海洋水体环境遥感调查技术规范 编制说明

1一、工作简况，包括：（一）任务来源、计划项目编号，标准负责起草单位和参加起草单位2023年8月，根据国家标准化管理委员会《关于下达2023第环境遥感调查技术规范》国家标准正式批准立项，计划项目编号：20230922-T-418。本标准负责起草单位：国家卫星海洋应用中心；参加起草单位：自然资源部第一海洋研究所、自然资源部第二海洋研究所、国家海洋标准计量中心、中国人民解放军91001部队、中国人民解放军92859部队、中国人民解放军61540部队。随着海洋卫星遥感技术的快速发展，卫星观测海洋环境参数的种类、精度和时空分辨率明显提升，海洋业务、科研、服务、管理对卫星遥感技术的依赖度日趋增高。在海洋调查中，卫星遥感因其具有全天时、全天候、大面积、长期连续观测等优势，发挥着极其重要的作查项目中使用的卫星数据、处理方法、产品格式和技术指标各异。国际上类似的海洋水体环境遥感调查资料主要由欧洲和美国提供，相同要素技术指标基本一致、技术方法有所区别，采用通用的遥感数据格式。国内现有《海洋内波遥感调查技术规程》行业标准已批准发布，但尚未形成系统性、多要素的海洋水体环境遥感调查技术标准。缺乏海洋水体环境遥感调查技术规范，极大限制了调查成果的应用效果，亟待标准，以保障海洋水体环境遥感调查的质量和可靠性。本标准是在充分考虑了目前国内外可用的业务化海洋卫星资源和成熟的技术方法的基础上提出的技术指标，并可作为未来海洋水体环境遥感调查技术发展的有效支撑，且本标准技术内容也已在相关项目通过军民双方相关单位得以验证应用，取得很好的应用效果。本标2准作为军民通用国家标准，将规范军民双方海洋水体环境遥感调查工作，提高军民双方调查工作技术水平，促进军民双方调查成果的共享（三）主要工作过程、标准主要起草人及其所做的工作1、主要工作过程（1）标准预研阶段本标准以“专项”成果为基础，按照GB/T1.1-2020的要求，对技术内容进行了标准化修改，并从全国范围适用的角度，调整技术体环境遥感调查技术规范》草案。（2）标准立项阶段2022年3月，按照自然资源部《关于征集2022年度自然资源标准制修订工作计划建议的函》的要求，以及《国家标准化管理委员会立项指南》的要求，申报《海洋水体环境遥感调查技术规范》为国家标准计划项目。项目通过国家标准化管理委员会立项答辩后，起草组针对已修改的《海洋水体环境遥感调查技术规范》草案召开军民双方专家研讨会，对标准草案进行进一步的修改完善。（3）标准起草阶段2023年8月，接到立项通知以后，按照全国海洋标准化技术委员会的要求，召开了标准项目启动会，对标准草案的框架和技术内容进行了进一步的研讨，专家一致认为标准达到征求意见稿的程度，并提出了改进意见和建议。会后，起草组按照专家意见对标准进行新一轮的修改完善，形成标准征求意见稿。2、标准主要起草人及其所做的工作徐莹：国家卫星海洋应用中心，负责标准的总体框架设计及标准内容的确定，动力要素等内容的编写。孙伟富：自然资源部第一海洋研究所，负责标准动力过程等内容3陶邦一：自然资源部第二海洋研究所，负责标准水色要素等内容许莉莉：国家海洋标准计量中心，负责标准的标准化格式及描述张晓娟：中国人民解放军91001部队，负责提供军方对标准技术指标的要求的完善。军民通用性。二、标准编制原则和确定标准主要内容(如技术指标、参数、公式、性能要求、试验方法、检验规则等)的论据（包括试验、统计数（一）标准编制原则1、军民通用性原则：本标准技术指标选取覆盖军民双方通用范围，从技术角度满足军民双方需求。水体环境、动力过程和气象环境四大类，涵盖14种要素，便于海洋水体环境遥感工作的开展。3、协调性原则：本标准在编制过程中充分引用已有相关标准的技术内容，并与相关标准协调使用，保证了海洋水体环境遥感调查相关工作的配套开展。（二）确定标准主要内容的论据本标准规定了海洋水体环境遥感调查总体要求、调查要素、调查要求、数据处理、资料整编和质量控制，包括4类海洋水体环境信息（动力环境要素、水色环境要素、动力现象和水体上空气象要素包括海面高度、海面风场、有效波高、海表温度、海表盐度、叶绿素海雾、气溶胶14种要素的调查指标和调查方法，适用于海洋环境基本要素调查中的海洋水体环境遥感调查工作。所有调查要素均只采用4国内外发布的再分析数据。主要技术指标和数据处理方法参考了国际上已发布的类似数据产品、原始卫星沿轨数据精度指标和时空覆盖，同时考虑了调查产品的海洋学应用能力。1.动力环境要素(1)对于海面高度异常调查，依据目前国内外在轨运行的测高卫星已有6颗，已经可以满足全球每日0.25°×0.25°的时空分辨率和调查频次需求；将海面高度异常精度定为优于6cm，可满足全球大多数海洋中尺度涡观测需求。