LY/T 2021-2012 基于TM遥感影像的湿地资源监测方法

ICS65.020

B60

中华人民共和国林业行业标准

/—

LYT20212012

基于TM遥感影像的湿地资源监测方法

WetlandresourcemonitorinmethodbasedonTMremotesensinimaer

gggy

ㅤㅤㅤㅤ

2012-02-23发布2012-07-01实施

国家林业局发布

/—

LYT20212012

基于TM遥感影像的湿地资源监测方法

1范围

、、、

本标准从数据源图像处理影像解译精度检验与评价和统计制图等方面规定了基于TM遥感影

像的湿地资源监测方法。

本标准适用于美国陆地卫星()遥感数据进行湿地资源监测与调查。

LandsatTM

2规范性引用文件

。,

下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件仅注日期的版本适用于本文

。,()。

件凡是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

/—国土基础信息数据分类与代码

GBT139232006

/—国家基本比例尺地形图分幅与编号

GBT139891992

—遥感影像平面图制作规范

GB159682008

/—数字测绘产品检查验收规定和质量评定

GBT183162001

/—专题地图信息分类与代码

GBT183172001

3术语和定义ㅤㅤㅤㅤ

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

湿地wetland

、、、,、

不论其为天然或人工常久或暂时性的沼泽地湿原泥炭地或水域地带带有或静止或流动或为

、,。

淡水半咸水或咸水水体包括低潮时水深不超过6m的水域

3.2

遥感影像remotesensinimaer

ggy

。、,

地物电磁波特征信息的载体包括胶片磁带等为载体的地物的摄影照片或扫描照片在遥感中主

要是指航空像片和卫星像片。

3.3

湿地资源监测wetlandresourcemonitoring

、、、。

对湿地资源数量质量性状利用状况及其变化等方面的监控测定

4监测流程

基于TM遥感影像湿地资源监测流程参见图1。

1

/—

LYT20212012

图基于遥感影像的湿地资源监测流程

1TM

ㅤㅤㅤㅤ

5数据源

5.1影像数据选择及其质量控制

5.1.1TM影像数据

5.1.1.1选择TM遥感影像多光谱数据。

:。、、

5.1.1.2影像时相要求根据监测目的确定影像时相对于湖泊湿地河流湿地沼泽湿地以及人工湿

,。

地宜选择在夏季丰水期或最为靠近丰水期近海与海岸湿地宜选取低潮时期

5.1.2数据质量要求

,。

5.1.2.1集中云层的覆盖面积少于5%分散云层的覆盖总面积少于10%

、、、。

5.1.2.2影像层次丰富色彩清晰色调均匀反差适中

、、。

5.1.2.3数据不存在条带斑点噪声行丢失等

5.2地形图选择及质量控制

5.2.1地形图

收集监测区纸质或电子版的1∶50000~1∶100000地形图。

5.2.2数据质量要求

、、、、。

5.2.2.1对纸质图要求其表面平整度符号线条图廓点及公里网完整

,/—执行。

5.2.2.2对电子图的要求标准参照GBT183162001

2

/—

LYT20212012

5.3调查数据准备及质量控制

5.3.1数据准备

、、、、

5.3.1.1收集调查区已有的土地利用图湿地规划和调查资料水系图功能区划图湿地利用等相关

资料。

5.3.1.2熟悉调查区分布的湿地类型。

,。

5.3.1.3选择2~3条踏查线路准备实地调查外业图

,,、、(

5.3.1.4根据选定的踏查路线选取典型湿地类型样区进行样点定位外业图勾绘样地描述样地及

)、。

其对应的遥感影像特征实地拍照

5.3.2数据质量要求

。。

选取与遥感影像数据获取时间相近的时间进行调查外业调查数据定位误差不超过30m

6图像处理

6.1坐标投影系统

;,;

平面坐标系统采用年西安坐标系统投影方式采用高斯克吕格投影按分带高程系统采

1980-6°

用1985国家高程基准。

6.2图像处理方法ㅤㅤㅤㅤ

6.2.1影像校正

(,),

在地形平坦或地形起伏微弱地区相对高差不超过坡度在以下采用地形图

50m5°1∶50000

或地面控制点进行几何校正;(,),

在丘陵或山区相对高差以上坡度在以上采用地形

50m5°1∶50000

,。

图生成的DEM结合地面控制点数据对影像进行正射校正对于无法获得相关参数进行正射校正的地

,。

区采用多项式纠正模型进行几何校正

,、、。

在影像几何校正时均匀选取影像上明显清晰不随时间变化明显改变的地物控制点要求每景

,。,

影像控制点选取保证个以上精度控制在个像元以内采用双线性内插法进行影像重采样得到

301

校正影像。

,、。

在影像正射校正时采用卫星轨道参数传感器参数和DEM数据进行正射校正均匀选取影像上

、、。,

明显清晰不随时间变化明显改变的地物控制点要求每景影像控制点选取在个以上精度控制在

30

。,。

1个像元以内采用双线性内插法进行影像重采样得到校正影像

6.2.2图像处理

:,

6.2.2.1影像增强处理对TM遥感影像进行线性拉伸处理增强后图像直方图应跟原始数据直方图

相同。

:,,

6.2.2.2构造NDVI植被指数新波段进行NDVI植被指数运算灰度值为-1~1范围之间再拉伸

处理将灰度值扩大0~255范围内。

:,,、、

6.2.2.3波段组合根据监测对象确立最佳的波段组合宜采用影像RGB组合TM543TM432

、(、、、、、、、、)。

TM421TM321此处12345分别指代TM遥感影像的12345波段

3

/—

LYT20212012

7影像解译

7.1确立湿地分类系统

,,。

以湿地类型在TM遥感影像数据上的可解译性为基础确立基于TM影像的分类系统见附录A

7.2建立解译标志

、、、、,

建立影像上反映的色调亮度几何形状结构纹理地形地貌及地理位置与地物的相关关系参考

附录建立解译标志。

B

()

