《高分卫星遥感产品真实性检验云监测规范》编制说明

GB/TXXXXX—XXXX

《高分卫星遥感产品真实性检验云监

测规范》

编制说明

一、工作简况

（一）任务来源

2022年11月中国遥感应用协会批准了《高分卫星遥感产品真实性检验云监测》

团体标准制定项目，正式委托中国林业科学研究院资源信息研究所牵头完成规范的制

定任务。该标准由中国遥感应用协会提出并归口。

（二）起草单位及主要起草人

本标准起草单位：中国林业科学研究院资源信息研究所，北京林业大学。

本标准的主要起草人及主要贡献如下表：

序号姓名单位主要贡献

1田昕中国林业科学研究负责标准制定工作的组织、协调，相

院资源信息研究所关资料的查阅、收集；标准文本及编

制说明的起草、撰写；组织召开研讨

会，通过电子邮件、电话等方式，征

集、整理和归纳相关的意见和建议，

并进行修改。

2黄华国北京林业大学参与标准制定工作的组织、协调；参

与标准文本及编制说明的起草、撰

写；通过电子邮件、电话等方式，征

集专家意见；根据意见和建议进行

修改。

3李增元中国林业科学研究参与相关资料的查阅、收集；标准文

院资源信息研究所本及编制说明的起草、撰写，根据意

见和建议进行修改。

4高志海中国林业科学研究参与标准制定工作的组织、协调；参

1

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院资源信息研究所与标准文本起草、撰写。

5李骁尧中国林业科学研究参与相关资料的查阅、收集；标准文

院资源信息研究所本及编制说明的起草、撰写，根据意

见和建议进行修改。

6闻建光中国科学院空天信参与相关资料的查阅、收集；标准文

息创新研究院本及编制说明的起草、撰写，根据意

见和建议进行修改。

7马明国西南大学参与标准制定工作的组织、协调；参

与标准文本起草、撰写。

8汤旭光西南大学标准文本第6章修改。

9王维真中国科学院西北生标准文本第6章修改。

态环境资源研究院

10晋锐中国科学院西北生参与标准制定工作的组织、协调；参

态环境资源研究院与标准文本起草、撰写。

11王旭峰中国科学院西北生参与标准制定工作的组织、协调；参

态环境资源研究院与标准文本起草、撰写。

12廖小罕中国科学院地理科标准文本第4-5章修改。

学与资源研究所

13吴骅中国科学院地理科标准文本全文修改。

学与资源研究所

14陈鹏飞中国科学院地理科标准文本第3章修改。

学与资源研究所

（三）主要工作过程

起草阶段：

1.2021年1月，在高分辨率对地观测系统重大专项项目支持下，启动高分卫星遥

感产品真实性检验云掩膜团体标准研究工作，成立了编制小组，明确相关研究

内容及任务分工。

2.2021年2月-4月，资料收集，主要包括：收集与云掩膜遥感产品真实性检验方

2

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法的国内外标准与规范、相关的书籍与文献以及野外综合实验报告等资料。

3.2021年4月-6月，初稿编写。主要包括整理、汇总相关资料；征求相关专家意

见和建议，研究确定标准涵盖范围，梳理确定高分卫星遥感产品真实性检验云

掩膜标准的名称、目次，逐条编制相关内容。

4.2021年7月，组内交流，征求意见；草案编制调研，听取专家建议；征求相关

领域专家意见；形成《高分卫星遥感产品真实性检验云掩膜》工作组讨论稿及

建议书，并向全国遥感技术标准化技术委员会（以下简称遥感标委会）提出立

项申请。

5.2021年9月，参加中国遥感应用协会标准化分会2022年年会，汇报《高分卫

星遥感产品真实性检验云掩膜》，经遥感标委会委员审议建议修改后立项。

6.2021年9月，根据专家意见进行标准修改。

7.2021年11月，收到中国遥感应用协会关于《遥感产品算法测评第1部分测

评方法与流程导则》等17项团体标准的立项公告，本标准正式立项。

8.2022年12月，完善标准草案的编制，并进行编制说明的撰写等，形成标准征

求意见稿。

9.2023年1月，向遥感标委会提交征求意见稿和编制说明。

二、国家标准编制原则和确定国家标准主要内容

(一)编制原则

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》进行编写，技术内容以规范高分卫星遥感产品真实性检验云掩膜的直接检验方