(2)对于海面风场遥感调查，依据目前国内外在轨运行的测风卫星已大于5颗，完全可以满足全球每日0.25°×0.25°的时空分辨率和调查频次需求；精度指标中海面风速均方根误差优于2m/s，风向均方根误差优于20°,与沿轨卫星数据产品、国外发布的再分析产品保持一致。(3)对于有效波高遥感调查，依据目前国内外在轨运行的有效波高观测卫星已大于6颗，已经可以满足全球每日0.25°×0.25°的时空分辨率和调查频次需求；精度指标中有效波高均方根误差优于0.5m或10%（二者取大值与沿轨卫星数据产品、国外发布的再分析产品保持一致。(4)对于海表温度遥感调查，依据目前国内外在轨运行的海表温度观测卫星分为可见光和微波观测两类，可用卫星数量较多（可见光卫星观测的海表温度分辨率高但受云影响，微波卫星观测的海表温度分辨率低但不受云影响两者结合已经可以满足全球每日0.05°×0.05°的时空分辨率和调查频次需求；精度指标中海表温度均方根误差优于0.8K，与沿轨卫星数据产品、国外发布的再分析产品保持(5)对于海表盐度遥感调查，依据目前国内外在轨运行的海表5盐度卫星有1颗，可以满足全球每月0.5°×0.5°的时空分辨率和调查频次需求；精度指标中海表盐度均方根误差优于1psu，与沿轨卫星数据产品、国外发布的再分析产品保持一致。2.水色环境要素(1)对于叶绿素a浓度遥感调查，依据目前国内外在轨运行的可以满足全球每日优于5km的时空分辨率和调查频次需求；精度平国外发布的再分析产品保持一致。(2)对于悬浮物浓度遥感调查，依据目前国内外在轨运行的多源水色卫星传感器（MODIS、VIIRS，OLCI，和COCTS等）数量较多，可以满足全球每日优于5km的时空分辨率和调查频次需求；精度平均相对偏差小于350.1-50mg/m3范围内与沿轨卫星数据产品、国外发布的再分析产品保持一致。(3)对于海水透明度遥感调查，依据目前国内外在轨运行的多源水色卫星传感器（MODIS、VIIRS，OLCI，和COCTS等）数量较多，可以满足全球每日优于5km的时空分辨率和调查频次需求；精度平均相对偏差小于40暂无国内外同类产品可参考。3.动力现象(1)对于内波遥感调查，依据卫星观测多采用光学影像和合成孔径雷达(SAR)影像，可用卫星数量较多，综合卫星观测覆盖和分辨率，结合海洋内波特征，确定采用光学影像空间分辨率优于250m、SAR影像空间分辨率优于150m，频次统计区域网格不小于2°×2°可满足内波调查需求。调查内容为区域内内波发生频次，暂无国内外(2)对于中尺度涡遥感调查，依据卫星观测采用融合海面高度异常产品，数据空间分辨率和调查频次与海面高度异常调查产品一致，调查区域网格不小于5°×5°。调查内容为区域内中尺度涡位置、6尺度、类型，暂无国内外同类产品可参考。(3)对于温度锋面遥感调查，依据卫星观测采用融合海表温度产品，数据空间分辨率和调查频次与海表温度调查产品一致，调查区域网格不小于5°×5°。调查内容为区域内温度锋面发生频次，暂无国内外同类产品可参考。4.水体上空气象要素(1)对于云覆盖遥感调查，依据目前国内外在轨运行的多源可见光和红外通道影像数量较多，可以满足全球每日优于4km的时空分辨率和调查频次需求；精度无云覆盖时优于75%，暂无国内外同类产品可参考。(2)对于海雾遥感调查，依据目前国内外在轨运行的多源可见光和红外通道影像数量较多，可以满足全球每日优于4km的时空分辨率和调查频次需求；精度无云覆盖时优于75%，暂无国内外同类产(3)对于气溶胶遥感调查，依据目前国内外在轨运行的多源光频次需求；精度优于80暂无国内外同类产品可参考。本标准作为军民通用国家标准，将规范军民双方海洋水体环境遥感调查工作，提高军民双方调查工作技术水平，促进军民双方调查成果的共享和利用，为保障海洋水体环境遥感调查质量提供有力的技术支撑。在“全球变化与海气相互作用（二期）”专项水体环境遥感调查国外再分析数据或卫星沿轨原始数据比对验证，均方根误差、相关系数等指标均满足本标准的技术要求。四、采用国际标准和国外先进标准的程度，以7类标准水平的对比情况，或与测试的国外样品、样机的有关数据对比目前国内尚未制定海洋水体环境遥感调查技术相关的军民通用国家标准。本标准充分考虑了国内外卫星遥感技术发展现状和发展趋术指标、数据处理方法等方面兼顾现实性与前瞻性，海洋水体环境遥感调查产品制作技术达到国际先进水平，海洋动力要素遥感调查技术指标与国外再分析数据保持一致，其他调查要素技术指标暂无国内外类似数据产品参考。五、与有关的现行法律、法规和强制性标准的关系本