7.3影像解译图2

,。

7.3.1采用RGB波段组合遥感数据以6×6个像元为解译的最小图斑单位进行影像解译

,,。

根据影像第波段光谱特征设置影像波段亮度阈值区分水体和非水体区域

7.3.25DN

,,、、、,,

7.3.3针对水体区域根据形状指数划分浅海水域湖泊河流人工水域再采用人机交互式解译进

行类别细分。

,(),。

7.3.4针对非水体区域利用归一化植被指数NDVI阈值分割方法将植被与非植被区域进行区分

,,,,

7.3.5针对植被覆盖区域根据建立的湿地类型影像解译标志利用监督分类方法选择对应样本进

行湿地类型划分。

,,,。

7.3.6针对非植被覆盖的区域采用人机交互式解译对照解译标志进行湿地类型划分

ㅤㅤㅤㅤ

图2影像解译流程

4

/—

LYT20212012

7.4结果修正

,“”“”,:

采用上述方法分类后仍然存在小部分错分或漏分的现象需要对分类结果进行修正

),;

a影像分类后出现的小于6×6个像元的细碎图斑与相邻面积最大的图斑进行合并

),;

b光谱混淆明显造成错分的湿地类型直接进行目视判读修改

),。

c借助相关资料修正分类结果

8精度检验与评价

8.1精度检验

,:

对解译影像进行精度检验时选择采用如下两种方法

)选取未进行样本训练的外业调查样本点用于精度验证;

a

)。

b通过接收时间接近的更高精度遥感数据或其他来源的湿地分类结果进行检验分别对每个类

,。

别进行随机抽样每个类别的抽样点不少于个

50

8.2精度评价

,()、()()、,

建立误差矩阵按式式和式分别计算总体分类精度用户精度和制图精度要

123ppp

cuA

ij

求精度达到90%以上。

n

/………………()

p=pp1

ckk

ㅤㅤㅤㅤ

∑

k1

=

/………………()

=2

ppp

uiii

+

i

/………………()

=3

ppp

Ajj+j

j

式中:

n———类别的数量;

p———样本总数;

n

———();

分类所得到的第类的总和等于

pip

i+i

∑j

j=1

n

———();

实际观测到的第类的总和等于

pjp

+i

j∑j

i1

=

———分类数据类型中第类和实测数据类型中第类所占的组成成分。

pij

i

j

8.3质量检查

,,,,

通过双轨制作业采取一人区划解译另一人复核解译方式进行提高目视判读的一致率对有异议

,,,

的分类图斑类型通过共同解译分析达到一致意见如若不能达成统一解译意见必须到实地核查最终

。。

使两位解译人员的解译结果一致率达到90%以上对于室内解译有疑问的图斑需到实地核实修正

8.4实地验证

,。

室内解译经检查合格后采用抽样方法选择部分图斑进行实地验证实地验证的图斑数不少于图

(),,。

斑总数的不低于个并按照各湿地类型解译的面积比例分配同时每个类型不少于个图斑

5%505

,。。

在每个类型内按照图斑面积大小比例不等选取正判率达到90%以上为合格

5

/—

LYT20212012

9统计制图

9.1制图

9.1.1遥感影像图

,/—。

9.1.1.1对校正后的影像按1∶100000进行分幅分幅标准按GBT139891992执行

,、、

9.1.1.2加载特定的用地图符号表示的行政界线以及文字标注叠加公里格网坐标比例尺等地图整

,。

饰信息图廓整饰内容按—执行

GB159682008

9.1.2基本图

9.1.2.1利用符合精度要求的国家基本比例尺地形图编制底图。

,、、、、(、、)、、

9.1.2.2叠加编图要素包括各种境界线道路居民点独立地物地貌山脊山峰陡崖等水系地

、,,/—。

类注记等制作成1∶50000~1∶100000基本图制作方式按GBT139232006完成

9.1.3湿地资源分布图

。。

以1∶100000地理基础地图为底图绘制监测区湿地资源分布图根据不同湿地类型注记与着色

制作方式按/—完成。

GBT183172001

9.2统计

9.2.1面积量算

ㅤㅤㅤㅤ

9.2.1.1采用GIS软件对图斑进行面积量算。

,。

面积量算以为单位精确到

9.2.1.2ha0.01

/。,

9.2.1.3图斑理论面积与实际面积误差范围不得大于理论面积的1400面积应平差到每个图斑平

差后差值应赋予图中面积最大的图斑。

9.2.2数据统计

按照监测区域统计出各湿地类型种类及其面积。

6

/—

LYT20212012

附录

A

()

规范性附录

基于TM遥感影像的湿地分类系统及编码表

表A.1

1级2级3级4级说明

浅海水域,

低潮6m以下的浅水域底部基质为无机部分

(),。、

010101组成植被盖度<30%的区域包括海湾海峡

,,

海洋潮下湿地底部基质为有机部分组成植

潮下水生层

,、、

被盖度≥30%包括海草层海草热带海洋草

()

010102