法、间接检验方法的选取原则、操作流程等为原则，深入调查研究并反复审查修订，保

证标准起草工作的科学性、真实性、规范性和可操作性。

1.有效性原则：根据实际情况，最大限度地促进高分卫星遥感产品真实性检验云

掩膜的可信度和有效性，将云掩膜高分遥感产品真实性检验相关的参考对象地面抽样、

空间尺度转换及时间一致性转换等关键内容纳入标准。根据云掩膜高分遥感产品真实

性检验实际需求，在《GB/T36296—2018遥感产品真实性检验导则》和《GB/T39468—

2020陆地定量遥感产品真实性检验通用方法》基础上，使本标准在检验方法、技术要

求等方面更加完善和全面，易于实施和应用。

3

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2.协调性原则：与相关法规、标准等协调一致。标准编制结合遥感技术标准体系

和有关规定等进行修订，提高标准的综合水平。

3.规范性原则：对标准的结构、格式和表达方法等按GB/T1.1等标准的规定进行

编写，使标准规范化。

(二)标准主要技术内容的依据

本标准规定了高分卫星云掩膜遥感产品真实性检验的基本要求、检验方法和检验报

告。规范性引用文件包括《GB/T36296—2018遥感产品真实性检验导则》、《GB/T

39468—2020陆地定量遥感产品真实性检验通用方法》。

1.术语和定义

起草组在编写术语和定义时，参考了大量关于云掩膜及遥感产品等的相关研究论文

及标准文件，引用了GB/T35222-2017、GB/T36296—2018和GB/T39468—2020界定

的国家标准中的相关术语。

2.参考对象

起草组调研了现有云掩膜遥感产品及反演算法的精度验证所使用的参考对象。国内

外产品生产与算法研究中常用的参考对象包括地面气象站点、补充站点的观测数据以

及已检云掩膜遥感产品，当检验区无合适的地面观测数据或有效的云掩膜产品时，应采

用影像判读结果作为参考对象。

3.基本要求

高分卫星云掩膜遥感产品真实性检验在符合GB/T36296—2018第7章的同时，参

考对象应与待检云掩膜产品空间分辨率相近，对应于相同日期相近时刻的同一区域，并

已知其数据质量；参考对象应包含高低不同云量的典型区域；参考对象应首选地面观测

数据进行云掩膜产品的真实性检验，宜选择与待检云掩膜产品分辨率相近或者更高、观

测角度一致、精度更高的产品。

4.检验方法

云掩膜高分遥感产品真实性检验方法编制的主要依据是《GB/T36296—2018遥感

产品真实性检验导则》、《GB/T39468—2020陆地定量遥感产品真实性检验通用方法》，

以及遥感产品真实性检验最新发表的研究成果进行制定。

5.技术指标

依据《GB/T36296—2018遥感产品真实性检验导则》，云掩膜分类产品与验证真值

4

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在时间和空间上的统计主要技术指标推荐误差矩阵。

(三)主要试验技术论证，预期的经济效果；

本标准在编制过程中，充分考虑了其技术可行性及合理性。根据云掩膜参考真值的

获取方法，确定了由地面气象站点获取的观测数据、已检云掩膜遥感产品以及影像判读

法作为参考对象的直接检验及间接检验方法。通过地面观测视场和待检高分卫星云掩

膜遥感产品像元尺度分析，选择直接检验或间接检验方法的基本流程，使得本标准适用

于不同空间及时间尺度的云掩膜高分遥感产品的真实性检验。

起草组采用武汉大学研究人员所开发的MFC-CCSD工具实现高分一号WFV影像

云检测，该工具集成了多特征联合的云与云阴影检测方法，在大多数条件下性能良好，

云检测平均整体准确率高达96.8%。利用MFC-CCSD工具，基于河北省部分区域高分

一号卫星数据，得到其云掩膜产品，与MODIS的MOD35云掩膜产品进行对比。

1.基于高分一号卫星数据反演的云掩膜遥感产品间接检验

产品基于GF-1号卫星数据反演，空间分辨率提高至16m，与MOD35-L2云掩膜

产品对比如图1所示。GF-1号卫星产品时间为北京时间2020年10月13日11：03，

MOD35-L2云掩膜产品时间为北京时间2020年10月13日10：25，时间差为38分钟。

将图1（b）中利用MFC-CCSD工具基于高分一号卫星数据得到的云掩膜结果（白色为

检出的云像元）与图1（a）中利用同时段该地区MOD35-L2产品生成的云掩膜（白色

为检出的云像元）进行对比，经目视判断，高分一号云掩膜产品检测出的云量小于

MOD35-L2产品所检测出的云量，在下方云密集分布区，两种产品的检测结果较为相

似。图1（c）和（d）分别为MODIS和GF-1同时段该地区的标准假彩色图像，用于辅

助判断差异处像元的情况，从对比效果可看出，基于GF-1生成的云掩膜产品更接近目

视判断的云量及云的分布情况，而MOD35-L2云掩膜产品的误判像元较多。

5

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（a）利用MOD35-L2产品生成的云掩膜；（b）利用MFC-CCSD工具基于GF-1生成的云掩膜；

