(高清版)GBT 42253-2022 海岛植被覆盖和开发利用情况监测技术规程

海岛植被覆盖和开发利用情况监测技术规程2022-12-30发布2023-04-01实施国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会I前言 2规范性引用文件 13术语和定义 14监测内容和流程 4.1监测内容 14.2监测流程 25测绘基准 36遥感影像准备和预处理 36.1遥感影像准备 36.2遥感影像预处理 37信息获取步骤和方法 47.1基期信息提取 47.2变化信息提取 47.3末期信息生成 47.4信息提取误差 47.5现场核查 48海岛植被覆盖监测 58.1海岛植被覆盖解译标志 58.2基期植被覆盖信息提取 58.3植被覆盖变化信息提取 68.4末期植被覆盖信息生成 78.5现场核查 79海岛开发利用状况监测 79.1海岛及周边海域覆被分类体系与解译标志 79.2基期开发利用信息提取 89.3开发利用变化信息提取 99.4末期开发利用信息生成 9.5现场核查 10成果编制 10.1数据类 10.2表格类 10.3专题图 10.4报告类 Ⅱ附录B(资料性)专题图样式 附录C(资料性)专题图图例样式 附录D(规范性)海岛遥感监测报告大纲 参考文献 Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由全国海洋标准化技术委员会(SAC/TC283)归口。本文件起草单位：国家海洋环境监测中心、自然资源部北海局、自然资源部东海局、自然资源部南海局、自然资源部海岛研究中心、国家海洋信息中心。1海岛植被覆盖和开发利用情况监测技术规程1范围本文件规定了使用遥感技术开展海岛植被覆盖和开发利用情况监测的主要监测内容、监测技术方法和成果编制要求，明确了监测工作开展的具体流程和要求。本文件适用于采用遥感技术开展无居民海岛植被覆盖和开发利用情况监测，开展有居民海岛相关监测可参照本规程执行。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T18314全球定位系统(GPS)测量规范GB/T23236数字航空摄影测量空中三角测量规范HY/T119全国海岛名称与代码HY/T250无居民海岛开发利用测量规范3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。四面环海水并在高潮时露出水面的自然形成的陆地区域。海岛面积islandarea海岛的水平投影面积。植被覆盖区vegetationcoveragearea被植物群落覆盖的区域。植被覆盖率vegetationcoverage植被覆盖区投影面积占海岛面积之比。4监测内容和流程4.1监测内容海岛植被覆盖和开发利用情况监测内容如下：a)海岛植被覆盖范围、面积和植被覆盖率；2b)海岛开发利用类型和面积。4.2监测流程海岛植被覆盖和开发利用情况监测流程如下：a)初始监测：完成监测基期和监测末期遥感影像预处理，利用基期遥感影像提取植被覆盖和开发利用情况的基期矢量信息，基于基期遥感影像和末期遥感影像的比对，提取植被覆盖和开发利用情况变化矢量信息，通过与基期矢量信息的空间叠加处理，生成植被覆盖和开发利用情况末期矢量信息，制作监测成果；b)连续监测：进入下一个监测周期后，初始监测中的末期遥感影像和末期矢量信息作为该监测周期的基期遥感影像和基期矢量信息，不再进行提取，其他步骤同初始监测。监测流程图见图1。初始监测初始监测末期遥感影像基期遥感影像影像融合影像融合影像切割影像切割影像配准影像增强影像增强基期植被覆盖信息基期开发利用信息开发利用变化信息术期信息生成木期植被覆盖信息末期开发利用信息成果制作影像数据、矢量数据表格、专题图、报告基期开发利用信息基期植被覆盖信息植被覆盖变化信息变化信息提取基期信总提取影像预处理影像预处理基期信息连续监测图1监测流程图35测绘基准测绘基准应满足以下要求：a)平面坐标系：采用2000国家大地坐标系(CGCS2000);6遥感影像准备和预处理6.1遥感影像准备遥感影像准备要求如下：a)数据源：应采用经正射纠正后的高分辨率卫星遥感影像，卫星遥感影像不满足监测需求时可适当补充经正射精纠正后的航空遥感影像；b)影像时相：应选择基期、末期对应年份6月到9月植被生长相对茂盛时期的遥感影像；c)覆盖范围：应覆盖监测区域内的全部海岛；d)空间分辨率：融合后的遥感影像空间分辨率应优于2.5m;e)影像质量：影像云覆盖不超过20%,监测海岛上方应无云覆盖，不应出现明显噪声和缺行；f)数据格式：tiff或img格式，卫星遥感影像应含有多波段和全色波段信息，航空遥感影像应含有可见光和近红外波段信息。