《《高分衛(wèi)星遙感產(chǎn)品真實(shí)性檢驗(yàn) 像元 尺度相對(duì)真值不確定度規(guī)范》 編制說明》

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《高分衛(wèi)星遙感產(chǎn)品真實(shí)性檢驗(yàn)像元

尺度相對(duì)真值不確定度規(guī)范》

編制說明

一、工作簡況

（一）任務(wù)來源

2022年中國遙感應(yīng)用協(xié)會(huì)批準(zhǔn)了關(guān)于《遙感產(chǎn)品算法測評(píng)第1部分測評(píng)方法

與流程導(dǎo)則》等17項(xiàng)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng)，其中《高分衛(wèi)星遙感產(chǎn)品真實(shí)性檢驗(yàn)像元尺

度相對(duì)真值不確定度》正式委托蘭州大學(xué)牽頭完成。在標(biāo)準(zhǔn)研制過程中，由于第一起草

人吳小丹工作調(diào)動(dòng)，于2023年8月由蘭州大學(xué)調(diào)往西南交通大學(xué)，因此牽頭單位由蘭

州大學(xué)變更為西南交通大學(xué)。該標(biāo)準(zhǔn)由中國遙感應(yīng)用協(xié)會(huì)歸口。

（二）起草單位及主要起草人

本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：西南交通大學(xué)、中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院、浙江師范大學(xué)、

北京師范大學(xué)、西南大學(xué)、中國科學(xué)院青藏高原研究所。

本標(biāo)準(zhǔn)的主要起草人及主要貢獻(xiàn)如下表：

序號(hào)姓名單位主要貢獻(xiàn)

1吳小丹西南交通大學(xué)負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)制定相關(guān)資料的查閱、收

集；標(biāo)準(zhǔn)文本及編制說明的起草、撰

寫

2聞建光中國科學(xué)院空天信負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)制定工作的組織、協(xié)調(diào)，相

息創(chuàng)新研究院關(guān)資料的查閱、收集；標(biāo)準(zhǔn)文本及編

制說明的起草、撰寫；組織召開研討

會(huì)，通過電子郵件、電話等方式，征

集、整理和歸納相關(guān)的意見和建議，

并進(jìn)行修改。

3肖青中國科學(xué)院空天信參與標(biāo)準(zhǔn)文本及編制說明的起草、

息創(chuàng)新研究院撰寫，根據(jù)意見和建議進(jìn)行修改。

4游冬琴中國科學(xué)院空天信相關(guān)資料的查閱、收集；參與標(biāo)準(zhǔn)文

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息創(chuàng)新研究院本起草、撰寫。

5林興穩(wěn)浙江師范大學(xué)標(biāo)準(zhǔn)文本修改。

6唐勇中國科學(xué)院空天信標(biāo)準(zhǔn)文本修改。

息創(chuàng)新研究院

7柳欽火中國科學(xué)院空天信標(biāo)準(zhǔn)文本修改。

息創(chuàng)新研究院

8劉強(qiáng)北京師范大學(xué)標(biāo)準(zhǔn)文本修改。

9馬明國西南大學(xué)標(biāo)準(zhǔn)文本修改。

10李新中國科學(xué)院青藏高標(biāo)準(zhǔn)文本修改。

原研究所

（三）主要工作過程

起草階段：

1．2019年6月，《像元真值不確定性評(píng)價(jià)關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范項(xiàng)目啟動(dòng)，成

立編制小組，明確相關(guān)研究內(nèi)容范圍、關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)、時(shí)間計(jì)劃及任務(wù)分工。

2．2020年1月底，文獻(xiàn)調(diào)研與資料收集，重點(diǎn)關(guān)注真實(shí)性檢驗(yàn)過程中有關(guān)不確定性

分析的文檔及文獻(xiàn)，拆分解析難點(diǎn)問題，形成基礎(chǔ)內(nèi)容框架，擬重點(diǎn)解決的科學(xué)問

題與標(biāo)準(zhǔn)化關(guān)鍵技術(shù)為像元真值的不確定性建模。

3．2020年8月底，編寫規(guī)范初稿。征求相關(guān)專家意見和建議，研究確定標(biāo)準(zhǔn)涵蓋范

圍，像元真值不確定性有關(guān)的術(shù)語與符號(hào)，分析不確定性因素，像元尺度相對(duì)真值

獲取對(duì)不確定性因素建模、撰寫《像元真值不確定性評(píng)價(jià)關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》初稿。

4．2021年11月，征求相關(guān)專家對(duì)規(guī)范初稿的意見和建議。評(píng)審收到來自中國科學(xué)院

地理科學(xué)與資源研究所、中國林業(yè)科學(xué)研究院資源信息研究所、中國科學(xué)院空天信

息創(chuàng)新研究院等單位多位專家的評(píng)審意見，完成兩輪初稿的修改。

5．2022年6月，依據(jù)清晰可執(zhí)行的原則對(duì)規(guī)范草案進(jìn)一步梳理，形成修改稿送至中

國遙感應(yīng)用協(xié)會(huì)準(zhǔn)化分會(huì)。

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6．2022年9月，中國遙感應(yīng)用協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化分會(huì)召開規(guī)范專家審核會(huì)議，起草組作了