（c）MOD02HKM标准假彩色图像；（d）GF1-WFV标准假彩色图像

图1河北省部分区域GF-1号与MOD35-L2云掩膜产品对比

2.预期的经济效益

在光学波段，遥感影像中如果存在厚云会遮蔽下垫面,造成了厚云区域地物信息的

丢失。本标准为云掩膜高分遥感产品真实性检验标准，云掩膜产品通过遥感方式获取并

被生产出来的以实现厚云像元识别的产物，是通过一定的算法判断像元是否有云并得

到置信度的应用结果，是光学遥感数据应用的重要产品。

云掩膜遥感产品受估算方法差异的影响存在一定的误差，高分卫星云掩膜遥感产品，

较现有云掩膜遥感产品，具有更高的空间分辨率，因此产品在使用前需要进行真实性检

验以获得产品的精度与不确定性。但由于缺乏合理全面的、切实可行的标准规范对验证

数据、验证方法、评价标准进行统一，使得产品精度无法有效评价。因此需要制定科学、

规范的云掩膜遥感产品真实性检验标准，用以保证高分卫星云掩膜遥感产品在研究和

应用中的一致性和产品质量。

(四)采用国际标准和国外先进标准的程度，以及与国际、国外同类标准水平的对

6

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比情况，或与测试的国外样品、样机的有关数据对比情况；

目前，国内外关于云掩膜高分遥感产品的验证，仅为针对某一种单个遥感产品的检

验方法以及在个别区域的真实性检验，其技术方法和检验流程不具有普适性，关于参考

真值即地面站点观测数据的获取方法、交叉检验方法没有形成统一的标准规范。本标准

的制定是根据云掩膜高分遥感产品的特性，参考了国内外主要云掩膜遥感产品的检验

方法与评价指标，规定了适用于云掩膜高分遥感产品真实性检验方法的规范，为开展高

分云掩膜遥感产品真实性检验提供指南。

(五)与有关的现行法律、法规和强制性国家标准的关系；

1.国标《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》（GB/T1.1-2020），约束

本标准的编写结构。

2.国标《遥感产品真实性检验导则》（GB/T36296—2018）约束了本标准中涉及的

遥感和真实性检验术语。

3.继承了项目标准《陆地定量遥感产品真实性检验通用方法》相关条款。

(六)重大分歧意见的处理经过和依据；

无。

(七)国家标准作为强制性国家标准或推荐性国家标准的建议；

建议本标准的性质为推荐性团体标准。

(八)贯彻国家标准的要求和措施建议（包括组织措施、技术措施、过渡办法等内

容）；

该标准是作为重要定量遥感产品之一的云掩膜高分遥感产品真实性检验方法，能够

规范基于高分卫星遥感数据的云掩膜遥感产品的真实性检验，使不同产品间具备可比

性，建议本标准通过审定后尽快发布，将在相关学术团体、行业用户、企事业单位中通

过各种渠道宣传推广本标准，进行标准培训和宣贯，以保证标准的贯彻实施。

(九)废止现行有关标准的建议；

无。

(十)其他应予说明的事项。

无。

《高分卫星遥感产品真实性检验云掩膜规范》编制小组

2022年12月

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参考文献：

[1]宋小宁,赵英时.MODIS图象的云检测及分析.中国图象图形学报,2003,8(9):1079-1083.

[2]何全军,曹静,黄江等.基于多光谱综合的MODIS数据云检测研究.国土资源遥感,2006,

18(3):19-22.

[3]谭凯,张永军,童心等.国产高分辨率遥感卫星影像自动云检测.测绘学报,2016(5):581-591.

[4]刘心燕,孙林,杨以坤等.高分四号卫星数据云和云阴影检测算法.光学学报,2019,39(1):446-457.

[5]Li,Z.;Shen,H.;Li,H.;Xia,G.;Gamba,P.;Zhang,L.Multi-featurecombinedcloudandcloudshadow

detectioninGaoFen-1widefieldofviewimagery.RemoteSensingofEnvironment.2017,191,342–358.