6.2遥感影像预处理影像融合应满足以下要求：a)配准误差不超过0.5个像元；b)融合后的影像，各种地类特征明显、边界清晰，无重影和模糊等现象。影像一般以单个海岛为单元进行切割，对集聚分布的海岛，可共用一幅影像。影像配准以基期遥感影像为参考，配准末期遥感影像。几何校正宜采用仿射变换，图像重采样宜采用双线性插值。影像配准应满足以下要求：a)每个海岛的配准点数不少于3个，可使用临近海岛、陆地控制点或同名地物点；b)影像配准误差小于1个像元。强图像反差，提高空间信息识别能力。47信息获取步骤和方法7.1基期信息提取在完成遥感影像预处理的基础上，按照以下步骤开展目视解译提取基期信息：a)确定地物类型的解译标志；b)依据地物类型的解译标志，目视判别地物类型；c)目视判别地物类型边界，利用人机交互的方式，勾绘地物类型边界，填写属性表信息，形成基期矢量数据；d)审核基期矢量数据的准确性、完整性。7.2变化信息提取在完成基期信息提取的基础上，按照以下步骤开展目视解译提取变化信息：a)以基期矢量数据为基础，比对基期和末期遥感影像，依据地物类型的解译标志，目视判别发生变化的地物类型；b)目视判别变化地物类型边界，利用人机交互的方式，勾绘变化地物类型边界，填写属性表信c)开展现场核查，根据核查结果，修正完善变化矢量数据；d)审核变化矢量数据的准确性、完整性。7.3末期信息生成在完成基期信息和变化信息提取的基础上，按照以下步骤生成末期信息：a)基于基期矢量数据和变化矢量数据，进行合并、连接等拓扑分析操作，填写属性表信息，形成末期矢量数据；b)开展现场核查，验证类型判别精度；c)根据核查结果，修正完善末期矢量数据；d)审核末期矢量数据的准确性、完整性。7.4信息提取误差类型判别误差小于10%。7.5现场核查现场核查按照以下要求开展核查准备工作。a)数据资料：现场核查前，应准备遥感解译的变化矢量数据和末期矢量数据，核查海岛及其周边海域使用权属、海洋空间规划等相关资料，以及现场核查记录表。记录表应符合附录A的规定。b)仪器设备：1)现场核查前，应准备仪器设备主要包括差分全球定位系统(DGPS)测量设备、全站仪、无52)DGPS测量设备应符合GB/T18314的规定，照相机应带有GPS定位模块，且不应低于800万像素；调试所有仪器设备，确保仪器设备性能稳定。7.5.2核查内容和方法核查目视解译中的疑难解译区，并随机抽取变化矢量数据和末期矢量数据中的斑块，验证类型判别精度。采用DGPS测量设备、全站仪对不同地物类型边界、变化边界等特征点进行现场测量，对每一个核查图斑现场测量特征点不少于5个，具体测量要求应符合HY/T250的规定。对边界特征点拍照取证，并填写现场核查记录表。记录表应符合附录A的规定。对面积较大或较难进入的区域，可通过无人机进行现场核查，无人机航拍影像分辨率不应低于0.5m、定位精度不应低于1m,具体测量应符合GB/T23236的规定。对解译的矢量数据的准确性和完整性进行数据审核，对于审核存在解译疑点的地区，进行现场核查；对于解译效果较差或解译困难的区域和点位，抽样40%进行现场核查；其余区域抽样5%进行现场核查。8海岛植被覆盖监测8.1海岛植被覆盖解译标志海岛植被覆盖区不进行二级类的划分，标准假彩色解译标志见表1。表1海岛植被覆盖标准假彩色解译标志类型含义解译标志示意解译标志说明植被覆盖区生长乔木、灌木、竹类、红树林等林地和草地标准假彩色图像中，植被覆盖区呈现红色调8.2基期植被覆盖信息提取按照7.1,提取海岛植被覆盖分布范围，并计算植被覆盖面积和植被覆盖率。海岛植被覆盖矢量数据属性表结构见表2。