ICS65.020.01 CCSB07 NY 中华人民共和国农业行业标准 NY/T 4065—2021 中高分辨率卫星主要农作物产量 遥感监测技术规范 Technical specification for the main crop yield monitoring based on remote sensing satellites with medium and high spatial resolution 2021-12-15发布 2022-06-01实施 中华人民共和国农业农村部发布 NY/T 4065—2021 次 前言 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 4 缩略语.. 5 基本要求 6 监测流程 数据获取与处理 8 农作物地面样方产量测定 9 模型构建与产量遥感监测 10 监测结果精度验证 11 监测专题图制作和监测报告编写 附录A（资料性）小麦、玉米和水稻生育时期 NY/T4065—2021 全国农业食品标准 公共脑平言 厂食典通 本文件按照GB/T1.12020《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。 本文件由农业农村部发展规划司提出并归口。 本文件起草单位：中国农业科学院农业资源与农业区划研究所。 本文件主要起草人：刘佳、王利民、滕飞、高建孟、姚保民、杨玲波。 II NY/T4065—2021 中高分辨率卫星主要农作物产量遥感监测技术规范 1范围 本文件规定了基于中高分辨率卫星影像数据开展主要农作物产量遥感监测的基本要求、监测流程、数 据获取与处理、农作物地面样方产量测定、模型构建与产量遥感监测、监测结果精度验证、监测专题图制作 和监测报告编写等内容。 本文件适用于采用空间分辨率不低于30㎡的中高分辨率卫星影像数据开展小麦、玉米、水稻等主要 农作物产量遥感监测业务工作， 2规范性引用文件 RD 下列文件中的内容通过义 用而构成 本文件必 其中 注日期的引用文件， 解有的 仅该日期对应的版本适用于 修改 单）适用于本文件。 GB1350 稻谷 GB 1351 小麦 GB1353 玉 GB/T13989 家基本 例地形图分幅和编 GB/T20257 国家基本比例度地图图式 GB/T3011 像植被指数产品靓范 3术语和定义 下列术语和定 3. 1 农作物产量 裁培目的产品的单 注：单位为kg/hm 3. 2 农作物生育时期 crop growth rstag 农作物生长过程中，外部形态呈现显著变化的者王 注：农作物生育时期包括多个阶段 如冬小爱包插出萌期、分荣期越冬期返青期、起身！ 期、拔节期、抽穗期、开花期和 成熟期等。 3. 3 农作物物候期 cropphenological stage 农作物一生中外部形态发生一系列变化，根据这些变化表现出的特征，按一定标准划分生长发育进程 的时间点。 3. 4 遥感 remotesensing 不接触物体本身，用传感器收集目标物的电磁波信息，经处理、分析后，识别目标物，揭示几何、物理特 征和相互关系及其变化规律的现代科学技术。 【来源：GB/T149502009,3.1 3. 5 像元pixel 数字影像的基本单元。 1 NY/T4065—2021 ［来源：GB/T14950—2009，4.67，有修改 3. 6 空间分辨率spatialresolution 在遥感影像上，一个像元能代表地面单元的大小。 3.7 阿尔伯斯投影Albersprojection 一种正轴等面积割圆锥投影。 注：又称双标准纬线等积圆锥投影，由阿尔伯斯于1805年创拟。 ［来源：GB/T16820—2009，3.62，有修改］ 3. 8 高斯-克吕格投影Gauss-Kriegerprojection 种横轴等角切椭圆柱投影。 注：由德国数学家、天文学家高斯(C.F.Gauss)拟定，德国大地测量学家克吕格(J.Kriger)补充而成 ［来源：GB/T16820—2009，3.56，有修改］ 3. 9 通用横轴墨卡托投影UniversalTransverseMercatorprojection，UTM 一种横轴等角割椭圆柱分带投影。 注：假想圆柱面与地球椭球面横割于对称于中央经线的2个小圆上，按经差6°分带单独投影，除赤道和中央经线为直 线外，其余经纬线为对称于它们的轴线，且相互正交。 ［来源：GB/T16820—2009，3.58，有修改］ 3. 10 几何校正 geometriccorrection 为消除影像的几何畸变而进行投影变换、目标空间平面位置校正及不同遥感器影像间的配准。 ［来源：GB/T32453—2015，3.19，有修改］ 3. 