DB63T 2242-2024“黑土型”退化草地分類分級衛(wèi)星影像識別技術(shù)指南

ICS07.030ICS07.030CCSA47青 海 省 地 方 標(biāo) 準(zhǔn)DB63/T2242—2024"黑土型"退化草地分類分級衛(wèi)星影像識別技術(shù)指南2024-2-4發(fā)布 2024-3-8實施青海省場監(jiān)理局 發(fā)布DB63/T2242DB63/T2242—2024PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANII目 次前 言 II范圍 3規(guī)性用件 3術(shù)和義 3技流程 3識方法 4分方法 5分方法 5分分評價 7附錄A（資料性）增強型植被指數(shù)計算方法8附錄B（資料性）灰度共生矩陣紋理統(tǒng)計測度和統(tǒng)計特征9附錄C（資料性）異質(zhì)最原的域并算法 10附錄D（資料性）“黑型退草遙解譯志 11參考文獻 12前 言本文按照GB/T1.1—2020《標(biāo)化作導(dǎo)則 第部分標(biāo)準(zhǔn)文的結(jié)和起規(guī)則的起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別的責(zé)任。本文件由青海省氣象標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會提出。本文件由青海省氣象局歸口。本文件主要起草人：校瑞香、周秉榮、才華、馬玉壽、周華坤、李希來、李世雄、王文穎、李璠、張焜、石明明、楊鑫光、孫瑋婕、趙曉軍。本文件由青海省氣象局監(jiān)督實施。DB63/T2242DB63/T2242—2024PAGEPAGE10"黑土型"退化草地分類分級衛(wèi)星影像識別技術(shù)指南范圍本文件適用于“黑土型”退化草地衛(wèi)星遙感監(jiān)測評價等工作。（GB/T41280 DB63/T674 下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1“黑土型”退化草地以嵩草屬植物為建群種的高寒草甸草場嚴(yán)重退化后形成的一種大面積次生裸地,或原生植被退化呈丘島狀的自然景觀，完全或基本失去放牧利用和生態(tài)功能的退化草地。3.2植被指數(shù)一系列利用遙感影像不同譜段數(shù)據(jù)的線性或非線性組合而形成的能反映綠色植物的生長狀況和分布的特征指數(shù)。[來源：GB/T41280-2022,3.1]3.3植被覆蓋度單位面積內(nèi)植被冠層(包括葉、莖、枝)垂直投影面積所占的比例。注：無量綱，取值范圍0～1。[來源：GB/T41280-2022,3.2]3.4紋理統(tǒng)計測度熵是灰度共生矩陣紋理統(tǒng)計測度之一，用來度量影像灰度無序程度?！昂谕列汀蓖嘶莸胤诸惙旨壸R別技術(shù)流程見圖1。圖1“黑土型”退化草地分類分級識別技術(shù)流程數(shù)據(jù)源選擇空間分辨率優(yōu)于10m的衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)，時相選擇草地進入黃枯期時期。包括輻射定標(biāo)、大氣校正、幾何校正和正射校正。在光譜信息基礎(chǔ)上，創(chuàng)建植被指數(shù)、紋理特征數(shù)據(jù)。植被指數(shù)包括歸一化差值植被指數(shù)和增強型植被指數(shù)。歸一化差值植被指數(shù)按照GB/T41280計算。增強型植被指數(shù)計算方法見附錄A。B4D。E基于像元的坡度數(shù)據(jù)按公式（1）計算，“黑土型”退化草地對象的坡度按照公式（2）。式中：??——坡度；?z——表示x方向的偏導(dǎo)數(shù)；?????z——表示y方向的偏導(dǎo)數(shù)。????

????(??)=√(????)2+????

(????????

2)································································(1)注：z為與衛(wèi)星影像空間分辨率匹配的數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)?！??????式中：??——“黑土型”退化草地對象的坡度；

??=????

·································································(2)??——DB63/T674GB/T41280（3）∑??????式中：

??=????