《高分衛(wèi)星遙感產(chǎn)品真實(shí)性檢驗(yàn)像元尺度相對(duì)真值不確定度》立項(xiàng)申請(qǐng)匯報(bào)，闡

述了項(xiàng)目的必要性、可行性、適用范圍及擬解決的主要問題，技術(shù)的先進(jìn)性和創(chuàng)新

性，標(biāo)準(zhǔn)編制原則、思路和內(nèi)容，與現(xiàn)行法律、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)關(guān)系，標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施主體及

實(shí)施建議和預(yù)期作用等。全體委員認(rèn)真聽取了起草組的匯報(bào)，主審專家對(duì)標(biāo)準(zhǔn)修改

和主審意見處理情況進(jìn)行了介紹，全體委員同起草組進(jìn)行了提問交流，同時(shí)進(jìn)行立

項(xiàng)審查表決。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范通過初評(píng)。

7．2022年10月，根據(jù)評(píng)審意見修改《高分衛(wèi)星遙感產(chǎn)品真實(shí)性檢驗(yàn)像元尺度相對(duì)

真值不確定度》，送交中國遙感應(yīng)用協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化分會(huì)技術(shù)委員會(huì)。

8．2022年11月，中國遙感應(yīng)用協(xié)會(huì)批復(fù)立項(xiàng)

二、國家標(biāo)準(zhǔn)編制原則和確定國家標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容

（一）編制原則

本標(biāo)準(zhǔn)的編制以服務(wù)于高分衛(wèi)星遙感產(chǎn)品真實(shí)性檢驗(yàn)中像元真值不確定性分析關(guān)

鍵技術(shù)為目標(biāo)，以規(guī)范性和可操作性為的第一宗旨：通過確立對(duì)像元真值不確定性分析

關(guān)鍵技術(shù)的一般原則，規(guī)定了針對(duì)不同真實(shí)性檢驗(yàn)方法的像元真值不確定性分析關(guān)鍵

技術(shù)及流程。

本標(biāo)準(zhǔn)的編制原則遵循“定義清晰、流程標(biāo)準(zhǔn)、要求明確、操作簡便”的原則。通

過對(duì)不同的真實(shí)性檢驗(yàn)方法及不確定性因素進(jìn)行調(diào)研歸納，從中凝練出像元真值不確

定性的主要因素及各因素的建模方法，在流程化像元真值不確定性分析工作，明確各步

驟的關(guān)鍵技術(shù)，從而確保統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的像元真值不確定性分析，使用戶對(duì)真實(shí)性檢驗(yàn)的結(jié)

果的不確定性有更統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。

（二）標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)內(nèi)容的依據(jù)

本標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)不同真實(shí)性檢驗(yàn)方法獲得的像元真值的不確定性，依據(jù)驗(yàn)證數(shù)據(jù)的數(shù)

據(jù)源特點(diǎn)和驗(yàn)證方法，規(guī)范像元真值不確定性分析關(guān)鍵技術(shù)及流程，為真實(shí)性檢驗(yàn)中像

元真值的不確定性分析提供統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。規(guī)范性引用文件包括《GB/T36296—2018

遙感產(chǎn)品真實(shí)性檢驗(yàn)導(dǎo)則》、《GB/T39468—2020陸地定量遙感產(chǎn)品真實(shí)性檢驗(yàn)通用方

法》、《GB/T27418—2017測量不確定度評(píng)定和表示》。同時(shí)參考遙感產(chǎn)品真實(shí)性檢驗(yàn)不

確定性分析的部分最新研究成果。

（1）術(shù)語和概念

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本標(biāo)準(zhǔn)制定過程中的術(shù)語和概念主要參照《GB/T39468—2020陸地定量遙感產(chǎn)品

真實(shí)性檢驗(yàn)通用方法》、《GB/T27418—2017測量不確定度評(píng)定和表示》及國內(nèi)外相關(guān)

領(lǐng)域前言論文中的定義。內(nèi)容主要涉及像元真值的定義和遙感真實(shí)性檢驗(yàn)及不確定性

分析領(lǐng)域。

（2）基本要求

像元尺度真值的不確定性評(píng)價(jià)的核心是明確引起不確定性的因素、這些因素引起

不確定性的定量表達(dá)、以及這些因素引起的不確定性如何傳遞到最終的像元尺度真值

中。用于計(jì)算像元尺度真值的數(shù)據(jù)不同、方法不同，引起像元真值不確定性的因素以及

各因素之間的相互作用和傳遞方式也不同。因此，像元尺度真值不確定性的評(píng)價(jià)方法要

根據(jù)像元尺度真值的計(jì)算數(shù)據(jù)和方法決定。其次，像元真值的不確定性評(píng)價(jià)要依賴于輔

助數(shù)據(jù)和模擬數(shù)據(jù)，因此，要保證這些數(shù)據(jù)的物理意義跟像元尺度真值的目標(biāo)變量的物

理意義要一致。此外，引入輔助數(shù)據(jù)時(shí)，要保證輔助數(shù)據(jù)本身是準(zhǔn)確的。

（3）像元真值不確定性評(píng)價(jià)方法流程

（a）像元尺度相對(duì)真值不確定性評(píng)價(jià)主要操作流程見圖1，具體步驟如下：

[1]根據(jù)像元尺度相對(duì)真值的數(shù)據(jù)源（單點(diǎn)、多點(diǎn)、或者高分辨率）和地表的異質(zhì)性情

況確定引起像元尺度相對(duì)真值不確定性的關(guān)鍵因素。

[2]建立各類因素引起不確定性的定量化模型。

[3]確定不同因素之間的相互作用及他們之間的相關(guān)性。

[4]建立各要素引起不確定性之間的誤差傳遞模型。

[5]在各要素引起不確定性的定量化模型和誤差傳遞模型的基礎(chǔ)上表達(dá)像元尺度相對(duì)

