《《江河湖庫水體面積衛(wèi)星遙感監(jiān)測技術規(guī)范》及編制說明》

T/CWECXXX—2023

江河湖庫水體面積衛(wèi)星遙感監(jiān)測技術規(guī)范

1范圍

本文件規(guī)定了江河湖庫水體面積遙感監(jiān)測的技術流程、數(shù)據(jù)準備與預處理、水體范圍提取、精度檢

驗與評價、水體面積量算與統(tǒng)計分析、成果整理與質(zhì)量控制等。

本文件適用于河湖監(jiān)管、河湖調(diào)查、水資源管理和水旱災害監(jiān)測中陸域范圍內(nèi)河流、湖泊和水庫等

水體面積的提取。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T14950中華人民共和國國家標準攝影測量與遙感術語

GB/T15968遙感影像平面圖制作規(guī)范

GB/T17941數(shù)字測繪成果質(zhì)量要求

GB/T28419光學遙感測繪衛(wèi)星遙感影像產(chǎn)品元數(shù)據(jù)

GB/T356421:250001:50000光學遙感測繪衛(wèi)星影像產(chǎn)品

CH/T1009基礎地理信息數(shù)字產(chǎn)品1:10000、1:50000數(shù)字正射影像圖

CH/T1049合成孔徑雷達(SAR)衛(wèi)星遙感原始數(shù)據(jù)質(zhì)量檢驗技術規(guī)程

DB51/T2765SAR遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)品分級規(guī)范

3術語和定義

GB/T14950界定的以及下列術語和定義適用于本文件。

3.1

江河湖庫river,lakeandreservoir

主要指地表區(qū)域的天然河流、渠化河流、人工運河、天然湖泊和人工湖泊（水庫），不包含人工水

產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)、鹽場、坑塘、尾礦庫和工業(yè)廢水處理廠的地表水體等。

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3.2

衛(wèi)星遙感satelliteremotesensing

以人造衛(wèi)星為平臺，不接觸物體本身，用傳感器收集目標物的電磁波信息，經(jīng)處理、分析后，識別

目標物體，揭示其幾何、物理特征和相互關系及其變化規(guī)律的現(xiàn)代科學技術。

3.3

河湖管理范圍managementareaofriversandlakes

有堤防的河流、湖泊，其管理范圍為堤防之間的水域、沙洲、灘地(含可耕地)、行洪區(qū)、岸邊堤防

及護堤地；無堤防的河流、湖泊，其管理范圍為根據(jù)歷史最高洪水位或者設計洪水位確定的水域、沙洲、

灘地(含可耕地)和行洪區(qū)。

3.4

水庫管理范圍managementareaofreservoir

指水庫工程區(qū)管理范圍和運行區(qū)管理范圍。工程區(qū)管理范圍包括大壩、溢洪道、輸水道等建（構）

筑物周圍的管理范圍和水庫土地征用線以內(nèi)的庫區(qū)；運行區(qū)管理范圍包括監(jiān)測、交通、通信、供電等附

屬工程設施區(qū)域，管理單位生產(chǎn)生活區(qū)。

3.5

影像分割閾值imagesegmentationthreshold

影像處理中，決定分類影像特性的某參數(shù)。當它小于或大于此值，輸出將呈現(xiàn)不同特性。

3.6

圖像處理imageprocessing

用計算機對圖像進行分析，以達到所需結果的技術，又稱影像處理。針對衛(wèi)星遙感圖像的處理一般

包括聚焦、輻射定標、大氣校正、地理編碼、幾何校正、圖像增強、圖像拼接和裁剪等。

3.7

光譜指數(shù)spectralindex

根據(jù)地物的光譜特征規(guī)律，將不同的遙感光譜觀測通道進行組合運算，能夠突出某類地物信息。

3.8

中小河流mediumandsmallrivers

流域面積在50km2～3000km2之間的河流。

3.9

小型水庫smallreservoirs

總庫容在0.0001億m3～0.1億m3的水庫，分為?。?）型水庫和?。?）型水庫。

3.10

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小型湖泊smalllakes

面積水面面積在0.013km2～10km2的城中湖和水面面積在0.067km2～10km2的非城中湖。

4基本要求與技術流程

4.1基本要求

4.1.1大地基準：2000國家大地坐標系（CGCS2000）。

4.1.2高程基準：1985國家高程基準。

4.1.3投影方式：省級及以上尺度宜采用阿爾伯斯投影，省級以下尺度宜采用高斯-克呂格投影。

4.1.4計量單位：長度、高程單位采用米（m），結果保留兩位小數(shù)；面積計算單位采用平方米（㎡），

結果保留兩位小數(shù)；小數(shù)進位采用四舍五入方法。

4.2技術流程

技術流程主要包括數(shù)據(jù)準備與預處理、水體范圍提取、精度驗證、水體面積量算與統(tǒng)計分析、成果

整理等五個環(huán)節(jié)。

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圖1監(jiān)測技術流程圖

5數(shù)據(jù)準備與處理

5.1數(shù)據(jù)準備

5.1.1基礎數(shù)據(jù)準備

根據(jù)監(jiān)測需求收集行政區(qū)劃、流域邊界、江河湖庫水系、數(shù)字高程模型和江河湖庫管理范圍等基礎

數(shù)據(jù)。

5.1.2衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)準備

衛(wèi)星遙感影像可根據(jù)天氣條件及監(jiān)測需求，綜合考慮江河湖庫水文規(guī)律和地域特點選擇多光譜遙感

影像或雷達遙感影像，多云多雨天氣宜優(yōu)先選擇雷達遙感影像。

a)選擇衛(wèi)星遙感影時，應綜合考慮影像的空間分辨率、重訪周期、影像質(zhì)量等。

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b)空間分辨率應不低于30m，其中小河流、小型水庫和小型湖泊的水體面積監(jiān)測宜選取空間分辨率

