style="width:3.30667in;height:0.68002in" /> 本文是学习GB-T 34814-2017 草地气象监测评价方法. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们
本标准规定了草地气象监测评价的定义、项目和方法。
本标准适用于草地生长季的气象监测评价。
下列术语和定义适用于本文件。
2.1
草地气象监测评价 grassland meteorological monitoring
and evaluation
利用草地气象、遥感、生态观测等资料，对草地气象条件、植被长势、植被覆盖度、牧草产量、草地生
态质量等进行的监测和评价。
2.2
草地植被生长气象条件指数 meteorological condition
index of grassland vegetation growth
以光、温、水等气象因子计算的反映气象条件对草地植被生长有利程度的定量数值，根据其大小确
定气象条件对草地植被生长的有利程度。
2.3
草地植被覆盖度 grassland vegetation coverage;GVC
单位面积草地植被的垂直投影面积占地表面积的百分比。
[NY/T 1233—2006,附录 L.1.37;QX/T 200—2013,定义6. 13]
2.4
草地植被长势 grassland vegetation growth condition
草地植被生长状况的优劣。
一般与近几年(通常为近5年)或某一年(通常为上一年)同期的对比来
表达。
2.5
草地植被净初级生产力 net primary production of
grassland vegetation
单位面积草地植被在某一时间内(通常以日、月、季、年或返青至某日)通过光合作用固定的有机物
质减去自养呼吸消耗后剩余的有机物质总量[以碳(C) 计]。
注：单位为克每平方米(g/m²)。
2.6
草地植被地上生物量 above ground biomass of
grassland vegetation
单位面积草地在某一时刻地上所有植物的当年生物量，包括植物活体部分、立枯部分和凋落物。
注：单位为千克每公顷(kg/hm²)。
[NY/T 1233—2006,附录 D.5.1 和附录 L.1.33]
2.7
可食牧草比例 edible forage ratio
单位面积草地在某一时间内(通常为年)可供牲畜采食的牧草干物质占草地植被总干物质的比例。
GB/T 34814—2017
2.8
牧草产量 edible forage biomass
单位面积草地在某一时刻地上所有植物中可被牲畜采食部分的生物量。
注：单位为千克每公顷(kg/hm²)。
29366—2012,定义2.5]
2.9
草地生态质量 grassland ecological quality
草地生态系统的结构和功能状况，以草地植被覆盖度和牧草产量构成的指数来表示。
2.10
归一化差值植被指数 normalized difference vegetation index;NDVI
近红外、红光两个波段的反射率之差除以二者之和。
[NY/T 1233—2006,附录 E.4. 1;QX/T 200—2013,定义6. 14]
草地气象监测评价项目包括草地植被生长气象条件、草地植被长势、草地植被覆盖度、牧草产量、草
地生态质量五部分。
草地植被生长气象条件指数计算方法见式(1),气象条件对草地植被生长有利程度的监测评价等级
见表1。
式中：
style="width:3.30667in;height:0.68002in" />
…………………………
(1)
I,—— 第 i 年某时段草地植被生长气象条件指数；
n ——该时段包含的旬数；
j — 该时段内旬序；
dj— 时 间j 的微分，在此 dj=1;
I,— 第 i 年该时段内第j 旬草地植被生长气象条件指数，计算方法见附录 A。
表 1 气象条件有利程度监测评价等级
|
|
|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
GB/T 34814—2017
草地植被生长气象条件年际对比计算方法见式(2),年际对比监测评价等级见表2。
M,=I;-I, (2)
式中：
M. 第 i