真值總的不確定性。

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高分辨率輔助數(shù)據(jù)

確定像元尺度相對(duì)真值的像元內(nèi)空間異質(zhì)性/代表性

數(shù)據(jù)源評(píng)價(jià)

引起不確定度的因素種類

建立不同因素引起不確定不同因素之間的相互作用及他

度的定量化模型們引起的不確定度的相關(guān)性

建立不同因素引起的不確定度

的誤差傳遞模型

像元尺度相對(duì)真值總的不確定

度的定量化模型

圖1像元尺度相對(duì)真值不確定性的定量化技術(shù)流程

（b）像元真值不確定性因素分析

如果像元真值是由地面單個(gè)站點(diǎn)觀測得到的，引起像元真值不確定性的因素取決

于地表的異質(zhì)性情況（Wuetal.,2019a）：若異質(zhì)性小或者地面觀測的足跡跟像元尺度

匹配，則主要考慮地面測量數(shù)據(jù)的誤差；若異質(zhì)性大且尺度差異大，則不確定性因素主

要來源于地面測量誤差和地面觀測數(shù)據(jù)的時(shí)空代表性誤差。

若像元尺度真值由地面多個(gè)點(diǎn)的觀測值計(jì)算而來，引起像元真值不確定性的因素

取決于具體情況：若地表空間異質(zhì)性不強(qiáng)且地面觀測儀器經(jīng)過了嚴(yán)格的標(biāo)定，像元真值

的不確定性可忽略不記。若地表空間異質(zhì)性強(qiáng)但儀器經(jīng)過了嚴(yán)格的標(biāo)定，此時(shí)像元真值

的不確定性主要來源于地面觀測時(shí)空代表性誤差、尺度轉(zhuǎn)換誤差。如果儀器沒有經(jīng)過嚴(yán)

格的標(biāo)定，還應(yīng)考慮地面測量數(shù)據(jù)的系統(tǒng)誤差。

若待驗(yàn)證像元內(nèi)有多個(gè)地面觀測點(diǎn)但像元尺度相對(duì)真值由經(jīng)過地面數(shù)據(jù)標(biāo)定的高

分辨率數(shù)據(jù)聚合得到的，此時(shí)像元尺度相對(duì)真值的誤差來源于受地面和高分辨率數(shù)據(jù)

測量誤差、尺度轉(zhuǎn)換誤差和幾何匹配誤差（Wuetal.,2019b）。

（c）像元真值不確定性因素建模

[1]測量數(shù)據(jù)誤差引起的不確定性

系統(tǒng)誤差通常可以計(jì)算確定并通過標(biāo)定可以糾正掉，并不會(huì)引起不確定性(Penget

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。因此測量數(shù)據(jù)的不確定性主要來源于偶然誤差。單個(gè)站點(diǎn)觀測計(jì)算像元

al.,2014)ux()1

2

真值時(shí)不確定性可以表示為ux()=1grd。多個(gè)地面觀測點(diǎn)計(jì)算像元真值時(shí)由地面偶然誤

差引起的不確定性可以忽略u(píng)x()=01；若像元真值是由經(jīng)過地面觀測標(biāo)定后的高分辨率

輔助數(shù)據(jù)計(jì)算得到的，則對(duì)地面數(shù)據(jù)和高分辨率數(shù)據(jù)加入滿足正態(tài)分布的誤差值來生

成誤差場，分析不同輸入對(duì)應(yīng)的參考值之間的差異，將其方差作為由觀測數(shù)據(jù)誤差引起

的不確定性。

[2]時(shí)空代表性誤差引起的不確定性

地面站點(diǎn)的時(shí)空代表性與站點(diǎn)的足跡、在待驗(yàn)證像元內(nèi)的位置、目標(biāo)變量的時(shí)間變

異，空間異質(zhì)性程度、亞像元尺度等因素有關(guān)(Wuetal.,2019a)，借助高分辨率輔助數(shù)

據(jù)模擬不同亞像元尺度下的時(shí)空代表性誤差，將其方差作為時(shí)空代表性誤差引起的不

確定性u(píng)x()2。

[3]尺度轉(zhuǎn)換引起的不確定性

升尺度函數(shù)引起的不確定性一方面體現(xiàn)在不同的升尺度模型之間輸出結(jié)果的差異，

一方面體現(xiàn)在同一模型中不同參數(shù)的情況下輸出結(jié)果之間的差異。通過對(duì)比輸出結(jié)果

在不同模型、不同參數(shù)情況下的變化強(qiáng)度來計(jì)算其不確定性大小ux()3。

[4]幾何匹配誤差引起的不確定性

幾何匹配誤差通常需要借助高分辨率輔助數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià)，以待驗(yàn)證像元為模板，以