不低于2m的遙感影像，重點監(jiān)測對象可采用更高空間分辨率的影像，空間分辨率元數(shù)據(jù)信息可參照GB/T

28419、GB/T35642。

c)時間分辨率應根據(jù)監(jiān)測需求，選擇滿足監(jiān)測時段要求的多時相遙感影像，其中面向江河湖庫常

規(guī)監(jiān)測時間頻次宜不少于每月一次，洪澇監(jiān)測的時間頻次宜不少于每2天一次，干旱監(jiān)測的時間頻次宜

不少于每旬一次。

d)光學衛(wèi)星影像宜選擇時相一致或接近的影像；影像應層次豐富、清晰易讀、色調(diào)均勻、反差適

中、無噪聲和條帶缺失，云層覆蓋率應低于5%且江河湖庫水陸過度區(qū)應無云覆蓋；融合后的影像色彩均

衡、無明顯偏色與拼接痕跡；影像選擇質(zhì)量要求可參照GB/T15968、SL/T1255執(zhí)行。

e)雷達衛(wèi)星影像宜選擇獲取外觀質(zhì)量好以及無明顯錯行、模糊、散焦、重影等現(xiàn)象等；具體選擇

影像質(zhì)量要求可參照CH/T1049-2021執(zhí)行。

5.2遙感數(shù)據(jù)預處理

遙感數(shù)據(jù)預處理應包括光學衛(wèi)星遙感影像處理和雷達衛(wèi)星影像處理。

a)光學衛(wèi)星遙感影像宜進行輻射校正、幾何糾正、波段合成、圖像融合、數(shù)字鑲嵌、圖像增強、

投影轉換等預處理，其質(zhì)量要求可參照G/T15968、GH/T1009執(zhí)行。

b)雷達遙感影像應進行噪聲去除、輻射定標、地形校正、投影轉換等處理，其質(zhì)量要求可參照CH/T

1049-2021、DB51/T2765-2021執(zhí)行。

c)根據(jù)河湖管理范圍和水庫管理范圍矢量數(shù)據(jù)的外接四邊形對預處理后的遙感影像進行裁剪，制

作遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)。

6水體范圍提取

6.1光學遙感水體范圍提取

6.1.1光譜指數(shù)計算

根據(jù)監(jiān)測需求收集行政區(qū)劃、流域邊界、江河湖庫水系、數(shù)字高程模型（DEM）和江河湖庫管理范

圍等基礎數(shù)據(jù)。

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對預處理后的光學衛(wèi)星影像，根據(jù)影像波段特點選擇歸一化植被指數(shù)、歸一化水體指數(shù)或改進型水

