DB15∕T 4211-2025 草地退化和沙化遥感监测与评价技术规范

ICS65.020.01

CCSB05

15

内蒙古自治区地方标准

DB15/T4211-2025

草地退化和沙化遥感监测与评价技术规范

Codeofpracticeforremotesensingmonitoringandassessmentof

grasslanddegradationandsandificationlevels

2025-10-30发布2025-11-30实施

内蒙古自治区市场监督管理局发布

DB15/T4211-2025

目次

前言...........................................................................II

1范围................................................................................3

2规范性引用文件......................................................................3

3术语和定义..........................................................................3

4草地退化与沙化遥感监测..............................................................4

数据准备........................................................................4

遥感数据预处理..................................................................4

指标计算........................................................................4

5草地退化与沙化评价方法..............................................................4

时间趋势分析....................................................................5

空间参照系法....................................................................5

6草地退化与沙化等级综合评定..........................................................6

退化等级评定....................................................................6

沙化类型评定....................................................................6

7地面验证............................................................................6

I

DB15/T4211-2025

前言

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。

本文件由内蒙古自治区林业和草原局提出并归口。

本文件起草单位：中国科学院植物研究所、蒙草生态环境（集团）股份有限公司、内蒙古草业技术

创新中心有限公司。

本文件主要起草人：赵玉金、陈文贺、白永飞、王扬、陈翔、张健。

II

DB15/T4211-2025

草地退化和沙化遥感监测与评价技术规范

1范围

本文件规定了综合采用时间趋势分析与空间参照系法方法开展草地退化和沙化程度与分级的遥感

监测技术流程、指标计算、结果验证及质量控制要求。

本文件适用于浑善达克与科尔沁沙地范围内天然草地的退化与沙化动态监测。

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。

GB19377天然草地退化、沙化、盐渍化的分级指标

GB/T28419风沙源区草原沙化遥感监测技术导则

GB/T43680生态系统评估陆地生态退化评估方法

DD2013-12多光谱遥感数据处理技术规程

HJ1340生物多样性（陆域生态系统）遥感调查技术指南

DB15/T3763草地碳汇遥感监测技术指南

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

空间参照系法reference

用于评估草地退化或沙化程度的基准状态，通常采用被评估最小单元（35km35km）内未退化单

元的草地。

时间趋势分析timetrendanalysis

通过统计方法（如线性回归、Mann-Kendall趋势检验）判断变化的显著性和趋势方向（改善、稳定

或退化）。

降水利用率rainfalluseefficiency

草地初级生产力与降水的比值（gC·m-2·mm-1）。

3

DB15/T4211-2025

4草地退化与沙化遥感监测

数据准备

4.1.1卫星遥感数据

Landsat系列（30m分辨率）、MODISNDVI（NormalizedDifferentVegetationIndex）（250m

分辨率）、Sentinel-2（10m分辨率）等数字图像，时间跨度大于等于15年。

4.1.2无人机数据

多光谱数据，空间分辨率优于10cm。

4.1.3辅助数据

气象数据（降水、温度）、土地利用类型图、数字高程模型（DEM）。

遥感数据预处理

数据预处理包括辐射校正、大气校正和几何校正等，具体流程按照HJ1340和DD2013-12的内容。

指标计算

4.3.1NDVI年度最大值

对评估区NDVI进行年度最大值合成，按公式（1）计算。

휌NIR−휌Red

푁퐷푉퐼푚푎푥=푚푎푥()·························································(1)

휌NIR+휌Red年度

式中：

NDVImax——年度NDVI最大值；

휌NIR——近红外波段反射率,单位为百分比（%）；

휌Red——红光波段反射率,单位为百分比（%）。

4.3.2植被覆盖度

基于NDVI年度最大值，按公式（2）计算。

푁퐷푉퐼−푁퐷푉퐼

퐹푉퐶=푠표푖푙································································(2)

푁퐷푉퐼푣푒푔−푁퐷푉퐼푠표푖푙)

式中：

FVC——植被覆盖度,单位为百分比（%）；

NDVIsoil——完全为裸土或无植被覆盖区域的NDVI值，无量纲；

NDVIveg——完全被植被所覆盖的纯植被像元的NDVI值，无量纲。

4.3.3土壤有机碳

具体流程可按照DB15/T3763的内容。

5草地退化与沙化评价方法

4

DB15/T4211-2025

时间趋势分析

基于长时间序列NDVI与降水利用率（RUE），利用Sen斜率估计和Mann-Kendall趋势分析方法，判定

退化程度。Sen斜率和Mann-Kendall检验分别按公式（3）和（4）计算，分级指标见表1。

푋−푋

훽=median(푗푖)(∀푗>푖)···························································(3)

푗−푖

푆=∑푛−1 ∑푛 sgn(푥−푥)

푖=1푗=푖+1푗푖

1푥>0

sgn(푥)={0푥=0·························································(4)

−1푥<0

푆

|푍|=

{√Var(푆)

式中：

훽——Sen斜率，无量纲；

푆和푍——检验统计量，无量纲；

푥——长时间序列NDVI或RUE；

푖,푗——不同年份。

表1草地退化等级评分-时间趋势法

评分趋势分级划分标准（NDVI）划分标准（RUE）

4未退化β≥0β≥0

3轻度退化β＜0且1.65＜|푍|≤1.96β＜0且1.65＜|푍|≤1.96

2中度退化β＜0且1.96＜|푍|≤2.58β＜0且1.96＜|푍|≤2.58

1重度退化β＜0且|푍|＞2.58β＜0且|푍|＞2.58

注：退化区域为NDVI和RUE分级结果的并集。

空间参照系法

草地退化或沙化指数GDSI（GrasslandDegradationorSandyIndex）按公式（5）计算，分级指

标见表2。

푉푆

GDSI=obs×100%··································································(5)

푉푆max

式中：

GDSI——草地退化指数,无量纲；

푉푆obs——评估像元的植被（NDVI或植被覆盖度）和土壤（SOC）指标值；

푉푆max——最小监测单元未退化草地的植被（NDVI或植被覆盖度）和土壤（SOC）指标的最大值。

5

DB15/T4211-2025

表2草地退化等级评分-空间参照系

划分标准

评分退化等级

植被土壤

4未退化GDSIFVC≥0.9或GDINDVI≥0.9GDSIsoc≥0.9

3轻度退化0.8≤GDSIFVC＜0.9或0.8≤GDSINDVI＜0.90.8≤GDSIsoc＜0.9

2中度退化0.7≤GDSIFVC＜0.8或0.6≤GDSINDVI＜0.80.7≤GDSIsoc＜0.8

1重度退化GDSIFVC＜0.7或GDSINDVI＜0.6GDSIsoc＜0.7

注：当植被覆盖度FVC和NDVI评分不一致，取低评分值；相关分级阈值参考按照GB/T43680和GB19377。

6草地退化与沙化等级综合评定

退化等级评定

综合以上时间趋势和空间参照系法确定的草地退化等级评分见表3，取两者的等权重加权确定草地

的退化范围和分级。但当时间趋势评分等级低于空间参照系等级时，取前者的等级。

表3草地退化等级评分

划分标准

评分退化等级

空间参考系法时间趋势分析法空间参考系时间趋势分析法

4未退化4443～4

3轻度退化3≥342～3

2中度退化