像元名義位置為中心在上下左右四個(gè)方向以一定的步長為間隔，模擬幾何偏差，設(shè)置最

大偏移為半個(gè)待驗(yàn)證像元。每模擬一次，提取模板內(nèi)包含的高分辨率像元，計(jì)算其平均

值，作為待驗(yàn)證像元尺度的模擬值A(chǔ)i，所有模擬情況對(duì)應(yīng)的待驗(yàn)證像元尺度模擬值的

平均值記為A，這些模擬值的標(biāo)準(zhǔn)差記為ux()4，該標(biāo)準(zhǔn)差即為待驗(yàn)證像元幾何匹配誤

差引起的不確定性定量估計(jì)的大小(Wuetal.,2021a)；

（d）像元真值總的不確定性建模

真實(shí)性檢驗(yàn)中參考值的計(jì)算來源于不同的過程，因此參考值不確定性的估計(jì)是一

個(gè)基于過程的分析。不確定性因素的誤差傳遞根據(jù)不確定性因素之間的相互作用分為

幾種情況：

[1]若不確性要素之間相互獨(dú)立，則像元尺度相對(duì)真值的不確定性可以線性累加。

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[2]若不確定性要素之間部分要素存在相互作用，則需要對(duì)這些要素進(jìn)行去相關(guān)處

理（例如主成分分析），去相關(guān)后的要素認(rèn)為是相互獨(dú)立的，可以線性累加。

考慮到不同驗(yàn)證方法中的不確定性因素及影響大小都不相同，需要針對(duì)不同驗(yàn)證方

法的特點(diǎn)建立不確定性傳遞模型（1）。

uy()f(u(x))=（1）

公式中，uy()表示參考值總的不確定性，f表示待建立的不確定性傳遞模型，ux()表

示關(guān)鍵因素引起的不確定性的定量化表達(dá)。針對(duì)不同的驗(yàn)證方法，包含ux()1，ux()2，

ux()3，ux()4中的一個(gè)或幾個(gè)。在確定時(shí)，需重點(diǎn)考慮不同因素引起的不確定性對(duì)總

的結(jié)果的敏感系數(shù)。

（4）技術(shù)指標(biāo)

不確定性的定量化指標(biāo)用標(biāo)準(zhǔn)差來衡量。

（三）主要試驗(yàn)技術(shù)論證，預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效果

（1）技術(shù)論證

本標(biāo)準(zhǔn)在編制過程中，充分考慮科學(xué)實(shí)踐中的技術(shù)可行性。根據(jù)參考值計(jì)算的數(shù)據(jù)

來源和升尺度方法，給出了影響像元真值不確定性的關(guān)鍵因素。同時(shí)，針對(duì)不同因素的

不確定性和總的不確定性給出了建模方法。標(biāo)準(zhǔn)中各步驟圍繞像元真值的不確定性評(píng)

價(jià)技術(shù)有機(jī)連接，解決方案考慮全面，針對(duì)不同問題均有相應(yīng)對(duì)策，可操作性強(qiáng)。像元

真值不確定性評(píng)價(jià)技術(shù)條理清晰，可在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上不斷改進(jìn)和補(bǔ)充，具有可拓展性。

基于以上思路，本標(biāo)準(zhǔn)提出對(duì)像元真值不確定性評(píng)價(jià)關(guān)鍵技術(shù)，形成適用于不同真

實(shí)性檢驗(yàn)方法計(jì)算得到的像元真值的不確定性分析技術(shù)流程。標(biāo)準(zhǔn)編制中考慮各項(xiàng)關(guān)

鍵難題，是適用性增強(qiáng)：1）不確定性因素分析：針對(duì)不同的真實(shí)性檢驗(yàn)方法分析像元

真值的不確定性來源；2）不確定性建模：針對(duì)不同因素引起的不確定性特點(diǎn)，提出不

同的建模方法；3）綜合考慮不同因素引起不確定性之間的相互作用，提出評(píng)價(jià)像元真

值總的不確定性的關(guān)鍵技術(shù)。

在懷來和黑河流域開展了像元真值不確定性評(píng)價(jià)，對(duì)本標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵技術(shù)流程做了

實(shí)證。

[1]基于地面單點(diǎn)觀測得到的像元真值的不確定性

以黑河中游一個(gè)5公里的核心試驗(yàn)區(qū)為例，里面包含了16個(gè)地面站點(diǎn)，每個(gè)公里

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尺度像元內(nèi)僅有一個(gè)地面站點(diǎn)，基于高分辨率的CASI反照率數(shù)據(jù)分析了地面站點(diǎn)的代

表性誤差，并定量刻畫了亞像元尺度對(duì)代表性誤差的影響(Wuetal.,2021b)。

圖地面站點(diǎn)空間代表性誤差隨亞像元尺度的改變

[2]多尺度驗(yàn)證中幾何匹配誤差引起的不確定性

以黑河中游一個(gè)5公里的核心試驗(yàn)區(qū)為例，基于CASI數(shù)據(jù)模擬了待驗(yàn)證的15個(gè)

公里尺度像元由幾何匹配的誤差引起的像元尺度“真值”的變化，其標(biāo)準(zhǔn)差可以作為由

幾何匹配誤差引起的像元真值的不確定性(Wuetal.,2021a)。

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圖不同模擬幾何偏差下公里尺度像元“真值”的改變

標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容組織按照主線一致，重點(diǎn)先行，互為補(bǔ)充的結(jié)構(gòu)。像元真值不確定性評(píng)

價(jià)關(guān)鍵技術(shù)考慮了不同真實(shí)性檢驗(yàn)方法得到的像元尺度真值，可操作性強(qiáng)。關(guān)鍵技術(shù)