體指數(shù)中一種光譜指數(shù)，用于水體范圍提取。

a）歸一化植被指數(shù)NormalizedDifferenceVegetationIndex（NDVI）

NDVINIRR

NIRR（1）

式中，、分別代表近紅外波段和紅光波段的表觀反射率或地表反射率，無量綱。

b）歸一化水體指數(shù)NormalizedDifferenceWaterIndex（NDWI）

（2）

式中，、分別代表近紅外波段和綠光波段的表觀反射率或地表反射率，無量綱。

c）改進型水體指數(shù)ModifiedNormalizedDifferenceWaterIndex（MNDWI）

（3）

式中，、分別代表短波紅外波段和綠光波段的表觀反射率或地表反射率，無量綱。

6.1.2影像閾值分割

a)統(tǒng)計光學影像光譜指數(shù)的直方圖分布，根據(jù)雙峰特征手動選擇谷底點值作為影像中水體和非水

體分割閾值,或者根據(jù)大津法自動確定水體和非水體類間方差最大的影像分割閾值。

b)圖像二值化，利用遙感軟件，基于影像分割閾值，進行水體和非水體兩類的圖像二值化，水體

類賦值為1，非水體類賦值為0。

6.1.3分割結果矢量化

利用遙感軟件，將賦值為1的柵格區(qū)域矢量化，轉為面狀的江河湖泊水體范圍矢量數(shù)據(jù)。

6.1.4水體矢量后處理

利用遙感軟件，進行江河湖泊水體范圍矢量數(shù)據(jù)的后處理，步驟包含不限于：

a)與江河湖庫管理范圍矢量疊加對比，修正和篩選出相交的圖斑；

b)去除水體圖斑中細碎多邊形等；

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c)將多個分塊圖斑合并成一個完整水體圖斑；

d)江河湖庫水體圖斑邊界平滑。

6.2雷達遙感水體范圍提取

6.2.1雷達衛(wèi)星影像后向散射系數(shù)計算

對預處理的雷達遙感影像，計算后向散射系數(shù)影像。

6.2.2影像閾值分割

a)統(tǒng)計雷達影像后向散射系數(shù)的直方圖分布，根據(jù)雙峰特征手動選擇谷底點值作為影像中水體和

非水體分割閾值,或者根據(jù)大津法自動確定水體和非水體類間方差最大的影像分割閾值。

b)圖像二值化，利用遙感軟件，基于影像分割閾值，進行水體和非水體兩類的圖像二值化，水體

類賦值為1，非水體類賦值為0。

6.2.3分割結果矢量化

利用遙感圖像處理軟件，將賦值為1的柵格區(qū)域矢量化，轉為面狀的江河湖泊水體范圍矢量數(shù)據(jù)。

6.2.4水體矢量后處理

利用遙感軟件，進行江河湖泊水體范圍矢量數(shù)據(jù)的后處理，步驟包含不限于：

a)與江河湖庫管理范圍矢量疊加對比，修正和篩選出相交的圖斑；

b)去除水體圖斑中細碎多邊形等；

c)將多個分塊圖斑合并成一個完整水體圖斑；

d)江河湖庫水體圖斑邊界平滑；

7精度驗證

7.1精度指標

應選擇生產(chǎn)者精度（Producer’sAccuracy，PA）和用戶精度（User’sAccuracy，UA）指標，進

行江河湖庫水體范圍提取成果的精度檢驗。

生產(chǎn)者精度：指待評價數(shù)據(jù)和標準參考數(shù)據(jù)的水體范圍公共部分面積C與參考數(shù)據(jù)的水體面積比值

A，計算公式如公式（7）。

7

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（4）

用戶精度：指待評價數(shù)據(jù)和標準參考數(shù)據(jù)的水體范圍公共部分面積C與待評價數(shù)據(jù)的水體面積B比

值，計算公式如公式（8）。

（5）

7.2檢驗要求

a）驗證對象選擇

針對江河湖庫水體面積衛(wèi)星遙感監(jiān)測結果，宜選擇數(shù)量占比不低于5%的江河湖庫水體，作為驗證對

象。

b）標準參考數(shù)據(jù)

