村镇建设生态环境影响遥感评价导则(征求意见稿)

T/TJ

福建省土木工程建筑行业协会团体标准

T/TJXXXX-202X

村镇建设生态环境影响遥感评价导则

（征求意见稿）

GuidelineforEcosystemStatusEvaluation

ofTownandVillageConstructionbasedonRemoteSensing

202X-XX-XX发布202X-XX-XX实施

福建省土木工程建筑行业协会

T/TJXXXX-202X

前言

在乡村振兴和生态文明建设的大背景下，为保障乡村振兴战略中“生态宜居”的实

现提供参考与支撑，根据《中华人民共和国乡村振兴促进法》《中华人民共和国环境保护

法》等相关法律法规制订本标准。结合遥感技术非接触性、覆盖范围广和时效性较强的

特点，经过对研究实践经验的总结，并参考国内外生态环境状况评价相关标准，针对村

镇生态环境状况，形成了本项导则，对乡村振兴相关建设活动生态环境影响进行快速监

测与评价。

本标准的主要内容包括：1.适用范围；2.规范性引用文件；3.术语和定义；4.数据要

求；5.数据预处理；6.指数计算方法；7.综合指数的集成。

本标准按照GB/T1.1给出的规则起草。

本标准由福建省土木工程建筑学会提出并归口。

本标准起草单位：中国科学院城市环境研究所、清华大学建筑学院、北京农业智能

装备技术研究中心、中建四局建设发展有限公司、西安交通大学。

本标准起草人：张国钦、李妍、刘玉琴、余鸽、赵亮、周政旭、孙想、李军心。

I

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村镇建设生态环境影响遥感评价导则

1适用范围

本标准规定了基于遥感技术评价县域范围村镇建设生态环境影响的流程和方法。

本标准适用于利用遥感技术评价县域范围村镇建设的生态环境影响，以便掌握县域

范围内各个村或镇整体生态环境状况及变化趋势。

2规范性引用文件：

本导则内容引用了下列文件或其中的条款。凡是不注日期的引用文件，其最新版本

（包括所有修改单）适用于本文件。

HJ192生态环境状况评价技术规范

TD/T1010土地利用遥感监测规程

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

村镇villagesandtowns

村镇是村庄和乡镇的总称。本标准的村镇一般指行政区划意义上的行政村或乡镇级

行政区（包括乡、民族乡、镇等）。其中，村庄是乡镇辖区内农村居民生活和生产的聚居

点，乡镇是乡镇政府所在地及其辖区内的政治、经济、文化和生活服务中心。

3.2

村镇生态环境状况遥感评价ecologicalenvironmentassessment

基于遥感技术对研究范围内村镇的生态环境状况时空变化进行分析和评价的过程。

本标准评价的对象为村镇的整体生态环境状况。

3.3

辐射定标radiometriccalibration

1

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将传感器记录的亮度灰度值（DN）转化为辐射亮度值或者反射率或者表面温度等物