具有可擴(kuò)展性，基本思路明確。

（2）預(yù)期效果

本標(biāo)準(zhǔn)提出了真實(shí)性檢驗(yàn)中像元真值不確定性評(píng)價(jià)的關(guān)鍵技術(shù)及流程，適用于不

同的真實(shí)性檢驗(yàn)方法。本標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施有利于規(guī)范真實(shí)性檢驗(yàn)像元真值不確定性評(píng)價(jià)，進(jìn)

而使不同區(qū)域不同地面站點(diǎn)不同驗(yàn)證方法得到的真實(shí)性檢驗(yàn)結(jié)果具有可比性。本標(biāo)準(zhǔn)

有利于建立參考真值不確定性最小準(zhǔn)則指導(dǎo)下的真實(shí)性檢驗(yàn)方法體系，提高真實(shí)性檢

驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和認(rèn)可度。

（四）采用國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的程度，以及與國際、國外同類標(biāo)準(zhǔn)水平的對(duì)比情

況，或與測試的國外樣品、樣機(jī)的有關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)比情況；

地面觀測數(shù)據(jù)常作為真實(shí)性檢驗(yàn)的參考數(shù)據(jù)源。由于地表廣泛分布的空間異質(zhì)性

和地面觀測-衛(wèi)星像元之間的尺度不匹配，真實(shí)性檢驗(yàn)并不是直接將地面觀測作為真值

來檢驗(yàn)遙感產(chǎn)品，而需要在引入更高分辨率輔助數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行尺度轉(zhuǎn)換，以解決空

間尺度不匹配的問題。受地面測量數(shù)據(jù)誤差、高分辨率影像誤差、尺度轉(zhuǎn)換模型誤差、

幾何匹配誤差、以及各種誤差傳遞等因素的影響，用于真實(shí)性檢驗(yàn)的參考真值具有一定

的不確定性，嚴(yán)重降低真實(shí)性檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可信度。

目前有關(guān)參考值不確定性的工作或缺少定量化方面的研究，或缺乏對(duì)不確定性因

9

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素的全面認(rèn)識(shí)，或局限于其中一種驗(yàn)證方法。事實(shí)上，不同驗(yàn)證方法中參考值的不確定

性來源不同。亟需對(duì)不同驗(yàn)證方法中像元真值的不確定性進(jìn)行規(guī)范化分析，并針對(duì)不同

驗(yàn)證方法提出規(guī)范化的像元真值不確定性評(píng)價(jià)關(guān)鍵技術(shù)流程。

本規(guī)范系統(tǒng)給出了像元真值獲取過程中不確定性因素的種類、各個(gè)因素的定量化

模型以及總的不確定性的建模方法。為真實(shí)性檢驗(yàn)中像元真值的不確定性分析提供有

效的技術(shù)方案及標(biāo)準(zhǔn)。

（五）與有關(guān)的現(xiàn)行法律、法規(guī)和強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系；

本標(biāo)準(zhǔn)基于部分已有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定完成。

1.國標(biāo)《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫》（GB/T1.1—2020），約束本

標(biāo)準(zhǔn)的編寫結(jié)構(gòu)。

2.《GB/T39468—2020陸地定量遙感產(chǎn)品真實(shí)性檢驗(yàn)通用方法》、《GB/T27418—2017

測量不確定度評(píng)定和表示》約束了本標(biāo)準(zhǔn)涉及到的真實(shí)性檢驗(yàn)及不確定性術(shù)語。

（六）重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)；

本標(biāo)準(zhǔn)編制過程中，向相關(guān)科研業(yè)務(wù)部門征詢意見，無重大分歧意見。

（七）國家標(biāo)準(zhǔn)作為強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)或推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)的建議；

建議作為推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布。

（八）貫徹國家標(biāo)準(zhǔn)的要求和措施建議（包括組織措施、技術(shù)措施、過渡辦法等內(nèi)容）；

目前，我國還沒有關(guān)于真實(shí)性檢驗(yàn)像元真值不確定性評(píng)價(jià)方面的國家標(biāo)準(zhǔn)，本標(biāo)準(zhǔn)

的建立可以有效規(guī)范像元真值不確定性評(píng)價(jià)的技術(shù)流程，從而改善目前真實(shí)性檢驗(yàn)結(jié)

果不準(zhǔn)確、可信度不高的現(xiàn)狀。

建議本標(biāo)準(zhǔn)通過審定后盡快發(fā)布，將在相關(guān)學(xué)術(shù)團(tuán)體、行業(yè)用戶、企事業(yè)單位中通

過各種渠道宣傳推廣本標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)培訓(xùn)和宣貫，以保證標(biāo)準(zhǔn)的貫徹實(shí)施。

（九）廢止現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的建議；

無

（四）其他應(yīng)予說明的事項(xiàng)。

無

《高分衛(wèi)星遙感產(chǎn)品真實(shí)性檢驗(yàn)像元尺度相對(duì)真值不確定度規(guī)范》編制小組

2022年12月

參考文獻(xiàn)：

10

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[3].GB/T27418—2017測量不確定度評(píng)定和表示

[4].Peng,J.J.,Liu,Q.,Wen,J.G.,etal.2014.Multi-scalevalidationstrategyforsatellitealbedoproducts

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[5].Wu,X.D.,Wen,J.G.,Xiao,Q.,etal.2019a.Impactsandcontributorsofrepresentativenesserrorsof

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GeoscienceandRemoteSensing,57(12),9740-9755.