根據(jù)驗證對象的影像數(shù)據(jù)，通過目視解譯方法，人工勾繪江河湖庫的水體范圍，作為驗證對象的標

準參考數(shù)據(jù),其質(zhì)量要求可參照GB/T17941執(zhí)行。

7.3精度檢驗

生產(chǎn)者精度和用戶精度應不低于90%。

8水體面積量算和統(tǒng)計分析

8.1水體面積量算

采用地理信息系統(tǒng)軟件對江河湖庫水體面積進行量算。

8.2統(tǒng)計分析

a）空間分布統(tǒng)計分析

以行政區(qū)劃或流域為單元，統(tǒng)計分析不同行政區(qū)劃或流域單元內(nèi)江河湖庫面積。

b）時間序列統(tǒng)計分析

(1)根據(jù)河湖監(jiān)管、河湖調(diào)查、水資源管理和水旱災害監(jiān)測需求，選擇水體面積量算的年月等時間

尺度。

(2)統(tǒng)計分析每個江河湖庫水體面積的年內(nèi)平均值、最大值、最小值等。

(3)統(tǒng)計分析每個江河湖庫月尺度的水體面積年際平均值、最大值、最小值等。

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9成果整理

9.1成果內(nèi)容

應包括江河湖庫影像成果、江河湖庫水體矢量數(shù)據(jù)成果、江河湖庫專題圖成果、江河湖庫統(tǒng)計表與

報告成果等。

9.2影像成果要求

江河湖庫影像應滿足以下要求：

a)完全覆蓋江河湖庫管理范圍區(qū)域；

b)多光譜影像像元值為地表反射率或輻亮度，雷達遙感影像像元值應為后向散射系數(shù)；

d)具有統(tǒng)一的大地基準、高程基準和投影方式；

e)存儲格式為Geotiff；

f)文件命名規(guī)范，宜包含衛(wèi)星傳感器型號、影像拍攝時間、影像空間分辨率、江河湖庫編碼和江

河湖庫名稱等。

9.3水體矢量數(shù)據(jù)成果要求

江河湖庫水體矢量數(shù)據(jù)應滿足以下要求：

a)涵蓋江河湖庫管理范圍內(nèi)全部水體；

b)拓撲檢查正確；

c)屬性信息應包含江河湖庫水體編碼、江河湖庫水體名稱、水體面積、監(jiān)測時間、衛(wèi)星傳感器型

號、衛(wèi)星遙感影像空間分辨率等，見表1；

d)具有統(tǒng)一的大地基準、高程基準和投影方式；

e)存儲格式為shapefile；

f)文件名應包括江河湖庫代碼、江河湖庫名稱、影像采集時間等。

表1江河湖庫水體矢量屬性信息表

序號江河湖庫代碼江河湖庫名稱水體面積影像采集時間衛(wèi)星傳感器型號影像空間分辨率…

1

2

3

…

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9.4專題圖成果要求

a）影像專題圖應滿足以下要求：

（1）包括遙感影像，且可疊加適當?shù)男姓^(qū)域邊界線、流域邊界線等信息。

（2）在遙感影像專題上適當標注主要的地理名稱，具體樣式參照GB/T15968。

（3）包括圖名、圖例、指北針、公里網(wǎng)線及其注記、影像衛(wèi)星型號、資料獲取時間、制作單位、

制作時間等，具體樣式參照具體樣式參照GB/T15968。

b)水體空間分布專題圖，應滿足以下要求：

（1）包括江河湖庫水體分布要素信息，且可疊加適當?shù)男姓^(qū)域邊界線、流域邊界線、水系、交

通線、居民點分布等信息。

（2）在水體空間分布專題上適當標注主要的居民點和江河湖庫名稱，具體樣式參照GB/T15968。

（3）包括圖名、圖例、指北針、公里網(wǎng)線及其注記、影像衛(wèi)星型號、資料獲取時間、制作單位、

制作時間等，具體樣式參照具體樣式參照GB/T15968。

9.5統(tǒng)計表與報告成果要求

9.5.1內(nèi)容格式

a）統(tǒng)計表

統(tǒng)計表內(nèi)容宜包含江河湖庫代碼、江河湖庫名稱、行政區(qū)劃編碼、行政區(qū)劃名稱、影像采集時間、

水體面積等，見表2。

表2江河湖庫水體面積統(tǒng)計表

序號江河湖庫代碼江河湖庫名稱行政區(qū)劃編碼行政區(qū)劃名稱影像采集時間水體面積…

1

2

3

…

b）統(tǒng)計分析報告

內(nèi)容包括江河湖庫概況、衛(wèi)星數(shù)據(jù)情況、水體監(jiān)測方法、水體監(jiān)測結果與分析、專題圖及統(tǒng)計表等。

9.5.2附加信息

附加信息宜包含文件編號、制作單位、制作時間、報告編寫人和審核人等信息。

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附錄A

（資料性）

常用中高空間分辨率光學衛(wèi)星

表A1常用中、高空間分辨率光學衛(wèi)星相關參數(shù)表

衛(wèi)星型號國家發(fā)射時間分辨率

高分一號中國2013年2m全色，8m多光譜和16m寬幅多光譜

（GF-1）

高分二號中國2014年0.8m全色，3.2m多光譜

（GF-2）

高分四號中國2015年50m可見光，400m中波紅外

（GF-4）

高分六號中國2018年2m全色，8m多光譜和16m寬幅多光譜

（GF-6）

高分一號B、C、D星中國2018年2m全色，8m多光譜

（GF-1B、GF-1C、GF-1D）

高分七號中國2019年0.65m全色，2.5m多光譜

可持續(xù)發(fā)展科學衛(wèi)星1號（SDGSAT-1）中國2021年10m全色，40m多光譜

資源三號01星、02星、03星中國2012年2.1m全色，5.8m多光譜

（ZY3-01、ZY3-02、ZY3-03）2016年

2020年

資源一號02C星中國2011年2.36m全色，10m多光譜

（ZY02C）

資源一號02D星中國2019年2.5m全色，10m多光譜

（ZY1E）

資源一號02E星中國2021年2.5m全色，10m多光譜

（ZY1F）

北京三號A、B星（BJ-3A、BJ-3B）中國2021年0.5m全色，2m多光譜

2022年

環(huán)境減災2號A、B星中國2020年16m多光譜

（HJ-2A、HJ-2B）

高景一號01/02、03/04星中國2016年0.5m全色，2m多光譜

（SuperView-1/2、SuperView-3/4）2018年

WordView-4美國2016年0.31m全色，1.24多光譜

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GeoEye-1美國2008年0.41m全色，1.65m多光譜

