《《高分卫星遥感产品真实性检验 日光 诱导叶绿素荧光》》

T/CARSAXXXXX—202X

ICS37.040

V00/09

团体标准

T/CARSAXXXXX—202X

高分卫星遥感产品真实性检验日光诱导叶

绿素荧光

Validationofthehigh-resolutionsatelliteremote-sensingproducts—solar-induced

chlorophyllfluorescence

（征求意见稿）

（本稿完成时间：2023年10月4日）

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

中国遥感应用协会发布

T/CARSAXXXXX—202X

高分卫星遥感产品真实性检验日光诱导叶绿素荧光

1范围

本标准规定了日光诱导叶绿素荧光高分辨率卫星遥感产品真实性检验的一般原则、基本要求、技术

方法、执行步骤和评价指标。

本标准适用于植被冠层日光诱导叶绿素荧光高分卫星遥感产品的真实性检验。

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/T39468-2020陆地定量遥感产品真实性检验通用方法

T/CARSAXXXXX-XXXX高分卫星遥感产品真实性检验通用方法

3术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

3.1

真实性检验validation

通过独立方法评价待检卫星遥感产品与客观实际的吻合程度并分析其不确定性的过程。

[来源：GB/T36296—2018，3.2]

3.2

测量值measuredvalue

根据相关国家或行业标准，利用相关仪器现场或实验室测量得到的目标要素的观测值。

[来源：T/CARSAXXXXX-XXXX，3.3]

3.3

准确度accuracy

测试结果或测量结果与真值间的一致程度。

[来源：GB/T3358.2—2009，3.3.1]

3.4

不确定度uncertainty

与测量结果相关联的一个参数，表征了被测量值的分散性，定量说明了测量结果的质量，用以指示

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测量结果的可信性、有效性的怀疑程度或不确定程度。

注：测量不确定度也可用标准〔偏〕差的倍数或说明了置信水准的区间来表示。

[来源：GB/T36296—2018，3.10]

3.5

日光诱导叶绿素荧光solar-inducedchlorophyllfluorescence(SIF)

植物在太阳光照条件下，由光合作用中心以长波的形式（650—800nm）发射的光谱信号。

注：具有红光（685nm左右）和近红外（740nm左右）两个波峰，能直接反映植物实际光合生

理的动态变化，单位通常是毫瓦每平方米每纳米每立体弧度（mW/m2/nm/sr）。

3.6

太阳辐照度solarirradiance

太阳辐射经过大气层的吸收、散射、反射等作用后到达地球表面上单位面积单位时间内的辐射能

量。注：单位是毫瓦每平方米每纳米（mW/m2/nm）。

3.7

夫琅和费暗线填充算法Fraunhoferlinediscrimination

利用日光诱导叶绿素荧光对夫琅和费暗线的“井”填充效果，对比填充前后的暗线深度，可以计算

得到日光诱导叶绿素荧光。

注：通过比较太阳入射辐照度光谱和植被冠层反射辐亮度光谱中某个夫琅和费线与其相邻谱区的

相对强度，即可估算出日光诱导叶绿素荧光强度。常用的夫琅和费暗线填充算法主要包括：标准FLD算

法、3FLD算法、iFLD算法和SFM算法等。

4基本要求

日光诱导叶绿素荧光高分卫星遥感产品真实性检验需满足T/CARSAXXXXX—XXXX第7章基本

要求，还需遵循如下要求。

a)参考对象与待检产品的日光诱导叶绿素荧光的物理意义应一致。

b)参考对象与待检产品的日光诱导叶绿素荧光数据在空间和时间上两者要求尺度一致。

c)参考对象优先选择地面观测的数据。在无地面观测数据时，可选用与待检产品具有一致性（包

括物理意义和时空尺度）的已检日光诱导叶绿素荧光卫星遥感产品作为参考对象。参考对象需

已知其数据质量。

d)参考对象在空间分布上应包含不同植被覆盖的典型区域。若是特定地理区域，应选择该区域内

典型植被代表区。

若待检产品为长时间序列产品，在具有明显时间变化特征（如植被物候）区域，参考对象应包含一

个完整的时间周期。

5检验方法

5.1检验方法选择

依据待检验产品空间尺度的不同，具体过程如下。

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a)当待检日光诱导叶绿素荧光高分卫星遥感产品像元面积与地面观测样地尺度相同或相近时