[6].Wu,X.D.,Xiao,Q.,QingXiao,Wen,J.G.,etal.2019b.Advancesinquantitativeremotesensing

productvalidation:Overviewandcurrentstatus.Earth-ScienceReviews,102875.

[7].XiaodanWu,JianguangWen,QingXiao,etal.2022a.QuantificationoftheUncertaintyCausedby

GeometricRegistrationErrorsinMultiscaleValidationofSatelliteProducts.IEEEGeoscienceand

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[8].XiaodanWu,JianguangWen,QingXiao,etal.2022.Spatialheterogeneityofalbedoatsubpixel

satellitescalesanditseffectinvalidation:airborneremotesensingresultsfromHiWATER.IEEE

TransactionsonGeoscienceandRemoteSensing,60(4407114):1-14

11

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附件1

國家標(biāo)準(zhǔn)起草階段意見匯總處理表

標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目名稱：高分衛(wèi)星遙感產(chǎn)品真實(shí)性檢驗(yàn)像元尺度相對(duì)真值不確定度共16頁

起草單位：蘭州大學(xué)、中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院承辦人：吳小丹、聞建光

電話：188106526412023年10月8日填寫

序標(biāo)準(zhǔn)章意見

意見內(nèi)容提出單位備注

號(hào)條編號(hào)處理

不確定性評(píng)價(jià)中基本要中國林業(yè)采納

求建議分條來寫，包括數(shù)科學(xué)研究

據(jù)方面的要求，涉及到的院資源信基本要求已分條寫，包括

1全文

流程（比如數(shù)據(jù)-幾何匹息研究所設(shè)置的流程和基本指標(biāo)

配-尺度轉(zhuǎn)換等），至少不

少于哪些指標(biāo)等

5.15.1節(jié)解釋性的內(nèi)容較中國林業(yè)采納

多，建議刪除科學(xué)研究

2解釋性的內(nèi)容已刪除

院資源信

息研究所

6.56.5節(jié)中的表格建議放在中國林業(yè)采納

附錄科學(xué)研究

3表格移至附錄中

院資源信

息研究所

題目題目不合適，建議把“關(guān)中國科學(xué)采納

鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范”八字去院地理科題目中已移除“關(guān)鍵技術(shù)

4

掉學(xué)與資源標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范”

研究所

5不確定性分析部分缺少中國科學(xué)采納

總覽的方法介紹院地理科我們補(bǔ)充了一個(gè)不確定性

5

學(xué)與資源評(píng)價(jià)的總的流程圖

研究所

5.25.2節(jié)描述的方法不清中國科學(xué)采納

楚，感覺可操作性不強(qiáng)。院地理科5.2部分文字進(jìn)行了修

6重新調(diào)整結(jié)構(gòu)。并且把重學(xué)與資源改，把重點(diǎn)放在一個(gè)規(guī)范

點(diǎn)放在一個(gè)規(guī)范化的流研究所化的流程

程

5.2公式（3）建議寫的具體一中國科學(xué)采納

由于目前標(biāo)準(zhǔn)重點(diǎn)放在一

點(diǎn)。院地理科

7個(gè)規(guī)范化的流程，該公式

學(xué)與資源

已移除

研究所

全文標(biāo)準(zhǔn)里要突出誤差的組中國科學(xué)采納

針對(duì)不同的像元尺度相對(duì)

成，哪些因素是必須要考院空天信

8真值獲取方法突出了不確

慮的息創(chuàng)新研

定性的主要來源

究院

12

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序標(biāo)準(zhǔn)章意見

意見內(nèi)容提出單位備注

號(hào)條編號(hào)處理

5不同因素引起的不確定中國科學(xué)采納

明確了不同因素引起的不

性相互獨(dú)立的可能性有院空天信

9確定性存在相關(guān)時(shí)應(yīng)該怎

多大，如果存在相關(guān)性該息創(chuàng)新研

么處理

怎么處理究院

全文標(biāo)準(zhǔn)里面只規(guī)定需要做中國科學(xué)采納

什么。具體的細(xì)節(jié)（比如院空天信

10具體的工作已移至附錄

我們自己的工作）放在資息創(chuàng)新研

料性附錄里面。究院

標(biāo)準(zhǔn)體文本上規(guī)范性要進(jìn)一步中國科學(xué)采納

系加強(qiáng)，少解釋，多用祈使院地理科文本的規(guī)范性做了系統(tǒng)的

11

句學(xué)與資源改進(jìn)

研究所

中國科學(xué)采納

模板有點(diǎn)不一樣，需要核院地理科模板已核對(duì)

12模板

對(duì)學(xué)與資源

研究所

中國科學(xué)采納歸口單位已改

歸口單位錯(cuò)誤院地理科

13前言

學(xué)與資源

研究所

圖2流程圖有點(diǎn)問題，要中國科學(xué)采納流程圖做了改進(jìn)

進(jìn)一步改進(jìn)。比如地面觀院地理科

145.1

測引出兩個(gè)方向，是什么學(xué)與資源

意思研究所

文本中不確定性建議改中國科學(xué)采納

文件中的文字部分和圖表

為不確定度，前者感覺是院地理科

15全文部分，不確定性均已改為

定性的評(píng)價(jià)，后者偏重定學(xué)與資源

不確定度

量的研究所

高分遙感產(chǎn)品系列標(biāo)準(zhǔn)采納

已修改為高分衛(wèi)星遙感產(chǎn)

16全文應(yīng)明確有否必要加高分

品真實(shí)性檢驗(yàn)