LandSat-8、Landsat-9美國2013年15m全色，30m多光譜

2021年

SPOT6、SPOT7法國2012年1.5m全色，6m多光譜

2014年

Pleiades-1A、Pleiades-1B法國2011年0.5m全色，2m多光譜

2012年

Sentinel-2A、B星歐洲空2015年10m/20m/60m多光譜

（Sentinel-2A、Sentinel-2B）間局2017年

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附錄B

（資料性）

常用雷達衛(wèi)星

表B1常用雷達衛(wèi)星相關參數(shù)表

頻最高空間分測繪帶幅

平臺國家發(fā)射時間極化方式

段辨率/m寬/km

高分三號01、02、03星2016年

單極化、雙極化、

（GF-3、GF-3B、中國2021年C110-650

四極化

GF-3C）2022年

環(huán)境減災2號E星

中國2022年S單極化、雙極化525~100

（HJ-2E）

陸探一號A、B星單極化、雙極化、

中國2021年L350~400

（LT-1A、LT-1B）四極化

海思一號

中國2020年CVV極化15~20

（BC-1）

巢湖一號

中國2022年CVV極化17~100

（BC-2）

涪城一號

中國2023年CVV極化17~200

（BC-3）

單極化、雙極化、

TerraSAR-X德國2007年X110~100

四極化

單極化、雙極化、

RADARSAT-2加拿大2007年C310~500

四極化

COSMO-SkyMed意大利2007年X單極化、雙極化110~200

單極化、雙極化、

TanDEM-X德國2010年X110~150

四極化

單極化、雙極化、

ALOS-2日本2014年L125~490

四極化

Sentinel-1A、B星

歐洲空

（Sentinel-1A、2014年C雙極化、四極化580~400

間局

Sentinel-1B）

RADARSAT星座單極化、雙極化、

加拿大2019年C15~500

（RCM）四極化

COSMO-SkyMed二代衛(wèi)星單極化、雙極化、

意大利2019年X0.33~200

（CSG）四極化

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附錄C

（資料性）

大津法（OSTU）

設圖像的灰度范圍為{0，1，…，l-1}，灰度為i的像元數(shù)為ni，圖像的總像元數(shù)為：

(1)

灰度為i的像元出現(xiàn)的概率為：

(2)

選取閾值t，將其劃分為兩類C0和C1，即C0={0，1，…，t}，C1={t+1，t+2，…，l-1}。C0和C1

類的出現(xiàn)概率分別為：

(3)

其均值分別為：

(4)

圖像的總體灰度均值為：

(5)

兩類的類間方差為：

(6)

2

以類間方差作為衡量不同閾值下的類別分離性能的測量準則，極大化(t)的過程就是自動最優(yōu)

閾值的過程。最終，最優(yōu)閾值為：

(7)

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參考文獻

[1]SL249中國河流代碼

[2]SL259中國水庫名稱代碼

[3]SL261中國湖泊名稱代碼

[4]SL750水旱災害遙感監(jiān)測評估技術規(guī)范

[5]DZ/T0190中華人民共和國地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標準區(qū)域環(huán)境地質(zhì)勘查遙感技術規(guī)定（1:50000）

[6]DB32/T4324河湖庫利用變化高分遙感監(jiān)測規(guī)范

[7]DB37/T4518河湖水域岸線遙感監(jiān)測技術規(guī)范

[8]DB42/T1255湖北省湖泊分類技術標準

[9]DB63/T1680高原湖泊、水庫水體面體遙感監(jiān)測規(guī)范

[10]《中華人民共和國河道管理條例》（根據(jù)2018年3月19日《國務院關于修改和廢止部分行政法

規(guī)的決定》第四次修正）

15

T/CWECXXX—2023

16

《江河湖庫水體面積衛(wèi)星遙感監(jiān)測

技術規(guī)范》

（征求意見稿）

編制說明

主編單位：中國水利水電科學研究院

2023年8月

目錄

一、工作簡況....................................................................................................................................1

1.1任務來源.............................................................................................................................1

1.2編制目的............................................................................................................................1

1.3協(xié)作單位.............................................................................................................................2

1.4主要工作過程.....................................................................................................................3

1.5團體標準主要起草人及其所做的工作.............................................................................4

二、確定團體標準主要技術內(nèi)容的論據(jù)........................................................................................5

2.1確定前提及過程.................................................................................................................5

2.2主要技術內(nèi)容.....................................................................................................................6

2.3文件章節(jié)主要內(nèi)容.............................................................................................................6

三、主要試驗（或驗證）的分析、綜述報告，技術經(jīng)濟論證，預期的經(jīng)濟效果...................7

3.1主要試驗（或驗證）的分析及綜述報告.........................................................................7

3.2技術經(jīng)濟論證....................................................................................................................7

3.3預期經(jīng)濟效果....................................................................................................................8

四、采用國際標準的程度及水平的簡要說明................................................................................8

五、與有關的現(xiàn)行法律、法規(guī)和強制性國家標準的關系............................................................8

六、重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)............................................................................................9

七、涉及專利情況說明..................................................................................................................11

八、貫徹團體標準的要求和措施建議..........................................................................................11

九、代替或廢止現(xiàn)行有關標準的建議..........................................................................................11

十、其他說明事項..........................................................................................................................11

編制說明

一、工作簡況

1.1任務來源

根據(jù)中國水利企業(yè)協(xié)會2022年7月19日“關于批準團體標準《土

壤含水量遙感監(jiān)測技術規(guī)范》《江河湖庫水體面積衛(wèi)星遙感監(jiān)測技術

規(guī)范》立項的通知”（中水企〔2022〕19號）、“關于明確團體標準《土

壤含水量遙感監(jiān)測技術規(guī)范》《江河湖庫水體面積衛(wèi)星遙感監(jiān)測技術

規(guī)范》編制任務的函”（中水企函〔2022〕66號），編制本標準。

1.2編制目的

江河湖庫作為陸地水循環(huán)的重要載體，是人類生活和生產(chǎn)用水的

重要來源。隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展和人類活動的影響，江河湖庫水體面

積大幅萎縮，功能持續(xù)退化。當前，江河湖庫水體面積的動態(tài)監(jiān)測仍

然面臨數(shù)據(jù)不全、空間分布不清，動態(tài)性、實時性信息欠缺等問題。

遙感技術能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍、多頻次的地表覆蓋測量，成為地表水動態(tài)