6表2海岛植被覆盖矢量数据属性表结构序号字段名称字段类型字段长度小数位数备注海岛名称文本海岛名称按照HY/T1192海岛编号文本—海岛编号按照HY/T1193斑块编号文本—4类型文本——5斑块面积双精度2单位为平方米(m²)6时相文本时相记录到年、月、日7数据源文本8绘图人文本9审核人文本备注文本注：“—”表示无。8.3植被覆盖变化信息提取按照7.2,提取海岛植被覆盖变化范围，计算植被覆盖变化面积。海岛植被覆盖变化矢量数据属性表结构见表3。表3海岛植被覆盖变化矢量数据属性表结构序号字段名称字段类型字段长度小数位数备注海岛名称文本海岛名称按照HY/T1192海岛编号文本 海岛编号按照HY/T1193斑块编号文本4基期类型“文本5末期类型文本6面积双精度2单位为平方米(m²)7变化原因文本填“自然变化、人为变化”8基期时相文本时相记录到年、月、日9末期时相文本 一时相记录到年、月、日数据源文本绘图人文本审核人文本备注文本新增植被覆盖区，基期类型为“无”。b末期不再有植被覆盖的斑块，末期类型为“无”。78.4末期植被覆盖信息生成基于基期植被覆盖矢量数据和植被覆盖变化矢量数据，进行合并、连接等拓扑分析操作，生成末期植被覆盖矢量数据，属性表结构见表2。8.5现场核查按照7.5开展现场核查工作，核查、修正末期植被覆盖矢量数据和植被覆盖变化矢量数据。9海岛开发利用状况监测9.1海岛及周边海域覆被分类体系与解译标志海岛及周边海域覆被分类体系分为二级。一级类型包括已开发利用区和未开发利用区2类；二级区10类。标准假彩色解译标志见表4。表4海岛及周边海域覆被分类体系及标准假彩色解译标志一级类型二级类型含义解译标志示意解译标志说明代码名称代码名称已开发利用区采石矿坑用于采石、开山采矿的海岛土地。常用于工业仓储等用途原始地貌改变显著,没有植被覆盖，与周边地区的色相、纹理差异显著。地形通常低于周边区域。总体显暗黑色，夹杂灰绿色色块、棕色色斑码头停靠船舶、供乘客上下和货物装卸的建筑物。常用于交通运输等用途通常表现为顺岸连片、顺岸引桥、突堤、挖入等形态，斑块形状较为规则，总体呈现灰白色道路柏油、水泥、石板等硬化路面。常用于交通运输等用途通常表现为宽度一定、边缘整齐、且相对较顺直的线状形态，总体呈现灰白色房屋建筑住房、仓储用建筑物等。常用于旅游娱乐、工业仓储、城乡建设、公共服务和国防用岛等用途通常表现为边缘整齐的规则形状，总体呈现灰白或灰黑色，单体零星分布或空间集聚分布8表4海岛及周边海域覆被分类体系及标准假彩色解译标志(续)一级类型二级类型含义解译标志示意解译标志说明代码名称代码名称1已开发利用区其他工建矿区除采石矿坑、码头和道路之外的工建矿区。常用于工业仓储、城乡建设和国防用岛等用途通常表现为规则形状，总体呈现灰白色，偶有少量植被分布农用地指种植农作物的土地。常用于农林牧业等用途通常表现为边缘整齐、规则连片分布的形态，颜色随季节变化，收获期总体呈现红色人工水域包括水库、坑塘等人工水利设施用地。常用城乡建设、渔业用岛等用途通常表现为边缘清晰的规则形状，总体呈现蓝黑色填海区通过筑堤围割海域区域依托海岛海岸线，呈块状、连片分布，形状规则，总体呈现较均匀的亮白色构筑物包括堤坝、桥梁等用海区域依托海岛海岸线，向海方向突出，通常为条带状，呈现灰白色或亮白色2未开发利用区自然覆被区无显著人为活动，基本保持自然形态的区域原始地貌形态，多呈现边界圆滑的自然形态9.2基期开发利用信息提取按照7.1提取海岛及周边海域开发利用信息，并计算各开发利用类型面积。海岛开发利用矢量数9GB/T42253—2022据属性表结构见表5。表5海岛开发利用矢量数据属性表结构序号字段名称字段类型字段长度小数位数备注1海岛名称文本——海岛名称按照HY/T1192海岛编号文本——海岛编号按照HY/T1193斑块编号文本4类型文本5面积双精度2单位为平方米(m²)6时相文本—时相记录到年、月、日7数据源文本8绘图人文本9审核人文本——备注文本注：“—”表示无。9.3开发利用变化信息提取按照7.2提取海岛开发利用变化信息，计算海岛开发利用变化面积。海岛开发利用变化矢量数据属性表结构见表6。