兩字”

采納在引言部分明確指出目前

建議進(jìn)一步補(bǔ)充單項(xiàng)標(biāo)

17全文尚無像元尺度相對(duì)真值不

準(zhǔn)的特性和細(xì)節(jié)

確定度有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

采納在范圍部分指出本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)

定了高分衛(wèi)星遙感產(chǎn)品真

實(shí)性檢驗(yàn)中像元尺度相對(duì)

起草組能夠注意，1）高分

真值不確定度評(píng)價(jià)的技術(shù)

18全文的特殊性、2）衛(wèi)星遙感產(chǎn)

流程。并指出本標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)

品還是遙感產(chǎn)品。

適用于中低分辨率遙感產(chǎn)

品真實(shí)性中像元尺度相對(duì)

真值不確定度評(píng)價(jià)

13

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序標(biāo)準(zhǔn)章意見

意見內(nèi)容提出單位備注

號(hào)條編號(hào)處理

真實(shí)性驗(yàn)證方法中，是否采納

由于已有無人機(jī)作為直接

要考慮無人機(jī)與地面手

或者間接驗(yàn)證手段的團(tuán)體

19全文段同樣作為一種直接或

標(biāo)準(zhǔn)，本標(biāo)準(zhǔn)側(cè)重地面觀

者間接的驗(yàn)證手段予以

測手段

考慮

采納從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了一

致性統(tǒng)一：1）標(biāo)準(zhǔn)題

高分系列標(biāo)準(zhǔn)建議從整目；2）標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)術(shù)

20全文體上在格式，內(nèi)容等方面語；3）通用方法約定了

的一致性給予注意檢驗(yàn)方法的框架；4）各

單項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)引用通用方法的

形式。

標(biāo)準(zhǔn)名標(biāo)準(zhǔn)名稱和內(nèi)容一致，但采納名稱統(tǒng)一為高分遙感產(chǎn)品

稱目前標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)劃的系列真實(shí)性檢驗(yàn)像元尺度相

標(biāo)準(zhǔn)不一致。建議起草組對(duì)真值不確定性評(píng)價(jià)

認(rèn)真對(duì)待。特別注意：1）

21

標(biāo)準(zhǔn)名稱與規(guī)劃名稱是

否一致，目前標(biāo)準(zhǔn)名稱與

規(guī)劃名稱不同；2）標(biāo)題名

稱與正文名稱不同。

范圍離散性遙感產(chǎn)品也是高未采離散性變量遙感產(chǎn)品與連

分共性產(chǎn)品，建議考慮離納續(xù)型變量遙感產(chǎn)品的真實(shí)

散性遙感產(chǎn)品是否可以性檢驗(yàn)有幾個(gè)較大的不同

評(píng)價(jià)不確定度之處：對(duì)象不同：前者

強(qiáng)調(diào)的類別的準(zhǔn)確性而后

者強(qiáng)調(diào)數(shù)值大小的準(zhǔn)確

性；獲取像元尺度相對(duì)

真值的方法不同：前者更

偏重與待驗(yàn)證像元內(nèi)的主

要目標(biāo)地物，后者在于獲

取待驗(yàn)證像元內(nèi)所有目標(biāo)

22

地物的均值，可根據(jù)地面

觀測數(shù)據(jù)的形式采用不同

的尺度轉(zhuǎn)換方法；驗(yàn)證

中的不確定性因素及表達(dá)

方式也不同：前者不確定

性因素少也表達(dá)比較簡

單，后者不確定性要素復(fù)

雜且不確定性因素之間存

在相關(guān)性。

綜上所述，在衡量像元尺

度相對(duì)真值不確定性時(shí)表

14

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序標(biāo)準(zhǔn)章意見

意見內(nèi)容提出單位備注

號(hào)條編號(hào)處理

達(dá)方式有很大差異；本標(biāo)

準(zhǔn)主要針對(duì)連續(xù)型變量遙

感產(chǎn)品的真實(shí)性檢驗(yàn)。

技術(shù)內(nèi)技術(shù)內(nèi)容成熟性欠佳，無采納本標(biāo)準(zhǔn)旨在給出評(píng)價(jià)像元

容法有效推廣使用，主要體尺度相對(duì)真值不確定性評(píng)

現(xiàn)在評(píng)價(jià)方法抽象，無法價(jià)的一個(gè)規(guī)范化的流程。

洞悉如何給出像元尺度在新的草案中，我們?cè)诟?/p>

總不確定度，建議在附錄錄中給出像元尺度相對(duì)真

中給出像元尺度地面真值獲取各環(huán)節(jié)的不確定

值獲取各環(huán)節(jié)的不確定度，以及最后總的合成不

23

度，以及最后總的合成不確定度的具體計(jì)算公式。

確定度的具體計(jì)算公式。

與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)無重復(fù)，具備

申請(qǐng)新標(biāo)準(zhǔn)的必要性，但

一定需要認(rèn)真給出相應(yīng)