監(jiān)測的重要技術手段。編制江河湖水庫水體面積衛(wèi)星遙感監(jiān)測技術規(guī)

范，明確遙感數(shù)據(jù)的獲取與預處理、江河湖庫水體面積提取與精度評

價、結果分析與專題產(chǎn)品制作，將促進遙感技術在江河湖庫監(jiān)測中的

應用，有效支撐水旱災害防御、河湖管理、水資源評價業(yè)務需求。當

前國內(nèi)外尚未有類似標準，編制江河庫水體遙感監(jiān)測技術規(guī)范十分必

1

要。

國內(nèi)相關水利部門已進行了大量江河湖庫遙感監(jiān)測的研究與應

用，積累了大量數(shù)據(jù)，但是各單位在采用遙感數(shù)據(jù)時，沒有統(tǒng)一的數(shù)

據(jù)處理和信息提取規(guī)范，對于相關信息的描述多是與各自的項目相關，

阻礙了多單位數(shù)據(jù)共享以及地表水體動態(tài)監(jiān)測業(yè)務化應用。此外，由

于地表環(huán)境的多變性、衛(wèi)星數(shù)據(jù)的多源性和配套標準不完整性，導致

許多江河湖庫水體監(jiān)測工作缺乏質(zhì)量保證、可比性，使得數(shù)據(jù)的可用

性差。

本標準規(guī)定了江河湖庫水體面積衛(wèi)星遙感監(jiān)測的基本要求與技

術流程、數(shù)據(jù)準備與處理、光水體范圍提取、精度驗證、水體面積量

算與統(tǒng)計分析、成果整理等。標準的編制充分考慮了內(nèi)陸江河湖庫水

體面積遙感監(jiān)測所采用方法的普適性、成熟性和可操作性。本標準的

制定，可用于指導內(nèi)陸江河湖庫水體面積的衛(wèi)星遙感監(jiān)測，實現(xiàn)監(jiān)測

過程和結果的標準化、規(guī)范化和體系化，提升江河湖庫水體面積監(jiān)測

結果的可比性和實用性。

1.3協(xié)作單位

本標準主編單位：中國水利水電科學研究院

本標準參編單位：湖北省水利水電科學研究院

華北水利水電大學

安徽省（水利部淮河水利委員會）水利科學研

究院

2

江西省水利科學院

江蘇省水利科學研究院

內(nèi)蒙古自治區(qū)水文水資源中心

福建水利電力職業(yè)技術學院

浙江同濟科技職業(yè)學院

上海普適導航科技股份有限公司

地衛(wèi)二空間技術（杭州）有限公司

天津天儀研究院

1.4主要工作過程

2022年5月，中國水利水電科學研究院組織有關單位，成立標

準編制組，啟動標準編制。

2022年7月1日，形成《江河湖庫水體面積衛(wèi)星遙感監(jiān)測技術

規(guī)范》草案。

2022年7月15日，中國水利企業(yè)協(xié)會組織專家對《江河湖庫水

體面積衛(wèi)星遙感監(jiān)測技術規(guī)范》進行了立項審查。

2022年7月19日，中國水利企業(yè)協(xié)會對《江河湖庫水體面積衛(wèi)