表6海岛开发利用变化矢量数据属性表结构序号字段名称字段类型字段长度小数位数备注1海岛名称文本——海岛名称按照HY/T1192海岛编号文本——海岛编号按照HY/T1193斑块编号文本—4基期类型"文本5末期类型°文本——6面积双精度2单位为平方米(m²)7变化原因文本填“自然变化、人为变化”8基期时相文本时相记录到年、月、日9末期时相文本 时相记录到年、月、日数据源文本 绘图人文本审核人文本备注文本注：“—”表示无。填海成陆等占用海岛岸线的用海斑块，基期类型填“海”。b海岛开挖等造成海岛面积减小的用岛区域，末期类型填“成海”。9.4末期开发利用信息生成基于基期开发利用矢量数据和开发利用变化矢量数据，进行合并、连接等拓扑分析操作，生成末期开发利用矢量数据，属性表结构见表5。9.5现场核查按照7.5开展现场核查工作，核查、修正末期开发利用矢量数据和开发利用变化矢量数据。10成果编制10.1.1数据成果编制内容数据类成果主要包括：a)经过预处理的分海岛基期和末期遥感影像；b)基期植被覆盖矢量数据、植被覆盖变化矢量数据、末期植被覆盖矢量数据，属性表结构见表2和表3;c)基期开发利用矢量数据、开发利用变化矢量数据、末期开发利用矢量数据，属性表结构见表5和表6。影像数据采用tiff或img格式，矢量数据采用shp格式。10.1.3数据命名规则各类数据以分海岛命名存储为基础，命名方式为海岛标准名称、要素和年份组合。基于分海岛数据，合并生成一定区域内的数据成果，命名方式为区域名称、要素和年份组合。示例见表7。表7主要数据命名示例主要数据单岛示例分区域示例影像基期遥感影像圆岛影像2016辽宁影像2016末期遥感影像圆岛影像2017辽宁影像2017植被覆盖基期植被圆岛植被2016辽宁植被2016植被变化圆岛植被变化2016—2017辽宁植被变化2016—2017末期植被圆岛植被2017辽宁植被2017开发利用基期开发利用圆岛开发利用2016辽宁开发利用2016开发利用变化圆岛开发利用变化2016—2017辽宁开发利用变化2016—2017末期开发利用圆岛开发利用2017辽宁开发利用201710.2.1表格成果编制内容表格类成果主要包括：a)现场核查记录表；b)遥感监测信息记录表；c)遥感监测区域统计记录表。填写格式应符合附录A的规定。纸质及电子版(Word及存档PDF格式),表格填写清晰简明。表格命名方式为表名、省名、海岛标准名称和年份组合。示例：“遥感监测信息记录表-辽宁圆岛2017”。10.3.1专题图成果编制内容制作海岛植被覆盖与开发利用专题图、海岛变化信息图。专题图成果要求如下。a)“海岛植被覆盖与开发利用专题图”专题要素应包含海岛植被覆盖信息和开发利用信息，以末期遥感影像为底图。专题图示例图参见附录B;图例参见附录C。b)“海岛变化信息图”专题要素应包含监测期全部变化信息，以末期遥感影像为底图。专题图命名方式为专题图名、省名、海岛标准名称和年份组合。示例：“海岛植被覆盖及开发利用图-辽宁圆岛2017”。10.4.1报告成果编制内容对各区域海岛概况、监测工作组织开展情况、海岛遥感监测结果、海岛保护对策与建议等进行总报告编制大纲应符合附录D的规定。纸质及电子版(Word及PDF格式)。(规范性)表A.1～表A.2分别给出了现场核查记录表和遥感监测信息记录表。表A.1海区岛现场核查记录表表格序号：海岛基本信息海岛名称海岛编号行政区省市区(县)变化类型□开发利用变化□植被覆盖变化核查确认核查单位核查时间现场核查方式核查内容核查结果(变化的原因)取证照片或证明材料现场测量数据文件备注填表人审核人填表日期审核日期表A.2海区岛遥感监测信息记录表填表单位：(公章)表格编号：海岛基本信息海岛名称海岛编号地理位置北纬东经行政区省市区(县)特殊用途海岛类型□领海基点海岛□海洋保护区内海岛海岛变化遥感监测与现场核查遥感解译结果现场核查结果核查情况及变化原因描述□开发利用有变化□属实□未变化□植被覆盖有变化□属实□未变化现场核查方式监测期内海岛变化情况监测内容年_月日(末期)是否变化植被覆盖植被覆盖面积m²m²植被覆盖率%%开发利用已开发利用区面积m²m²未开发区面积m²m²监测图及变化情况示意备注填表人审核人填表日期审核日期(资料性)图B.1～图B.2分别给出了海岛植被覆盖与开发利用专题图样式和海岛变化信息图样式。图B.1海岛植被覆盖与开发利用专题图样式基期图例末期构