的標(biāo)準(zhǔn)草案，現(xiàn)版本無過

多實(shí)質(zhì)性內(nèi)容

規(guī)范性編寫規(guī)范性欠佳，體現(xiàn)采納（1）標(biāo)題統(tǒng)一改為高分

在：1）標(biāo)題多處不一致；遙感產(chǎn)品真實(shí)性檢驗(yàn)像

2）不確定性為定性描述，元尺度相對(duì)真值不確定性

建議與國標(biāo)一致，改為不評(píng)價(jià)；（2）本標(biāo)準(zhǔn)旨在給

確定度；3）分解總不確定出評(píng)價(jià)像元尺度相對(duì)真值

度，并給出不確定度分項(xiàng)不確定性評(píng)價(jià)的一個(gè)規(guī)范

的具體計(jì)算公式，否則無化的流程。定量化方法并

法落地；4）注意圖文的一不是重點(diǎn)，因此仍采用不

致性；5）建議增加起草單確定性表達(dá)；（3）在附錄

位，擴(kuò)大起草人范圍；6）部分給出了不確定性的公

部分技術(shù)細(xì)節(jié)存在爭議，式；（4）進(jìn)一步檢查了圖

建議多方討論后確定；7）文，確保其一致；（5）本

24缺少部分不確定度分項(xiàng)文旨在規(guī)范一個(gè)通用的像

的考慮，如時(shí)間、光譜、元尺度相對(duì)真值不確定性

角度不確定度等；8）是否分析流程，并不是特定指

需要增加檢驗(yàn)報(bào)告，請(qǐng)斟某一個(gè)具體參數(shù)的遙感產(chǎn)

酌；9）注意團(tuán)標(biāo)的模板，品。因此，時(shí)間、光譜和

歸口單位等角度不確定度不屬于本標(biāo)

準(zhǔn)考慮的范圍；（6）本標(biāo)

準(zhǔn)重點(diǎn)在不確定性評(píng)價(jià)，

而不是真實(shí)性檢驗(yàn)，因此

未增加檢驗(yàn)報(bào)告；（7）一

些細(xì)節(jié)性的問題如起草單

位，技術(shù)細(xì)節(jié)和歸口單位

進(jìn)行了細(xì)致的討論。

15

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序標(biāo)準(zhǔn)章意見

意見內(nèi)容提出單位備注

號(hào)條編號(hào)處理

任務(wù)來全國遙感技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技采納全國遙感技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)

25源術(shù)委員會(huì)改為中國遙感委員會(huì)已改為中國遙感應(yīng)

應(yīng)用協(xié)會(huì)用協(xié)會(huì)

標(biāo)準(zhǔn)起本標(biāo)準(zhǔn)第一起草單位蘭標(biāo)準(zhǔn)起草采納本標(biāo)準(zhǔn)第一起草人工作單

26草單位州大學(xué)改為西南交通大人位由蘭州大學(xué)調(diào)動(dòng)至西南

學(xué)交通大學(xué)

全文這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容，如果團(tuán)遙感應(yīng)用采納未來擬進(jìn)一步申請(qǐng)國家標(biāo)

體標(biāo)準(zhǔn)做得好，在國家真協(xié)會(huì)準(zhǔn)

27實(shí)性檢驗(yàn)系列標(biāo)準(zhǔn)修訂

時(shí)，可考慮納入國家標(biāo)準(zhǔn)

中。

本稿完時(shí)間內(nèi)容補(bǔ)全遙感應(yīng)用采納已補(bǔ)

28成時(shí)間協(xié)會(huì)

目錄目次請(qǐng)按照以下格式修遙感應(yīng)用采納格式已按要求修改

29改協(xié)會(huì)

目錄附錄缺少名字遙感應(yīng)用采納附錄名字已補(bǔ)充

30協(xié)會(huì)

前言增加“請(qǐng)注意本文件的某遙感應(yīng)用采納已增加

些內(nèi)容可能涉及專利。本協(xié)會(huì)

31

文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)

識(shí)別這些專利的責(zé)任?！?/p>

標(biāo)準(zhǔn)范修改為“本文件適用于高遙感應(yīng)用采納已修改

圍分辨率遙感產(chǎn)品連續(xù)型協(xié)會(huì)

遙感變量像元尺度相對(duì)

真值的不確度評(píng)價(jià)，中低

32分辨率遙感產(chǎn)品真實(shí)性

中像元尺度相對(duì)真值不

確定度評(píng)價(jià)也可參考使

用，不適用于離散型遙感

產(chǎn)品”

規(guī)范性修改為“下列文件中的內(nèi)遙感應(yīng)用采納已修改

引用文容通過文中的規(guī)范性引協(xié)會(huì)

件用而構(gòu)成本文件必不可

少的條款。其中，注日期

33的引用文件，僅該日期對(duì)

應(yīng)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?！?/p>

16

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序標(biāo)準(zhǔn)章意見

意見內(nèi)容提出單位備注

號(hào)條編號(hào)處理

規(guī)范性“GB/T36296—2018遙遙感應(yīng)用采納已刪除

引用文感產(chǎn)品真實(shí)性檢驗(yàn)導(dǎo)則”協(xié)會(huì)

34

件文中沒有規(guī)范性引用該

文件，建議刪除

規(guī)范性“GB/T27418—2017測遙感應(yīng)用采納在文章增加引用

引用文量不確定度評(píng)定和表示”協(xié)會(huì)

35

件文中沒有規(guī)范性引用該

文件，請(qǐng)核對(duì)

術(shù)語和“像元尺度真值Pixel遙感應(yīng)用采納在3.3中引用

36定義scaletruth”文中沒有使協(xié)會(huì)

用該術(shù)語？

術(shù)語和“系統(tǒng)誤差Systematic遙感應(yīng)用采納5.2節(jié)已引用

37定義error”文中沒有使用該術(shù)協(xié)會(huì)