年某时段草地植被生长气象条件指数与近几年(通常为近5年)同期平均或某一年(通
常为上一年)同期值的差值；
I₁— 第 i 年该时段草地植被生长气象条件指数；
I;—
该时段近几年(通常为近5年)同期平均或某一年(通常为上一年)同期草地植被生长气象
条件指数。
表 2 气象条件年际对比监测评价等级
|
|
|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
草地植被长势遥感监测评价计算方法见式(3),监测评价等级见表3。
△NDVI;=(NDVI;-NDVI;)×100 (3)
式中：
△NDVI;—— 第 i 年草地 NDVI
与近几年(通常为近5年)同期平均或某一年(通常为上一年)同期
NDVI 的差值，NDVI 为归一化差值植被指数的英文缩写；
NDVI, — 第 i 年同期草地 NDVI;
NDVI, — 近几年(通常为近5年)同期平均或某一年(通常为上一年)同期草地
NDVI。
表 3 草地植被长势监测评价等级
|
|
|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
草地植被覆盖度(GVC;) 估测方法见附录 B,
草地植被覆盖度监测评价等级见表4。
GB/T 34814—2017
表 4 草地植被覆盖度监测评价等级
|
|
|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
草地植被覆盖度年际对比计算方法见式(4),年际对比监测评价等级见表5。
△GVC;=(GVC;-GVC;) (4)
式中：
△GVC;—— 第 i
年草地植被覆盖度与近几年(通常为近5年)同期平均或某一年(通常为上一年)
同期草地植被覆盖度的差值；
GVC, 第 i 年同期草地植被覆盖度；
GVC,—
近几年(通常为近5年)同期平均或某一年(通常为上一年)同期草地植被覆盖度。
表 5 草地植被覆盖度年际对比监测评价等级
|
|
|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
牧草产量(FB,) 计算方法见附录 C, 牧草产量监测评价指标见表6。
表 6 牧草产量监测评价等级
|
|
|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
牧草产量年际对比计算方法见式(5),年际对比监测评价等级见表7。
△P,=(FB,-FB;)/FB;×100% (5)
式中：
△P;-— 第 i
年牧草产量与近几年(通常为近5年)同期平均或某一年(通常为上一年)同期值的增
GB/T 34814—2017
减百分率；
FB,— 第 i 年同期牧草产量；
FB,— 近几年(通常为近5年)同期平均或某一年(通常为上一年)同期牧草产量。
表 7 牧草产量年际对比监测评价等级
|
|
|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
草地生态质量指数(Q;) 计算方法见附录 D, 草地生态质量监测评价等级见表8。
表 8 草地生态质量监测评价等级
|
|
|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
草地生态质量指数年际对比计算方法见式(6),草地生态质量年际对比监测评价等级见表9。
△ Q;=(Q;-Q ………………………… (6)
式中：
△Q,—— 第 i
年草地生态质量指数与近几年(通常为近5年)同期平均或某一年(通常为上一年)同
期值的差值；
Q,—— 第 i 年同期草地生态质量指数；
Q;-1—
近几年(通常为近5年)同期平均或某一年(通常为上一年)同期草地生态质量指数。
表 9 草地生态质量年际对比监测评价等级
|
|
|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
GB/T 34814—2017
(规范性附录)
旬草地植被生长气象条件指数计算方法
旬草地植被生长气象条件指数采用李比西最小因子定律，计算公式见式(A. 1):
I,=min(Ipj,Itj,Isj) … … … … … … … … … …(A. 1)
式中：
I,— 第 i 年某时段第j 旬草地植被生长气象条件指数；