星遙感監(jiān)測技術規(guī)范》進行了立項批準。

2022年8月-11月，編制組經(jīng)過多次技術調(diào)研、研討和修訂，形

成《江河湖庫水體面積衛(wèi)星遙感監(jiān)測技術規(guī)范》初稿，并向各參編單

位征求意見。

2022年12月10日，形成《江河湖庫水體面積衛(wèi)星遙感監(jiān)測技

3

術規(guī)范》（初稿）。

2022年12月15日，中國水利水電科學研究院在北京組織召開

團體標準《江河湖庫水體面積衛(wèi)星遙感監(jiān)測技術規(guī)范》（初稿）專家

咨詢會，專家提出了修改完善意見。

2023年1-2023年7月，編制組根據(jù)專家咨詢意見，形成征求意

見稿初稿，再次向參編單位征求意見，根據(jù)參編單位意見完成《江河

湖庫水體面積衛(wèi)星遙感監(jiān)測技術規(guī)范》（征求意見稿）。

1.5團體標準主要起草人及其所做的工作

本標準主要起草人包括：黃詩峰、孫亞勇、江來、劉文楷、馬建

威、江威、王春林、許小華、王冬梅、朱鶴、劉廣麗、羅火線、張秀

娟、董路、劉黎明、謝成蔭。

起草人員對標準編制涉及的內(nèi)容進行了多次調(diào)研和研討，共同確

定了相關技術內(nèi)容并編制了各章節(jié)的內(nèi)容，完成了初稿、征求意見稿。

表1起草人員及其所做工作

單位姓名工作貢獻

中國水利水電科學研究院黃詩峰負責標準起草、組織、協(xié)調(diào)和

審核工作，負責編寫第1、2、3、

4章。

孫亞勇負責收集相關標準以及國內(nèi)外

相關情況調(diào)研，負責編寫第6、

7章和附錄，參與編寫標準申報

書、編制說明等。

馬建威參與收集相關標準以及國內(nèi)外

相關情況調(diào)研，參與編寫第8

章，參與編寫標準申報書、編

制說明等。

江威負責標準制定過程的征詢意

4

見，參與編寫第5章。

朱鶴參與收集相關標準以及國內(nèi)外

相關情況調(diào)研，參與編寫第5

章，參與編寫標準申報書、編

制說明等。

湖北省水利水電科學研究院江來參與收集相關標準以及國內(nèi)外

相關情況調(diào)研，參與編寫第6、

7章，參與成果格式確定

華北水利水電大學劉文楷參與光學衛(wèi)星遙感江河湖庫水

體提取方法確定，參與編寫第

8、9章。

安徽省（水利部淮河水利委員會）王春林參與光學衛(wèi)星遙感江河湖庫水

水利科學研究院體提取方法確定，參與編寫第

8、9章。

江西省水利科學院許小華參與光學衛(wèi)星遙感江河湖庫水

體提取方法確定，參與編寫第7

章和附錄。

江蘇省水利科學研究院王冬梅參與雷達衛(wèi)星遙感江河湖庫水

體提取方法確定，參與編寫第6

章和附錄。

內(nèi)蒙古自治區(qū)水文水資源中心劉廣麗參與雷達衛(wèi)星遙感江河湖庫水

體提取方法確定，參與編寫第5

章。

福建水利電力職業(yè)技術學院羅火線參與雷達衛(wèi)星遙感江河湖庫水

體提取方法確定，參與編寫第4

章。

浙江同濟科技職業(yè)學院張秀娟參與精度驗證評價指標確定，

參與編寫第3章。

上海普適導航科技股份有限公司董路參與精度驗證評價指標確定，

參與編寫第9章。

地衛(wèi)二空間技術（杭州）有限公司劉黎明參與衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)處理和資料

整理，參與編寫附錄。

天津天儀研究院謝成蔭參與衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)處理和資料

整理，參與編寫附錄。

二、確定團體標準主要技術內(nèi)容的論據(jù)

2.1確定前提及過程

充分考慮當前國內(nèi)外水體面積衛(wèi)星遙感監(jiān)測方法、模型的現(xiàn)狀，

以及水利、農(nóng)業(yè)等行業(yè)用戶需求，并在多次調(diào)研、討論的基礎上確定

5

了本標準的各項技術內(nèi)容。標準編制過程中，就技術參數(shù)和要求在行

業(yè)內(nèi)開展了廣泛的調(diào)研，確保技術參數(shù)和要求的普適性、成熟性和可

操作性，符合當前江河湖庫水體面積衛(wèi)星遙感監(jiān)測的技術發(fā)展水平。

2.2主要技術內(nèi)容

本標準規(guī)定了江河湖庫水體面積衛(wèi)星遙感監(jiān)測的基本要求與技

術流程、數(shù)據(jù)準備與預處理、水體范圍提取、精度驗證、水體面積量

算與統(tǒng)計分析、成果整理等。

2.3文件章節(jié)主要內(nèi)容

（1）范圍，規(guī)定了《江河湖庫水體面積衛(wèi)星遙感監(jiān)測技術規(guī)范》

團體標準的適用范圍。

（2）規(guī)范性引用文件，規(guī)定了《江河湖庫水體面積衛(wèi)星遙感監(jiān)

測技術規(guī)范》團體標準中涉及的規(guī)范性引用文件。

（3）術語和定義，規(guī)定了《江河湖庫水體面積衛(wèi)星遙感監(jiān)測技

術規(guī)范》團體標準中使用的術語和定義。

（4）基本要求與技術流程，規(guī)定了江河湖庫水體面積衛(wèi)星遙感

監(jiān)測的基本要求和技術流程。

（5）數(shù)據(jù)準備，規(guī)定了衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)準備和基礎數(shù)據(jù)的準備；

（6）數(shù)據(jù)預處理，規(guī)定了衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的預處理；

（7）江河湖庫水體提取，規(guī)定了光學遙感水體范圍提取、雷達

遙感水體范圍提取等；

（8）精度驗證，規(guī)定了精度指標、檢驗要求和精度檢驗；

（9）水體面積量算和統(tǒng)計分析，規(guī)定了水體面積量算量算和統(tǒng)

6

計分析內(nèi)容；

（10）成果整理，規(guī)定了成果內(nèi)容、影像成果要求、水體矢量成

果要求、專題圖和統(tǒng)計表與報告成果要求等。

三、主要試驗（或驗證）的分析、綜述報告，技術經(jīng)

濟論證，預期的經(jīng)濟效果

3.1主要試驗（或驗證）的分析及綜述報告

按照本標準規(guī)定要求，參編單位已經(jīng)在河流、湖泊、水庫水體監(jiān)