理量的处理过程。

3.4

大气校正atmosphericcorrection

消除大气吸收和散射影响，将从卫星遥感器获取的辐射亮度或者表面反射率转换为

地表实际反射率的过程。

3.5

遥感解译imageexplanation

遥感解译即对遥感影像的解译或判读，即根据实际需求，运用解译标志和实践经验

与知识，从遥感影像上识别目标，定性、定量地提取出目标的分布、结构、功能等有关

信息，并把它们表示在地理底图上的过程。

3.6

村镇生境适宜度villageandtownhabitatsuitability

村镇各类土地为生物个体或种群的生存提供适宜条件的能力，主要从林地、草地、

水域和湿地、耕地、建设用地和未利用地适宜生物生存的适宜性确定权重，并进一步加

权计算村镇生境适宜度。

3.7

村镇植被覆盖度villageandtownvegetationcoverage

村镇植被覆盖的程度，根据各类土地利用的植被覆盖情况确定植被覆盖的权重，并

进一步加权计算村镇植被覆盖度。

3.8

村镇水体覆盖度villageandtownwatercoverage

村镇水体的丰富程度，用村镇区域范围内湿地和各类水体的面积占村镇区域面积的

比例表示。

2

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3.9

村镇人类干扰度villageandtownhumandisturbance

评价村镇受人类活动影响的程度，根据各类土地利用受人类活动影响的程度确定的

权重，并进一步加权计算村镇人类干扰度。

3.10

村镇生态环境状况综合指数villageandtowneco-environmentindex

评价村镇生态环境质量状况，由村镇生境适宜度、村镇植被覆盖度、村镇水体覆盖

度和村镇人类干扰度根据一定的权重集成获得。

3.11

村镇遥感绿度指数remotesensingbasedgreennessindex

绿度指数用于表征村镇地表的绿化程度，与植物生物量、叶面积指数以及植被覆盖

度密切相关。一般情况下，绿度指数越高，村镇生态状况越好。

3.12

村镇遥感湿度指数remotesensingbasedwetnessindex

湿度指数用于表征村镇地表湿润的程度，主要反映了水体覆盖情况以及与生态环境

高度相关的土壤和植被的含水量。一般情况下，湿度指数越高，村镇生态环境状况越好。

3.13

村镇遥感干度指数remotesensingbaseddrynessindex

干度指数用于表征村镇地表裸露和建筑覆盖的程度。一般情况下，干度指数越低，

村镇生态环境状况越好。

3.14

村镇遥感热度指数remotesensingbasedhotnessindex

热度指数用于表征村镇地表的热环境状况。一般情况下，热度指数越低，村镇生态

环境状况越好。

3

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3.15

村镇遥感生态环境综合指数remotesensingbasedeco-environmentalindex

将基于遥感的干度指数、湿度指数、绿度指数、热度指数按一定的权重综合集成获

得，用于综合反映村镇生态环境状况。

4

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4遥感影像数据要求

遥感影像数据具体要求如下：

4.1遥感影像数据类型

卫星遥感影像数据或航空遥感影像数据；其中遥感绿度指数、遥感干度指数、遥感

热度指数、遥感湿度指数需使用多光谱遥感影像，应包含三个可见光波段、近红外波段、

热红外波段和短波红外波段。

4.2遥感影像时相

选取评价时相中生态系统较为稳定时期的遥感影像，为便于比较一般选择当地夏季

的影像，其中夏季的定义应根据当地气候状况判定；

4.3遥感影像空间分辨率

对于村镇土地利用遥感解译，应结合空间分辨率等于或优于1米的遥感影像进行判

读；对于使用多光谱影像进行遥感指数提取，在条件允许的情况下，应选用空间分辨率

较高的遥感影像。

4.4遥感影像质量

区域云覆盖率不应大于10%，选用层次丰富、图像清晰的遥感影像。

5

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5数据预处理

5.1遥感影像预处理

5.1.1辐射定标

辐射定标是将遥感影像的亮度灰度值转换为绝对辐射亮度的过程。辐射定标的目的

是消除传感器本身的误差，确定传感器入口处的准确辐射值，是大气校正的准备工作。

辐射定标的方法有实验室定标、机上/星上定标、场地定标。

5.1.2大气校正

大气校正是将遥感影像的反射信息从大气和太阳的信息中分离出来的过程。遥感影

像的大气校正方法分为绝对大气校正法和相对大气校正法。

5.1.3影像裁剪

将经过辐射定标和大气校正的影像按研究村镇的边界矢量数据进行裁剪，得到研究

村镇不同时相的遥感影像数据。

5.2土地利用遥感影像解译

参考《土地利用动态遥感监测规程》(TD/T1010)通过遥感影像解译获得村镇评价时

相内的土地利用数据，解译结果至少包括耕地、林地、草地、水域湿地、建设用地和未

利用地等六个地类，各项地类的具体类型见附录A。

6

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6指数计算方法

村镇生态环境影响遥感评价指数体系如图1。

图1村镇建设生态环境影响遥感评价体系

6.1基于遥感解译土地利用的村镇生态环境状况指数

村镇生态环境状况综合指数采用以下公式(1)计算：

4

EI푙푢푐푐=∑푤푖×퐸푖(1)

푖=1

式中：EI푙푢푐푐——基于遥感解译土地利用的村镇生态环境状况指数；

푤푖——各分指数对应的权重；

퐸푖——第i个分指数，包括村镇生境适宜度指数、村镇植被覆盖度指数、村镇水体

覆盖度指数等三个正向分指数以及村镇人类干扰度指数一个负向分指数；其中正向分指

数采用以下公式(2)计算：

6

퐸푖=∑푤푖푗×푎푗/퐴(2)

푗=1

负向分指数采用以下公式(3)计算：

6

퐸푖=1−∑푤푖푗×푎푗/퐴(3)

푗=1

7

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式中：푤푖푗——第j类用地在第i个指标上对应的权重；

푎푗——村镇范围内第j类用地的面积，包括耕地、林地、草地、水域、建设用地和

未利用地六类土地利用类型；

퐴——村镇范围内用地总面积。

푤푖和푤푖푗推荐权重见附录B，根据各地村镇自然地理和生态环境的具体情况，可通过

专家咨询等方式采用不同的权重。

6.2基于卫星影像光谱提取的村镇遥感生态环境指数

6.2.1村镇遥感生态环境分指数计算方法

村镇遥感生态环境指数使用多光谱影像进行提取。

村镇遥感绿度指数由归一化植被指数表示。

村镇遥感热度指标由遥感提取的地表温度表示。

村镇遥感干度指数由裸土指数和建筑指数的均值表示。

村镇遥感湿度指数由经过缨帽变换的湿度分量表示，不同传感器的缨帽变换系数通

过IndexDatabase网站查找。

附录C列出了基于LandSat遥感影像的村镇遥感生态环境分指数计算方法。

6.2.2村镇遥感生态环境分指数标准化及合成

为统一村镇遥感生态环境指数的四个分指数的量纲以进行综合指数集成，将评价区

域范围内村镇遥感生态环境分指数的原始数值映射到[0，1]。其中，村镇遥感湿度指数

和绿村镇遥感绿度指数为正向指标，按公式(4)标准化：

푋−푋

NX=푚푖푛(4)