Ip;— 第i 年该时段第j 旬草地植被生长水分条件指数；
Ity—— 第 i 年该时段第j 旬草地植被生长热量条件指数；
Is;— 第 i 年该时段第j 旬草地植被生长日照条件指数。
其中 Ip; 计算方法：
style="width:6.09336in;height:1.30658in" />
式中：
pi— 第 i 年该时段第j 旬降水量，单位为毫米(mm);
p)— 该时段第j
旬降水量的常年值，即30年气候平均旬降水量，单位为毫米(mm)。
It; 计算方法：
style="width:7.44659in;height:1.70676in" />
式中：
ti—— 第 i 年该时段第j 旬平均气温，单位为摄氏度(℃);
t,— 该时段第j
旬平均气温的常年值，即30年气候平均旬平均气温，单位为摄氏度(℃);
tm;—— 该时段第j 旬历年旬平均气温的最小值，单位为摄氏度(℃)。
其中tm; 计算方法：
style="width:5.61334in;height:1.51338in" />
式中：
tij,tzj,taj,…,tm——该时段第j 旬历史第1年至第 n 年(通常n=30)
的历年旬平均气温，单位为
Is;计算方法：
摄氏度(℃)。
style="width:3.52663in;height:1.22672in" />
Sj≥s;
0≤s;\<5;
GB/T 34814—2017
式中：
— 第 i 年该时段第j 旬日照时数，单位为小时(h);
5 , — 该 时 段 第j
旬日照时数的常年值，即30年气候平均旬日照时数，单位为小时(h);
smj—— 该时段第j 旬历史第1年至第n 年(通常n=30)
中最小旬日照时数，单位为小时(h)。
GB/T 34814—2017
(规范性附录)
草地植被覆盖度估测方法
草地植被覆盖度估测主要有四种方法：遥感估测法、目测法、样线法、近景摄影测量法。
遥感估测法：以 NOAA 、MODIS
等卫星遥感植被指数为基础进行的草地植被覆盖度估测，计算公
式见式(B. 1):
style="width:4.15328in;height:0.67342in" /> …… …………… (B.1)
式中：
GVC —— 草地植被覆盖度；
NDVI — 归一化差值植被指数；
NDVI 、—— 土 壤 NDVI, 根据我国草地特点推荐 NDVI 、=0.05;
NDVI 、—— 草地全植被覆盖下 NDVI, 根据我国草地特点推荐 NDVI 、=0.75。
目测法：对于一年生或多年生草地，从观测小区上方与地面垂直方向目测估计所有草地植物投影到
地表面积的百分数。
样线法：对于灌木、半灌木或非常稀疏覆盖的草地，采用样线法，即在有代表性的地方取长度为
50m 的两个重复，共100 m,
将皮尺在植株上方水平拉过，垂直观测皮尺下植株覆盖地面的各段长度，
以厘米为单位取整数，计算植株覆盖地面的各段长度总和占观测总长度的百分比。
近景摄影测量法：利用数码相机或摄像机等设备，垂直获取草地植被覆盖状况的数码图像，通过光
谱分析和图像处理技术，统计图像上植被像素占图像总像素的百分比。
GB/T 34814—2017
(规范性附录)
牧草产量估测方法
牧草产量估测方法主要有三种：基于草地植被地上生物量的估测、地面实测、统计模式估测。
基于草地植被地上生物量的估测：在已知草地植被地上生物量的基础上，结合可食牧草比例等计算
牧草产量，计算方法见式(C. 1), 其中草地植被地上生物量估测方法见附录 E。
FB=f×ABMS ……………… ……… (C.1)
式中：
FB — 牧草产量，单位为千克每公顷(kg/hm²);
f —— 草地植被中可食牧草比例；
ABMS—— 草地植被地上生物量，单位为千克每公顷(kg/hm²)。
地面实测：通过实测草地植被地上可食牧草，称重获得产量，单位为千克每公顷(kg/hm²)。
统计模式估测：根据地面实测的牧草产量与光、温、水等影响因子或遥感植被指数之间的相关关系
建立估测模式，估测牧草产量，单位为千克每公顷(kg/hm²)。
行政区域牧草总产量计算方法见式(C.2), 单产计算方法见式(C.3)。
style="width:2.50003in;height:0.68662in" />