[6]ISOGUM1995GuidetotheexpressionofUncertaintyinMeasurement

[7]ISO/TS19158Geographicinformation-Qualityassuranceofdatasupply

[8]ISO19115-2Geographicinformation-Metadata-Part2：Extensionsforimageryandgriddeddata

[9]QA4EO-QAEO-GEN-DQK-003Aguideto“referencestandards”insupportofQualityAssurance

requirementsofGEO

[10]QA4EO-QAEO-GEN-DQK-004Aguidetocomparisons-organization，operationandanalysisto

establishmeasurementequivalencetounderpintheQualityAssurancerequirementsofGEO

[11]QA4EO-QAEO-GEN-DQK-005Aguidetoestablishingvalidatedmodels，algorithmsandsoftwareto

underpintheQualityAssurancerequirementsofGEO

[12]GB/T36296-2018遥感产品真实性检验导则

[13]GB/T35222-2017地面气象观测规范云

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附件1

起草阶段意见汇总处理表

标准项目名称：高分卫星遥感产品真实性检验云检测共*页

起草单位：中国林业科学研究院资源信息研究所承办人：田昕

电话：2022年12月18日填写

标准章意见

序号意见内容备注

条编号处理

名称可以直接改为云检测产

1标题采纳已改为云检测产品。

品。

建议对高分遥感产品的范围

21范围进行界定，突出高分产品检采纳定位“高分光学卫星”

验特点。

针对高分云检测产品检验特

3采纳

点不够突出。

3.4明确了“云层位置、云量和云阴

3.4云检测、云检测的定义不够

4采纳影。”3.5中说明“基于云检测结果标

3.5清楚。

记光学影像中受云影响的像素“

53.3厚云缺乏明确定义。采纳增加了3.3定义

影响判读检验法的表述不够

确切，影像判读包括人工和

改为了人工判读。具体人工判读方法

65.3自动判读，建议改为目视解采纳

可以包括目视解译等。

译等更为通用、确切的表

述。

标准应给出明确的波段、时

补充了波段、时间、空间等匹配要

间、空间等匹配要求，以及

74采纳求，以及样本时间、空间覆盖性、样

样本时间、空间覆盖性、样

本数量等说明。

本数量等要求。

应给出明确的准确度、不确5.5中增加了准确度和不确定度指标，

85.5采纳

定度等评价指标。增加了附录B。

检验报告格式要求可作为附

9附录件，具体可参考大气气溶胶采纳增加了附录C

的报告格式。

105.2附录A未见引用。采纳5.2节增加了附录A的引用。

许多表述不够准确、规范，

11采纳

建议修改。

说明：总计收到意见：11条，采纳11条。

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编制说明

一、工作简况

（一）任务来源

2022年11月中国遥感应用协会批准了《高分卫星遥感产品真实性检验云监测》

团体标准制定项目，正式委托中国林业科学研究院资源信息研究所牵头完成规范的制

定任务。该标准由中国遥感应用协会提出并归口。

（二）起草单位及主要起草人

本标准起草单位：中国林业科学研究院资源信息研究所，北京林业大学。

本标准的主要起草人及主要贡献如下表：

序号姓名单位主要贡献

1田昕中国林业科学研究负责标准制定工作的组织、协调，相

院资源信息研究所关资料的查阅、收集；标准文本及编

制说明的起草、撰写；组织召开研讨

会，通过电子邮件、电话等方式，征

集、整理和归纳相关的意见和建议，

并进行修改。

2黄华国北京林业大学参与标准制定工作的组织、协调；参

与标准文本及编制说明的起草、撰

写；通过电子邮件、电话等方式，征

集专家意见；根据意见和建议进行

修改。

3李增元中国林业科学研究参与相关资料的查阅、收集；标准文

院资源信息研究所本及编制说明的起草、撰写，根据意

见和建议进行修改。

4高志海中国林业科学研究参与标准制定工作的组织、协调；参

1

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院资源信息研究所与标准文本起草、撰写。

5李骁尧中国林业科学研究参与相关资料的查阅、收集；标准文

院资源信息研究所本及编制说明的起草、撰写，根据意

见和建议进行修改。

6闻建光中国科学院空天信参与相关资料的查阅、收集；标准文

息创新研究院本及编制说明的起草、撰写，根据意

见和建议进行修改。

7马明国西南大学参与标准制定工作的组织、协调；参

与标准文本起草、撰写。

8汤旭光西南大学标准文本第6章修改。

9王维真中国科学院西北生标准文本第6章修改。

态环境资源研究院

10晋锐中国科学院西北生参与标准制定工作的组织、协调；参

态环境资源研究院与标准文本起草、撰写。

11王旭峰中国科学院西北生参与标准制定工作的组织、协调；参

态环境资源研究院与标准文本起草、撰写。

12廖小罕中国科学院地理科标准文本第4-5章修改。

学与资源研究所

13吴骅中国科学院地理科标准文本全文修改。

学与资源研究所

14陈鹏飞中国科学院地理科标准文本第3章修改。