푋푚푎푥−푋푚푖푛

村镇遥感干度指数和村镇遥感热度指数为负向指标，按公式(5)标准化：

푋−푋

NX=푚푎푥(5)

푋푚푎푥−푋푚푖푛

8

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式中，NX——村镇遥感生态环境分指数标准化值；

푋——村镇遥感生态环境分指数的像元平均值；

푋max——村镇遥感生态环境分指数的最大值；

푋min——村镇遥感生态环境分指数的最小值。

上述得到的标准化值进一步按照村镇边界计算村镇辖区范围内所有栅格的平均值，

作为各个村镇的遥感生态环境分指数。

6.2.3村镇遥感生态环境综合指数集成

对村镇遥感生态环境指数的四个分指数进行标准化后，通过确定权重后加权计算得

到村镇遥感生态环境指数。即按公式(6)进行计算村镇遥感生态环境指数：

4

EI𝑔푤푑ℎ=∑푤푖×퐸푖(6)

푖=1

式中：EI𝑔푤푑ℎ——基于绿度、湿度、干度和热度计算的村镇遥感生态环境指数；

푤푖——各村镇遥感生态环境分指数对应的权重；

퐸푖——第i个村镇遥感生态环境分指数。

权重的确定应考虑其科学性和客观性，常用的指标权重确定方法有专家咨询法、主

成分分析法、熵值法等。

9

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7村镇生态环境状况遥感综合指数的集成

对于上述采用遥感解译土地利用数据计算的村镇生态环境状况综合指数和采用多

光谱遥感影像提取绿度、湿度、干度和热度计算的村镇遥感生态环境综合指数计算加权

平均值作为村镇生态环境状况综合评价指数（以下简称综合指数）。即按公式(7)进行综

合指数集成：

EI푟푠=푤푙푢푐푐×퐸퐼푙푢푐푐+푤𝑔푤푑ℎ×퐸퐼𝑔푤푑ℎ(7)

式中：EI푟푠——基于遥感的村镇生态环境状况综合指数；

퐸퐼푙푢푐푐——采用遥感解译土地利用数据计算的村镇生态环境状况指数；

푤푙푢푐푐——퐸퐼푙푢푐푐对应的权重；

퐸퐼𝑔푤푑ℎ——采用多光谱遥感影像提取绿度、湿度、干度和热度计算的村镇遥感生态

环境指数。

푤푙푢푐푐——各퐸퐼𝑔푤푑ℎ对应的权重。

权重的确定应考虑其科学性和客观性，常用的指标权重确定方法有专家咨询法、主

成分分析法、熵值法等。

为便于不同村镇定性比较，根据综合指数的分布情况，可以按照综合指数从高到低

进行分级。

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附录A土地利用分类表

一级类型二级类型

1耕地11水田，12旱地

2林地21有林地，22灌木林，23疏林地，24其他林地

3草地31高覆盖度草地，32中覆盖度草地，33低覆盖度草地

4水域湿地41河渠，42湖泊，43水库坑塘，45滩涂，46滩地

5建设用地51镇用地，52村庄居民点，53其它建设用地

6未利用地61沙地，62戈壁，63盐碱地，64沼泽地，65裸土地，66裸岩石质地，67其他

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附录B村镇生态环境状况指数计算推荐权重表

各地类在分指数上的权重

地类풘풊풋分指数在

分指数综合指数上

的权重

Ei耕地林地草地水域湿地建设用地未利用地풘풊

生境适宜度0.110.350.210.280.040.010.30

植被覆盖度0.190.380.3400.070.020.25

水体覆盖度0001.00000.25

人类干扰度00000.900.100.20

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附录C基于LandSat影像村镇遥感生态环境指数计算公式及说明

指标计算公式公式说明

村镇푏−푏NDVI为归一化植被指数

NDVI=푁퐼푅푟푒푑

遥感푏푁퐼푅+푏푟푒푑bred为红波段反射率，

绿度bNIR为近红外波段反射率。

指数

村镇푇퐾1LST为地表温度

LST==퐾2/푙푛(+1)