·································································(3)??——“黑土型”退化草地對象的植被覆蓋度或紋理統(tǒng)計測度熵；??——“黑土型”退化草地對象內(nèi)像元的數(shù)量；????——“黑土型”退化草地對象內(nèi)像元的植被覆蓋度或紋理統(tǒng)計測度熵?！昂谕列汀蓖嘶莸貙ο笾脖桓采w度從高到低分為5級，各級閾值按照公式（4）~（7）計算。????1=??1·································································(4)????2=??1?2×??1+??2+2×??2·······················································(5)2????3=??2?2×??2+??3+2×??3·······················································(6)2????4=??3·································································(7)式中：????1、????2、????3、????4——分別為植被覆蓋度四級閾值；、??3、??3 ——分別為輕度、中度、重度“黑土型”退化草地典型樣本對象植被覆蓋的平值；、、——分別為輕度、中度、重度“黑土型”退化草地典型樣本對象植被覆蓋的標(biāo)差?！昂谕列汀蓖嘶莸貙ο笾脖桓采w度重疊區(qū)域熵分為2級，劃分閾值按照公式（8）~（9）計算。??????1=????1+2×????1+????2?2×????2····················································(8)2??????2=????3+2×????2+????4?2×????4····················································(9)2式中：??????1??????2 ——輕和度度重黑型退化地象被蓋重，紋理計度的分值；????1????3????1????2????3????4????3????4按照表1中“黑土型”退化草地類型分級指標(biāo)，對“黑土型”退化草地對象進行分級。表1 “黑型退草分級“黑土型”退化草地等級分級指標(biāo)“黑土型”退化草地等級分級指標(biāo)輕度????>????1或????2＜????≤????1,??????<??????1中度????2＜????≤????1,??????≥??????1或????3＜????≤????2或????4＜????≤????3,??????<??????2重度????4＜????≤????3,??????≥??????2或????≤????4注：????為“黑土型”退化草地對象的植被覆蓋度，??????為“黑土型”退化草地對象紋理統(tǒng)計測度熵。按照表2將“黑土型”退化草地對象的分類和分級結(jié)果進行組合，得到每個對象的分類分級結(jié)果。表2 “黑型退草分分級退化類型退化等級分類分級灘地輕度灘地輕度“黑土型”退化草地中度灘地中度“黑土型”退化草地重度灘地重度“黑土型”退化草地緩坡地輕度緩坡地輕度“黑土型”退化草地中度緩坡地中度“黑土型”退化草地重度緩坡地重度“黑土型”退化草地陡坡地輕度陡坡地輕度“黑土型”退化草地中度陡坡地中度“黑土型”退化草地重度陡坡地重度“黑土型”退化草地附錄A（資料性）增強型植被指數(shù)計算方法增強型植被指數(shù)（EVI）計算方法見式（A.1）:??????=2.5× (A.1)????????+6.0?????7.5????+1式中：??????——增強型植被指數(shù)；????????——衛(wèi)星近紅外波段反射率；————附錄B（資料性）灰度共生矩陣紋理統(tǒng)計測度和統(tǒng)計特征表B.1給出了灰度共生矩陣（GLCM）計算的參數(shù)參考值。表B.1灰度共生矩陣紋理統(tǒng)計測度和統(tǒng)計特征GLCM參數(shù)滑動窗口大小偏移值方向灰度等級參考值3×310°、45°、90°、135°16表B.2給出了灰度共生矩陣紋理統(tǒng)計測度和統(tǒng)計特征。表B.2灰度共生矩陣紋理統(tǒng)計測度和統(tǒng)計特征GLCM紋理統(tǒng)計測度計算公式統(tǒng)計特性均值???1???1∑∑??(??,??)×????=0??=0方差???1???1∑∑??(??,??)×(???????)2??=0??=0熵???1???1?∑∑??(??,??)×??????[??(??,??)]??=0??=0角二階矩???1???1∑∑[??(??,??)]2??=0??=0的同質(zhì)性???1???1∑∑ ??(??.??)1+(?????)2??=0??=0度值越均勻，具有較小的灰度差異，其值越高對比度???1???1∑∑(?????)2×??(??,??)??=0??=0不相似性???1???1∑∑|?????|×??(??,??)??=0??=0相關(guān)性???1∑???1(???????)×(???????)×??(??,??)??=0 ??=0 ??2×??2?? ??注：??(??.??)為GLCM中（i,j）處的頻率，i,j為灰度等級，??為灰度平均值，??2為灰度方差，??為滑動窗口大小附錄C（資料性）異質(zhì)性最小原則的區(qū)域合并算法異質(zhì)性最小原則的區(qū)域合并算法計算方法見式（C.1）：?=???????????????????????+(1?????????????)?????????? (C.1)?????????????=∑????(?????????????????????????(????????1????????1+????????2????????2)?? ?? ?????????????????????????=???????????????????????????????+(1?????????????????)???????????? =??

????????????

?

????????1

?

????????2)??????????????

??????????

??????1

??????2√????????2? =??

?????????????

????????1?

????????2)式中：

???????????

??????????

??????1

??????2????????2? ——???????????? ——0.7~0.9??????????? ——?????????? ——?? ————???????????? ——?????????????? ——??????????1 ——??????????1 ——??????????2 ——??????????2 ——?????????????????? ——0.5~0.8??????????????? ——???????????? ——???????????? ——????????1 ——????????2 ——???????????? ——????????1 ——????????2 ——附錄D（資料性）“黑土型”退化草地遙感解譯標(biāo)志表D.1給出了“黑土型”退化草地遙感解譯標(biāo)志。表D.1“黑土型”退化草地遙感解譯標(biāo)志地物類型圖像特征通道合成（高分PMS3、2、1）“黑土型”退化草地輕度“黑土型”退化草地在圖像上表現(xiàn)為植被覆蓋度低于周邊草地區(qū)，中間出現(xiàn)小斑塊低覆蓋區(qū)中度“黑土型”退化草地在圖像上植被覆蓋度明顯低于周邊草地區(qū)，中間出現(xiàn)較大斑塊裸土區(qū)重度“黑土型”退化草地在圖像上表現(xiàn)為植被覆蓋極低，中間出現(xiàn)大片斑塊裸土區(qū)參 考 文 獻QX/T537-2020DB63/T603-2006DB63/T2045-2022黃葆寧,李希來.高寒草甸退化草地—“黑土灘”植物量測定[J].青海畜牧獸醫(yī)雜志,1993(04):10-13.J]1995(04):64-67+51.J1998(01):6-10.19902[J]2002(01):20-22.[J].青海師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2007(01):93-96.10J]2018,26(01):1-21.J1994(03):17-19.J2008(03):1-3.J2008(04):38-41.HaralickRM.Texturalfeaturesforimageclassification.IEEET