草原蓄水工程生態(tài)效應(yīng)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)程

2草原蓄水工程生態(tài)效應(yīng)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)程本文件規(guī)定了草原蓄水工程生態(tài)效應(yīng)遙感監(jiān)測(cè)內(nèi)容、數(shù)據(jù)獲取與處理、結(jié)果驗(yàn)證與修正、監(jiān)測(cè)成果與數(shù)據(jù)管理等技術(shù)要求。本文件適用于草原蓄水工程影響所在流域的生態(tài)效應(yīng)監(jiān)測(cè)，其它水利工程生態(tài)效應(yīng)監(jiān)測(cè)可參照使用。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)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(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。GB3838地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB/T14950攝影測(cè)量與遙感術(shù)語(yǔ)GB/T21010土地利用現(xiàn)狀分類(lèi)GB/T30115衛(wèi)星遙感影像植被指數(shù)產(chǎn)品規(guī)范GB/T35226地面氣象觀(guān)測(cè)規(guī)范空氣溫度和濕度GB/T35228地面氣象觀(guān)測(cè)規(guī)范降水量HJ1098水華遙感與地面監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范HJ/T192生態(tài)環(huán)境狀況評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范QX/T127氣象衛(wèi)星定量產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)估報(bào)告要求QX/T188衛(wèi)星遙感植被監(jiān)測(cè)技術(shù)導(dǎo)則下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1草原蓄水工程waterstorageprojectontheglassland3分布在草原上包括但不限于攔河水庫(kù)或水閘、塘壩、方塘、大口井等在內(nèi)的集水工程。3.2生態(tài)效應(yīng)ecologicaleffect人類(lèi)活動(dòng)引起周邊生境改變及造成的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能變化的現(xiàn)象。3.3遙感監(jiān)測(cè)remotesensingmonitoring利用遙感技術(shù)獲取下墊面動(dòng)態(tài)信息的手段和方法。3.4土地利用類(lèi)型landusetype土地利用方式相同的土地資源單元。包括耕地、林地、草地、水體、城鎮(zhèn)公共建設(shè)用地、未利用土地等。3.5水網(wǎng)密度指數(shù)waternetworkdensenessindex評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)水的豐富程度，利用評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)單位面積河流總長(zhǎng)度、水域面積和水資源量表示。3.6河流水質(zhì)riverwaterquality河流水體的質(zhì)量。3.7草地覆蓋轉(zhuǎn)移率differentgrasslandcoverconversionrate高、中、低覆蓋度草地在一定時(shí)段內(nèi)轉(zhuǎn)移為其它草地類(lèi)型面積占原有面積的比例。4.1一般規(guī)定4.1.1遙感監(jiān)測(cè)內(nèi)容應(yīng)根據(jù)蓄水工程所在區(qū)域的生境變化，選擇具體的監(jiān)測(cè)指標(biāo)，并符合GB3838、GB/T30115、HJ1098、QX/T188等規(guī)定要求。4.1.2監(jiān)測(cè)指標(biāo)要考慮蓄水工程建設(shè)前、后的所在區(qū)域生態(tài)變化影響，宜選擇蓄水工程建設(shè)期為時(shí)間節(jié)點(diǎn)，對(duì)工程建設(shè)期前、后10年的生態(tài)效應(yīng)指標(biāo)開(kāi)展長(zhǎng)序列監(jiān)測(cè)，有監(jiān)測(cè)條件的可延續(xù)到現(xiàn)狀年；頻率一般為1次/年，受季節(jié)影響變化比較大的指標(biāo)，可根據(jù)實(shí)際調(diào)整為2次/年或4次/年。44.1.3遙感監(jiān)測(cè)對(duì)影像分辨率的要求，在符合GB/T30115、HJ1098、QX/T188等要求基礎(chǔ)上，可按具體監(jiān)測(cè)要求，確定遙感平臺(tái)和影像數(shù)據(jù)源。