退化草地对象内像元的植被覆盖度 或纹理统计测度 熵。 7.2 植被覆盖度 阈值确定 “黑土型”退化草地对象 植被覆盖度从高到低分为 5级，各级阈值按照公式 （4）~（7）计算。 𝑣𝑐1=𝜇1 ································ ···························