《大型风电场对草地植被生长影响遥感评估技术规程》

T/HXCY***—2025ICS13.020N团体标准T/HXCYXXX-2025大型风电场营运对草原植被生长影响遥感评估技术规程Technicalregulationforassessingtheimpactoflarge-scaleonshorewindfarmsongrasslandvegetationgrowthbasedonremotesensing（征求意见稿）2025-**-**发布2025-**-**实施北京华夏草业产业技术创新战略联盟发布

1适用范围本文件适用于采用遥感数据开展北方地区人类活动影响较小的区域，大规模风电场建设及营运对草地植被生长影响的评估。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。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。GB/T35237-2017地面气象观测规范GB/T37523-2019风电场气象观测资料审核、插补与订正技术规范QX/T118-2010地面气象观测资料质量控制QX/T188-2013卫星遥感植被监测技术导则QX/T674-2023气候可行性论证规范区域评估HJ1166-2021全国生态状况调查评估技术规范——生态系统遥感解译与野外核查HJ1171-2021全国生态状况调查评估技术规范——生态系统格局评估HJ1172-2021全国生态状况调查评估技术规范——生态系统质量评估NB/T10101-2018风电场工程等级划分及设计安全标准3术语和定义3.1北方地区northernregionofChina秦岭-淮河一线以北、内蒙古高原以南、大兴安岭、青藏高原以东的地区，东临渤海和黄海的区域，主要为东北、西北以及华北北部等以草本植被覆盖为主的地区。3.2大规模陆上风电场large-scaleonshorewindfarm同一区域内，风机台数不少于100台；或空间范围不小于4km2的连片风电场；或者装机容量大于150MW或变压站电压等级大于220kV，当其装机容量和变电站电压等级不一致时，按较高等级确定。3.3风电场范围windfarmarea以风电场最外缘风机基座连线构成的多边形为基础，向外移500米获得的范围。3.4影响区influencezone植被生长变化受到风电场营运影响的区域，一般为风电场外围0km～5km的区域。3.5对照区referencezone选取风电场范围外5km～10km且植被类型及其所处的地理环境与风电场所在区域相似的区域。3.6上风区windwardareas以被评估的风电场为中心，根据多年平均气象观测数据绘制风玫瑰图。在影响区范围内风玫瑰图中风向频率最高的方向所覆盖的区域。3.7下风区leewardareas在影响区范围内，风玫瑰图中风向频率最低的方向所覆盖的区域。3.8植被生长状况vegetationgrowthstatus植被在生长过程中的表现和状态，反映植物的健康状况及其与生长环境的适宜程度，可以有多个指标来表示。3.9植被类型vegetationtypes具有相似生活型的植物种类，对环境的适应方式和发展途径一致。3.10植被生长指标vegetationgrowthindexes表征植被生长状况的指标，常用的指标有归一化植被指数（NormalizedDifferenceVegetationIndex,NDVI）、增加植被指数（EnhancedVegetationIndex,EVI）、叶面积指数（LeafAreaIndex,LAI）、植被总初级生产力（GrossPrimaryProductivity,GPP）、植被净初级生产力（NetPrimaryProductivity,NPP）等。4评估时空范围的界定4.1评估的空间范围影响区与对照区：在风电场周边地理、气候、植被类型等条件一致的区域内，以风电场外围0-10km范围内为影响区，影响区外围向外延伸3km～20km为对照区。上风区与下风区：在影响区内，以风电场为中心，采用多年平均风向数据确定上风区和下风区。以风向及距风电场的径向距离评估风电场对上风区和下风区植被生长影响的强度及范围。下风区的评估范围应不小于上风区。对风电场地理环境复杂的区域，根据不同植被类型，结合地理、气候等因素划分评估区域，应控制在风电场范围的0km～30km内，不超过50km。评估区域的选择，应充分考虑地形、海拔、土地利用、植被覆盖等因素的影响，确保环境因子的一致性，按不同植被类型进行评估。4.2评估的时间范围风电场对植被生长影响评估可以分为四个阶段，实际评估阶段根据风电场建设营运时间及数据获取情况确定。每个评估阶段及评估时段为：建设前（5年～10年）、建成期（3年～5年）、营运初期（5年～10年）、稳定运行期（10年～15年）。评估时段的长短与植被类型以及气候、土壤等生态环境影响相关。我国北方荒漠草原或草甸草原生态系统风电场营运初期对植被生长影响以风电场建成后不少于5年的连续时段作为评估时段，中长期影响不少于10年的连续时段作为评估时段。期间有气候异常年份，应延长评估时段。5资料收集5.1风电场基本资料风电场的地理位置、海拔高度、植被类型、植被覆盖度以及装机规模、风机台数、风机排布情况、运行状态等。5.2风电场运行资料风电场建设时间、正式营运时间及营运情况，建设后植被恢复或生态修复的实施情况等。5.3气象资料评估范围内国家标准气象站不少于20年的风向观测资料，风电场建设前后不少于5年的气象观测数据或者遥感气象数据，包括但不限于地表温度、降水、风速风向等数据。5.4遥感资料遥感资料指通过卫星、航空飞机、无人机等平台获取的影像资料，主要是指空间分辨率为10m～1000m的卫星影像资料。植被生长指标数据，风电场建设前后不少于5年，或视评估要求更长时段的数据，空间分辨率要求不低于500m，应覆盖风电场下风区不少于50km和其他区域不少于30km的空间范围。土地利用与土地覆盖数据，不少于两期，其中一期采集时间应早于风电场开工建设前，另一期采集时间应在风电场建设营运后。5.5DEM数据空间分辨率不低于500m、空间范围覆盖风电场下风区不少于50km和其他区域不少于30km。6评估内容包括但不限于以下几方面：风电场建设前后植被生长状况的差异；影响区与对照区的差异；风电场建设前后上风区和下风区植被生长状况的差异。7评估方法有多个植被生长指标，如NDVI、LAI、GPP、NPP等，可评估风电场对植被生长的影响。本文件以NDVI为例说明风电场对植被生长影响的评估方法。（1）差值法：比较风电场建设前后，同一区域内NDVI年最大值或逐年生长季累计值的差异，根据结果进行分级，不同等级代表植被生长影响的程度。分级方法可采用自然隔断法，等级的划分可参考草地退化的国家标准，对影响区、对照区、上风区、下风区的各等级所占面积的百分比进行统计。（2）NDVI变化趋势分析：对风电场建设前后两个时段植被生长季NDVI年累加值或年最大NDVI的逐年变化进行线性趋势拟合，计算前后两个时段变化斜率，获取植被在不同时段生长趋势的变化。线性趋势斜率计算公式如下：式中：a为通过最小二乘法计算得到的线性趋势斜率，表征植被生长的变化趋势。当a<0时表示该时段内评估单元的植被生长表现为下降趋势，反之，a>0则表示该时段内评估单元的植被生长表现为上升趋势。N表示评估时段的年份数，xi中i的表示评估年份，yi是第i个评估单元生长季内NDVI年累积值或者年NDVI最大值。（3）NDVI变化斜率的差值：同一区域内后一评估时段植被NDVI变化斜率与前一个评估时段植被NDVI变化斜率的差值。差值等于零，表明植被生长趋势没有变化；差值大于零，表明植被生长向好趋势；差值小于零，表明植被生长退化趋势。8结果分析评估结果的分析应从以下几个方面进行：风电场建设前后影响区内NDVI的差异以及建设前后两个评估阶段内NDVI的变化趋势，确定风电场建设前后植被生长的变化情况。风电场建设前后影响区每个评估单元NDVI的差异以及建设前后两个评估阶段内各评估单元NDVI的变化趋势。根据前后两个阶段NDVI变化趋势的空间差异及分级，获取风电场建设前后影响区植被的空间变化。风电场建设后影响区与对照区NDVI的差异以及两个区域在不同评估阶段NDVI变化趋势的差异，获取风电场建设后对植被生长的变化。风电场建设后影响区与对照区各像元NDVI的差异以及变化趋势，根据NDVI差异及变化趋势的差异进行分级，获取风电场建设后影响区与对照区植被生长的空间变化情况。风电场建设后上风区与下风区NDVI的差异以及两个区域在不同评估阶段NDVI的变化趋势，获取上风区与下风区植被生长的变化情况。风电场建设后上风区与下风区各像元NDVI的差异以及不同评估阶段各像元NDVI的变化趋势，根据两个区域NDVI差异及变化趋势的差异进行分级，获取风电场建设后上风区与下风区植被生长变化。9评估结论北方地区大型陆上风电场营运对植被生长影响评估的结论包括但不限于：（1）风电场是否对当地植被及其生长情况产生影响；（2）影响的程度和范围；（3）不同区域的植被生长的变化情况；（4）不同评估阶段的植被变化情况；（5）评估结果的适用范围或不确定性。报告建议提纲见附录。