4.2遙感監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系遙感監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系按水文、土地、氣象、生態(tài)四大類(lèi)分類(lèi)監(jiān)測(cè)，根據(jù)監(jiān)測(cè)內(nèi)容要求，確定基本指標(biāo)（表1）。表1生態(tài)效應(yīng)遙感監(jiān)測(cè)內(nèi)容體系4.3土地利用類(lèi)型耕地、林地、草地、水體、濕地及不同土地利用結(jié)構(gòu)遙感解譯應(yīng)利用高空間分辨率影像，進(jìn)行人工判讀與實(shí)地復(fù)核相結(jié)合的方式獲得，各土地利用類(lèi)型分類(lèi)應(yīng)符合GB/T21010標(biāo)準(zhǔn)要求。4.4水網(wǎng)密度水網(wǎng)密度指數(shù)應(yīng)綜合考慮遙感平臺(tái)和影像數(shù)據(jù)源的質(zhì)量，對(duì)區(qū)域內(nèi)單位面積河流總長(zhǎng)度、水域面積和水資源量的計(jì)算應(yīng)符合HJ/T192標(biāo)準(zhǔn)要求。4.5水域水質(zhì)評(píng)價(jià)及營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)水域水質(zhì)評(píng)價(jià)參照GB3838的規(guī)定執(zhí)行；利用遙感監(jiān)測(cè)所在水域的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)所選影像數(shù)據(jù)源至少包含藍(lán)波段、綠波段、紅波段、近紅外波段等多光譜信息，監(jiān)測(cè)內(nèi)容重點(diǎn)包括葉綠素、總磷、總氮、高錳酸鹽、懸浮物、透明度等6個(gè)水質(zhì)參數(shù)。4.5.1葉綠素遙感監(jiān)測(cè)選擇反映水體中總的浮游植物和藻類(lèi)生物量的葉綠素a濃度Chla表征，Chla單位是mg/m3。針對(duì)草原蓄水工程所在的內(nèi)陸水體，葉綠素a遙感監(jiān)測(cè)根據(jù)浮游植物、非藻類(lèi)顆粒物、黃色物質(zhì)狀況，可選擇藍(lán)波段、綠波段、紅波段、近紅波段等波段比值法反演計(jì)算。4.5.2總磷濃度、總氮濃度、高錳酸鹽濃度的區(qū)域監(jiān)測(cè)依據(jù)公式（1）~公式（3）：TP=－0.00078×Chla+0.0417 TN=3.166－0.03479×Chla （2）CODMn=0.050×Chla+4.543 （3）5式中，TP為總磷濃度，mg/L；TN為總氮濃度，mg/L；COMn為高錳酸鹽濃度，mg/L。4.5.3懸浮物濃度、透明度濃度的區(qū)域區(qū)域監(jiān)測(cè)依據(jù)公式（4）公式（5）：SS=119.62×(DNg/DNb)6.0823 （4）SD=284.15×SS－0.67 （5）式中，SS為懸浮物濃度，mg/L;DNg、DNb分別為影像在經(jīng)過(guò)影像融合后的綠波段、紅波段圖像的灰度值。SD為透明度，cm。4.6植被覆蓋度植被覆蓋度通過(guò)歸一化植被指數(shù)（NDVI）表示，取值范圍為[-1.0，1.0]。計(jì)算如公式（6）所示：式中：ρnir為近紅外波段反射率；ρr為紅波段反射率。4.7氣象監(jiān)測(cè)等規(guī)范要求，空間數(shù)據(jù)質(zhì)量應(yīng)符合QX/T127等標(biāo)準(zhǔn)要求。區(qū)域?qū)嶋H蒸散發(fā)利用遙感衛(wèi)星，利用公式（7）計(jì)算：式中：Rn——地表凈輻射通量，W/m2；G——土壤熱通量，W/m2；H——顯熱通量（又稱(chēng)感熱通量），W/m2；λET——潛熱通量，W/m2；λ——水的汽化潛熱；ET——區(qū)域蒸散發(fā)，單位是mm。5.1數(shù)據(jù)獲取與處理數(shù)據(jù)選擇具有藍(lán)光波段（0.45um～0.52um）、綠光波段（0.52um～0.60um）、紅光波段（0.63um~0.69um）、近紅外波段（0.76um～0.90um）、短波紅外波段（1.55um～1.75um）、熱紅外波段（10.40um～12.50um）、中紅外波段（2.08um～2.35um）的衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)?？臻g分辨率應(yīng)取決于監(jiān)測(cè)要求，空間分辨率不低于30m。遙感影像數(shù)據(jù)云覆蓋率小于30%。水陸掩膜、云掩膜、水草掩膜及觀(guān)測(cè)幾何條件等輔助數(shù)據(jù)坐標(biāo)系及投影應(yīng)與遙感影像數(shù)據(jù)保持一致。5.2結(jié)果驗(yàn)證與修正把計(jì)算反演值與調(diào)查值通過(guò)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法進(jìn)行比較，驗(yàn)證遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)的可信度