（小于1.5倍），应采用T/CARSAXXXXX—XXXX中8.1规定的直接检验法；

b)当地面观测的植被日光诱导叶绿素荧光样地面积与遥感产品像元面积不一致时，应考虑地表

的异质性和地面-产品之间的尺度不匹配。对于均质的地表，采用T/CARSAXXXXX—XXXX中8.1规

定的直接检验方法。对于异质性地表，在地面观测的日光诱导叶绿素荧光样地面积大于遥感产品像元

面积时，应对日光诱导叶绿素荧光遥感产品升尺度至地面相同视场面积后采用T/CARSAXXXXX—

XXXX中8.1规定的直接检验方法。在地面观测的植被日光诱导叶绿素荧光样地面积小于遥感产品像

元面积时，应采用地面多点测量的植被日光诱导叶绿素荧光升尺度后直接检验，或多尺度逐级检验方

法。

5.2直接检验

5.2.1基于地面观测值的直接检验方法

具体操作流程如下：

a)参考对象质量控制：选择晴空稳定条件下的植被冠层叶绿素荧光观测，剔除异常观测值；

b)空间配准：将地面采样点与待检日光诱导叶绿素荧光卫星遥感产品像元进行空间配准，即获取

地面采样点在遥感产品中所在的像元；

c)时间一致性选择：选取待检产品对应时间范围内（卫星过境时间）植被日光诱导叶绿素荧光值

作为验证数据。对于多天平均合成（如由日分辨率产品平均合成8天产品）植被日光诱导叶绿素荧光高

分卫星遥感产品，利用该周期内升尺度获得的植被日光诱导叶绿素荧光进行直接检验；

d)依据待检植被日光诱导叶绿素荧光遥感产品像元大小，判断地面测量是否满足空间尺度要

求，若满足可直接作为参考对象，若不满足就进行尺度转换或多尺度逐级检验；

e)准确度的评价：按T/CARSAXXXXX—XXXX中6.1规定的准确度评价指标定量表达待检植

被日光诱导叶绿素荧光卫星遥感产品的准确度；

f)不确定度的评价：按T/CARSAXXXXX—XXXX中6.2规定的不确定度评价指标定量表达待

检植被日光诱导叶绿素荧光卫星遥感产品的不确定度。

5.2.2基于地面观测和高分辨率数据的多尺度逐级检验方法

检验流程结合T/CARSAXXXXX-XXXX中8.1和8.2的操作步骤，具体内容如下：

a)日光诱导叶绿素荧光高分卫星遥感产品准备：空间尺度应与地面观测的植被日光诱导叶绿素荧

光相同或相近，与待检分辨率遥感产品具有相同物理意义；

b)按GB/T39468-2020中4.3.1规定基于样点观测的抽样方法，进行植被日光诱导叶绿素荧光地面

测量；

c)参考直接检验方法，使用地面观测植被日光诱导叶绿素荧光检验其高分卫星遥感产品。当且仅

当高分卫星遥感植被日光诱导叶绿素荧光精度满足既定阈值要求时，可用于下一步验证；

d)尺度转换与植被日光诱导叶绿素荧光相对真值计算：地图投影应一致，通过空间插值的方法将

高分卫星遥感植被日光诱导叶绿素荧光相对真值升尺度至待检验植被日光诱导叶绿素荧光遥感

产品相同的空间尺度，作为参考对象；

e)借助中间尺度的植被冠层日光诱导叶绿素荧光相对真值计算：地图投影应一致，利用地面观测

相对真值先验证无人机等更高分辨率植被冠层日光诱导叶绿素荧光遥感估算结果，获得区域植

被冠层日光诱导叶绿素荧光相对真值，升尺度至待检验植被日光诱导叶绿素荧光遥感产品相同

的空间尺度，作为参考对象；

f)时间一致性选择：选取待检产品对应时间范围内（卫星过境时间）升尺度植被日光诱导叶绿素

荧光值作为验证数据。对于多天平均合成（如由日分辨率产品平均合成8天产品）植被日光诱

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导叶绿素荧光遥感产品，利用该周期内升尺度获得的植被日光诱导叶绿素荧光进行直接检验；