11 辐射定标radiometriccalibration 根据遥感器定标方程和定标系数，将记录的量化数字灰度值转换成对应视场表观辐亮度的过程。 ［来源：GB/T30115—2013，定义3.7，有修改】 3.12 大气校正atmosphericcorrection 消除或减弱获取卫星遥感影像时，在大气传输过程中因吸收或散射作用引起的辐射畸变。 ［来源：GB/T14950—2009，5.191，有修改］ 3. 13 植被指数vegetationindex；VI 利用多光谱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生长状况和分布的 特征指数。 ［来源：GB/T14950—2009，5.201，有修改 3.14 归一化差值植被指数normalizeddifferencevegetationindex;NDVI 近红外波段反射率和可见光红波段反射率之差与二者之和的比值。 3.15 多时相影像multi-temporal image 不同时间获取的同一地区的影像。 ［来源：GB/T14950—2009，6.50，有修改］ 2 NY/T4065—2021 3. 16 中高分辨率卫星影像mediumandhighspatialresolutionsatelliteimage 空间分辨率不低于30m的光学卫星影像。 4缩略语 下列缩略语适用于本文件。 CGCS：国家大地坐标系（ChinaGeodeticCoordinateSystem） GNSS：全球导航卫星系统（GlobalNavigationSatelliteSystem） NDVI：归一化差值植被指数（NormalizedDifferenceVegetationIndex） RMSE：均方根误差（RootMeanSquareError） UTM：通用横轴墨卡托投影（UniversalTransverseMercatorprojection） VI：植被指数（VegetationIndex） 5基本要求 5.1空间基准 5.1.1大地基准应采用2000国家大地坐标系（CGCS2000。 5.1.2高程基准应采用1985国家高程基准。 5.1.3投影方式，省级及以上尺度宜采用阿尔伯斯投影；省级以下尺度宜采用高斯-克吕格投影或UTM 投影。 5.2分幅和编号 中高分辨率卫星农作物产量遥感监测专题图适用比例尺宜采用国家基本比例尺1：10000001： 500，分幅及编号应按GB/T13989的规定执行。 5.3监测时间 监测时间应根据农作物物候期、当地农事等因素，采用农作物产量遥感监测的最佳时相。小麦选择抽 穗期至乳熟期；玉米选择抽雄期至乳熟期；水稻选择抽穗期至乳熟期。小麦、玉米和水稻生育时期可参照附 录A的表A.1。 6监测流程 蓝测流程宜包括数据获取与处理、农作物地面样方产量测定、模型构建与量遥感监测、监测结果精 度验证、监测专题图制作和监测报告编写等步骤，可参照图1。 7 数据获取与处理 7.1遥感数据 7.1.1遥感数据选择 遥感数据选择应符合下列要求： a) 收集监测区域监测时间内覆盖日标农作物的有效遥感数据； b）卫星传感器至少具有红波段和近红外波段； c) 卫星影像数据空间分辨率不低于30m，影像数据图面清晰，无数据丢失，无明显条纹、点状和块 状噪声，无严重畸变； d）云或浓雾覆盖面积占影像总面积比例不超过20%。可通过邻近多时相影像合成晴空影像数据， 多时相影像处于农作物同一生育时期内。 7. 1.2 遥感数据预处理 遥感数据预处理应符合下列规定： a）遥感影像辐射定标和大气校正根据传感器参数获得影像地表反射率数据； 3 NY/T4065—2021 开始 遥感数据选择 农作物种植区 农作物地 遥感数据分层 空间分布图 个 遥感数据 样方布设与采样 面样 遥感数据预处理 政区划 方 脱粒与去杂称重 测 植被指数计算 产量计算 模型构建 地面料 量测定结果 0.60 RMSE/Y《0.2 b) 影像进行几 企，校 地丘陵地的平面坐 标设 大于1个像元，山地的平 面坐标误差不 F2个像元 c） 影像剪裁和掩膜处理根据监测这范 1、农作物种植区空间分布图确定。 7.1.3植被指数计算 影像植被指数应采用归一化差值植被指数 NDVI）按公式（1)计算。植被指数计算与合成应按GB/ T30115的规定执行。 NDVI=(Rmir -Rred)/(Rnir +Rrel) （1) 式中： Rnir 近红外波段反射率； Rred 红波段反射率 7.2其他数据 其他数据应包括下列内容： 农作物种植区空间分布图，比例尺宜优于遥感影像成图比例尺； b) 行政区划图； c) 农作物不同生育时期资料。 4