휆푇퐿6

遥感[1+(휌)푙푛휀]T为传感器处温度值，

热度퐿6=푔푎푖푛×퐷푁+푏푖푎푠L6为热红外波段在传感器处的辐射值，

指数λ为热红外波段中心波长，

ρ=1.438×10-2mK，

ε为比辐射率。

K1和K2为定标参数,可从用户手册获得。

DN为灰度值，

gain和bias为热红外波段的增益与偏置值。

村镇푆퐼+퐼퐵퐼NDSI为归一化裸土指数

NDSI=

遥感2SI为裸土指数，IBI为合成建筑指数，

干度푏+푏−푏−푏bSWIR1为短波红外波段1反射率，

푆퐼=푆푊퐼푅1푟푒푑푁퐼푅푏푙푢푒

指数푏푆푊퐼푅1+푏푟푒푑+푏푁퐼푅+푏푏푙푢푒bred为红波段反射率，

bblue为蓝波段反射率，

퐼퐵퐼bNIR为近红外波段反射率，

2푏푏푏

푆푊퐼푅1−푁퐼푅−𝑔푟푒푒푛bgreen为绿波段反射率。

푏푆푊퐼푅1+푏푁퐼푅푏푁퐼푅+푏푟푒푑푏𝑔푟푒푒푛+푏푆푊퐼푅1

=

2푏푏푏

푆푊퐼푅1+푁퐼푅+𝑔푟푒푒푛

푏푆푊퐼푅1+푏푁퐼푅푏푁퐼푅+푏푟푒푑푏𝑔푟푒푒푛+푏푆푊퐼푅1

村镇WET=푐푏푙푢푒×푏푏푙푢푒bblue为蓝波段反射率，系数cblue=0.1509；

遥感+푐𝑔푟푒푒푛×푏𝑔푟푒푒푛bgreen为绿波段反射率，系数cgreen=0.1973；

湿度+푐푟푒푑×푏푟푒푑bred为红波段反射率，系数cred=0.3279；

指数+푐푁퐼푅×푏푁퐼푅bNIR为近红外波段反射率，系数cNIR=0.3406；

−푐푆푊퐼푅1×푏푆푊퐼푅1bSWIR1为短波红外1波段反射率，系数

−푐푆푊퐼푅2×푏푆푊퐼푅2cSWIR1=0.7112；

bSWIR2为短波红外2波段反射率，系数

cSWIR2=0.4572。

13

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目录

前言..........................................................................................................................................................I

1适用范围.............................................................................................................................................1

2规范性引用文件.................................................................................................................................1

3术语和定义.........................................................................................................................................1

4数据要求.............................................................................................................................................5

4.1数据类型.....................................................................................................................................................5

4.2时相.............................................................................................................................................................5

4.3空间分辨率.................................................................................................................................................5

4.4影像质量.....................................................................................................................................................5

5数据预处理.........................................................................................................................................6

5.1遥感影像预处理.........................................................................................................................................6

5.1.1辐射定标.............................................................................................................................................6

5.1.2大气校正.............................................................................................................................................6

5.1.3影像裁剪.............................................................................................................................................6

5.2土地利用遥感影像解译.............................................................................................................................6

6指数计算方法.....................................................................................................................................7

6.1村镇生态环境状况指数.............................................................................................................................7

6.2村镇遥感生态环境指数.............................................................................................................................8

6.2.1村镇遥感生态环境分指数计算方法.................................................................................................8

6.2.2村镇遥感生态环境分指数标准化.....................................................................................................8

6.2.3村镇遥感生态环境综合指数集成.....................................................................................................9

7综合指数的集成...............................................................................................................................10

附录A土地利用分类表.....................................................................................................................11

附录B村镇生态环境状况指数计算推荐权重表.............................................................................12

附录C基于LandSat影像村镇遥感生态环境指数计算公式及说明..............................................13

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村镇建设生态环境影响遥感评价导则

1适用范围

本标准规定了基于遥感技术评价县域范围村镇建设生态环境影响的流程和方法。

本标准适用于利用遥感技术评价县域范围村镇建设的生态环境影响，以便掌握县域

范围内各个村或镇整体生态环境状况及变化趋势。

2规范性引用文件：

本导则内容引用了下列文件或其中的条款。凡是不注日期的引用文件，其最新版本

（包括所有修改单）适用于本文件。

HJ192生态环境状况评价技术规范

TD/T1010土地利用遥感监测规程

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

村镇villagesandtowns

村镇是村庄和乡镇的总称。本标准的村镇一般指行政区划意义上的行政村或乡镇级

行政区（包括乡、民族乡、镇等）。其中，村庄是乡镇辖区内农村居民生活和生产的聚居

点，乡镇是乡镇政府所在地及其辖区内的政治、经济、文化和生活服务中心。

3.2

村镇生态环境状况遥感评价ecologicalenvironment