g)准确度的评价：按T/CARSAXXXXX-XXXX中6.1规定的准确度评价指标定量表达待检植被

日光诱导叶绿素荧光卫星遥感产品的准确度；

h)不确定度的评价：按T/CARSAXXXXX-XXXX中6.2规定的不确定度评价指标定量表达待检

植被日光诱导叶绿素荧光卫星遥感产品的不确定度。

5.3基于已知精度同类日光诱导叶绿素荧光遥感产品的交叉间接检验方法

检验流程结合T/CARSAXXXXX-XXXX中8.2的操作步骤，具体内容如下：

a)应选用与待检日光诱导叶绿素荧光遥感产品时间一致或接近的已检日光诱导叶绿素荧光遥感产

品作为参考对象。

b)空间配准：已检日光诱导叶绿素荧光遥感产品和待检日光诱导叶绿素荧光遥感产品进行几何配

准。

c)空间一致性判定：根据待检日光诱导叶绿素荧光遥感产品的像元面积，判断参考产品空间尺度

是否满足需求。如果满足，可直接采用参考产品作为检验相对真值；否则进行空间尺度转换，

对较高分辨率一方升尺度，使得两者空间具有一致性。

d)准确度评价：按T/CARSAXXXXX-XXXX中6.1的准确度评价指标定量计算日光诱导叶绿素

荧光卫星遥感产品的准确度；

e)不确定度分析：按T/CARSAXXXXX-XXXX中6.2的不确定度评价指标定量计算日光诱导叶

绿素荧光卫星遥感产品的不确定度。

6检验报告内容

6.1封面信息

检验报告封面上的信息，应包括：

a)检验报告编号；

b)检验报告名称；

c)检验负责人；

d)检验单位；

e)送检单位；

f)检验时间。

6.2日光诱导叶绿素荧光高分卫星遥感产品概述

对待检验的日光诱导叶绿素荧光高分卫星遥感产品进行描述，包括：

a)产品的数据源、时空覆盖范围、时空分辨率、投影方式以及产品的适用性；

b)产品主要算法以及算法的特点。

6.3验证数据、检验方法和评价指标

6.3.1验证数据集描述

对作为参考对象的验证数据集进行描述，包括：

a)检验数据集的常规信息，包括名称、测量方法、测量仪器、下垫面植被类型、测量范围、数据

格式、光照情况如（晴空指数）等；

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b)检验数据集的精度描述；

c)针对目标检验产品，本检验数据集的适用性描述。

6.3.2检验方法及流程

对采用的检验方法和检验过程进行描述，包括：

a)检验方法概述；

b)检验流程；

c)检验结果的评价指标；

d)检验过程的记录要求；

e)检验结果的存档。

6.4真实性检验结论描述

对真实性检验的评价结果进行描述，包括：

a)真实性检验结果总体评价：描述所检验日光诱导叶绿素荧光高分卫星遥感产品的总体精度。

b)分项指标评价：描述所检验日光诱导叶绿素荧光高分卫星遥感产品在研究区内不同区域的精

度，对比分析误差产生原因；描述日光诱导叶绿素荧光高分卫星遥感产品在不同植被覆盖及时

间系列上的精度。

c)分析检验过程中的不确定性：包括观测误差、几何配准误差、代表性误差。

d)对产品的评价与建议：通过对各项指标的评价和分析，给出所检验日光诱导叶绿素荧光高分卫

星遥感产品中存在的误差，并给出修改建议。

6.5附加信息

对产品真实性检验过程中的非常规问题进行说明与描述。

6.6检验报告信息简表

编制针对日光诱导叶绿素荧光高分卫星遥感产品的检验报告信息简表，样例见GB/T36296-2018附

录D。

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参考文献

[1]GB/T36296-2018遥感产品真实性检验导则

[2]关琳琳.基于叶绿素荧光的植被总初级生产力估算[D].北京：中国科学院大学，2017.

[3]郭健.塔基平台的日光诱导叶绿素荧光观测与GPP估算[D].西安：西安科技大学，