測方面有多次應用案例，積累了豐富的經(jīng)驗，搭建了江河湖庫水體面

積衛(wèi)星遙感監(jiān)測系統(tǒng)平臺。參與了2015年-2022年湖北、安徽和江

西的江河湖庫水體面積的動態(tài)監(jiān)測，參加了2020年新疆冰湖、長江

干流及鄱陽湖洪水、2021年鄭州特大洪澇的水體應急監(jiān)測，驗證了

技術方案，并發(fā)揮了重要的作用。

編寫組通過對各參編單位已發(fā)生河流、湖泊、水庫水體面積衛(wèi)星

遙感監(jiān)測應用試驗案例進行了整理分析，驗證了江河湖庫水體面積衛(wèi)

星遙感監(jiān)測作業(yè)標準的技術可行性和科學合理性，證明了標準的技術

可行性。

3.2技術經(jīng)濟論證

本標準針對江河湖庫水體面積衛(wèi)星遙感監(jiān)測，制定了江河湖庫水

體面積衛(wèi)星遙感監(jiān)測的基本要求與技術流程、數(shù)據(jù)準備與預處理、水

體范圍提取、精度驗證、水體面積量算與統(tǒng)計分析、成果整理等。本

標準最終為江河湖庫水體面積衛(wèi)星遙感監(jiān)測服務，意義重大。本標準

7

核心技術內(nèi)容涉及的光學數(shù)據(jù)、合成孔徑雷達數(shù)據(jù)，遙感水體范圍提

取方法、雷達遙感水體范圍提取方法和精度驗證已在生產(chǎn)實踐中應用，

集合這些已有的國內(nèi)外衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)和成熟的水體提取方法，技術和

經(jīng)濟上可行。

3.3預期經(jīng)濟效果

本標準的制定，充分調(diào)研了國內(nèi)外衛(wèi)星遙感行業(yè)應用現(xiàn)狀，考慮

了標準在技術操作、行業(yè)推廣應用上的可行性，保證了預期經(jīng)濟效果。

參編單位涵蓋了衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)生產(chǎn)、水利行業(yè)應用的國內(nèi)領先單位、

企業(yè)，保證了本標準在技術上的可行性、領先性。本標準充分考慮了

衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)服務及水利行業(yè)江河湖庫水體監(jiān)測應用需求，明確了遙

感數(shù)據(jù)的獲取與預處理、江河湖庫水體面積提取與精度評價、結果分

析與專題產(chǎn)品制作內(nèi)容，能夠有效支撐水旱災害防御、河湖管理、水

資源評價等水體監(jiān)測業(yè)務，具備較好地推廣潛力，預期社會、經(jīng)濟效

果顯著。

四、采用國際標準的程度及水平的簡要說明

國際上尚無適用于江河湖庫水體面積衛(wèi)星遙感監(jiān)測技術規(guī)范的

相關標準，故本團體標準沒有采用國際標準。

五、與有關的現(xiàn)行法律、法規(guī)和強制性國家標準的關

系

本團體標準為國內(nèi)外首次編制。國內(nèi)外缺少針對“江河湖庫水體

8

面積衛(wèi)星遙感監(jiān)測”的標準。本標準制定過程中，依據(jù)了標準的各組

成部分的相關標準，保持了與相關標準的一致性，且嚴格遵守有關的

現(xiàn)行法律、法規(guī)和強制性國家標準的要求，在本團體標準中第二章“規(guī)

范性引用文件”中對涉及的各標準進行了引用。

六、重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)

無重大分歧意見。

標準編制過程中，專家意見收集與采納情況如下：

（1）2022年7月15日，召開團體標準《江河湖庫水體面積衛(wèi)

星遙感監(jiān)測技術規(guī)范》立項審查會，專家組一致統(tǒng)一標準立項。5位

專家提出4條總體意見，其中采納4條，部分采納0條，未采納0條。

意見1：我國江河湖庫眾多，河湖監(jiān)管、水資源調(diào)查、洪澇災害

監(jiān)測等工作任務重、要求搞，利用衛(wèi)星遙感技術開展動態(tài)監(jiān)測是有效

開展相關工作的重要技術手段，但目前國內(nèi)相關規(guī)范標準缺乏，難以

滿足工作要求，因此編制《江河湖庫水體面積衛(wèi)星遙感監(jiān)測技術規(guī)范》

是十分必要的。

處理情況：采納，編制組根據(jù)專家意見，組織申請單位，進一步

編制、修訂和完善標準內(nèi)容，形成《江河湖庫水體面積衛(wèi)星遙感監(jiān)測

技術規(guī)范》（初稿）。

意見2：申請單位齊全、優(yōu)勢互補，具有比較豐富的技術基礎和

實戰(zhàn)經(jīng)驗，能夠勝任本標準的編制工作。

處理情況：采納，編制組充分利用申請單位衛(wèi)星數(shù)據(jù)生產(chǎn)、方法

9

模型研制、業(yè)務應用的優(yōu)勢，開展業(yè)務需求、衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)情況、水

體提取方法、水體產(chǎn)品應用調(diào)研，開展內(nèi)容研討，完善標準內(nèi)容。

意見3：申請單位提交的標準初稿目標、主要內(nèi)容、適用范圍和

技術路線等基本合理可行，可以作為下一步工作基礎。

處理情況：采納，在此基礎上，編制組開展目標細化、主要