style="width:1.60669in;height:0.60654in" />
… … … … … … … … … …(C.2)
… … … … … … … … … …(C.3)
式中：
TFB— 行政区域牧草总产量，单位为千克(kg);
FB:— 该行政区域内第 i
个子区域或遥感像元的牧草单产，单位为千克每公顷(kg/hm²);
x: — 该行政区域内第 i 个子区域或遥感像元的草地面积，单位为公顷(hm²);
n — 该行政区域包含的子区域数或遥感像元数；
AFB— 该行政区域牧草平均单产，单位为千克每公顷(kg/hm²);
S —— 该行政区域草地总面积，单位为公顷(hm²)。
GB/T 34814—2017
(规范性附录)
草地生态质量指数计算方法
草地生态质量指数计算方法见式(D. 1)。
式中：
style="width:4.24658in;height:0.65222in" />
… … … … … … … … … …(D. 1)
Q, —— 第 i 年草地生态质量指数；
f₁ — 草地植被覆盖度的权重系数，取0.5;
GVC;—— 第 i 年草地植被覆盖度，估测方法见附录 B;
f。 草地牧草产量的权重系数，取0.5;
FB,- 第 i 年牧草产量，估测方法见附录C;
FBm— 过去第1年至第n 年中牧草产量最大值。
style="width:2.87999in;height:0.63998in" />GB/T 34814—2017
(规范性附录)
草地植被地上生物量估测方法
草地植被地上生物量估测方法主要有三种：基于草地植被净初级生产力的估测、地面实测、统计模
式估测。
基于草地植被净初级生产力的估测：在草地生态(动力)模型、草地植被光能利用率模型估测的草地
植被净初级生产力的基础上，结合草地植被碳与干物质转换系数、草地植被根冠比，估测草地植被地上
生物量，方法见式(E. 1) 。 草地植被净初级生产力(NPP) 的计算方法见附录 F。
式中：
ABMS—
NPP —
-
……………… ……… (E.1)
草地植被地上生物量，单位为千克每公顷(kg/hm²);
草地植被净初级生产力(以碳计),单位为克每平方米(g/m²);
草地植被根冠比。
地面实测：通过实测草地植被地上部分，称重得到地上生物量，单位为千克每公顷(kg/hm²)。
统计模式估测：根据地面实测的草地植被地上生物量与气象要素、遥感植被指数等之间的相关关
系，建立统计模型，估测草地植被地上生物量。
GB/T 34814—2017
(规范性附录)
草地植被净初级生产力估测方法
草地植被净初级生产力估测主要有草地生态(动力)模型估测、草地植被光能利用率模型估测。
草地生态(动力)模型估测：利用气温、降水、空气相对湿度、总云量、风速、日照等气象要素，驱动反
映草地植被光合、呼吸、干物质分配以及植物凋落等生理生态过程的模型，估算草地植被净初级生产力，
见式(F.1)。
NPP=GPP—RM—RG …………… … … … …(F. 1)
式中：
NPP—— 草地植被净初级生产力(以碳计),单位为克每平方米(g/m²);
GPP— 草地植被通过光合作用所固定的碳量(以碳计),单位为克每平方米(g/m²);
RM — 草地植被维持呼吸所消耗的碳量(以碳计),单位为克每平方米(g/m²);
RG — 草地植被生长呼吸所消耗的碳量(以碳计),单位为克每平方米(g/m²)。
草地植被光能利用率模型估测：基于草地植被光能利用原理，利用草地 NDVI
和地面气象资料，估
算草地植被净初级生产力，见(F.2)。
NPP=e×σ×FPAR×PAR×(1-R,)×(1-Rm) … … … … …(F.2)
式中：
NPP - 草地植被净初级生产力(以碳计),单位为克每平方米(g/m²);
∈ —
草地植被所吸收的光合有效辐射转化为有机物的转化率(即光能转化率，以碳计),单
位为克每兆焦(g/MJ);
σ ——影响光能转化率的因子，反映温度、水分等因子对光合作用的影响；
FPAR— 草地植被吸收光合有效辐射的比例；
PAR — 草地入射光合有效辐射，单位为兆焦每平方米(MJ/m²);
R, — 草地植被生长呼吸消耗系数；
Rm —— 草地植被维持呼吸消耗系数。
GB/T 34814—2017
更多内容 可以 GB-T 34814-2017 草地气象监测评价方法. 进一步学习