附录A《北方地区大规模风电场营运对植被生长影响评估报告》提纲1总则1.1任务由来1.2评估依据1.3评估目的和主要内容2项目基本情况2.1风电场概况2.2评估方案及技术路线2.3评估范围2.4评估时段2.5评估方法2.6数据来源及处理3风电场营运对植被生长影响分析3.1建设前后植被生长状况评估3.2营运初期植被生长状况评估3.3营运初期上风区与下风区植被生长状况评估3.4稳定营运期植被生长状况评估3.5稳定营运期上风区与下风区植被生长状况评估4结论4.1风电场营运对植被生长影响的评估结论4.2评估结论可靠性及不确定性说明4.3评估结论适用范围

参考文献李国庆,张春华,张丽,等.风电场对草地植被生长影响分析——以内蒙古灰腾梁风电场为例[J].地理科学,2016,36(6):959-964.李朋磊，李国庆，郑平.风电场对植被变化影响分析——以重庆武隆风电场为例.风能,2017,77(5):76-79.中华人民共和国农业部.天然草地退化、沙化、盐渍化的分级指标[S].2003.[MinistryofagricultureofthePeople'sRepublicofChina.Classificationofnaturalgrasslanddegradation,desertificationandsalinization.2003.]赵珍伟.山西北部风电场建设对地表植被的影响研究[J].环境科学与管理,2021,46(05):160-164.邱晓娜,魏怀东,郭树江,等.干旱荒漠区风电场对植被的影响[J].甘肃林业科技,2022,47(03):10-15.马松尧,陈龙,滕泽宇,等.荒漠草原区风力发电场建设前后的植被变化[J].中国沙漠,2019,39(02):186-192.马兴悦.基于卫星遥感资料的河北坝上风电场对地表温度和植被的影响研究[D].兰州大学,2022.DOI:10.27204/ki.glzhu.2022.000122.姜艳丰,曹阳,张韬.辉腾锡勒草原风电场建设对NDVI时空及气象因子的响应[J].内蒙古农业大学学报(自然科学版),2020,41(03):38-44.DOI:10.16853/ki.1009-3575.2020.03.008.汪超.风电场建设对草原气象因子、NDVI指数影响研究[D].内蒙古农业大学,2019.DOI:10.27229/ki.gnmnu.2019.000054.张爽爽.风电场建设对生态环境影响的研究[D].内蒙古大学,2012.刘哲.风电场对不同类型草地植被物候的影响[D].鲁东大学,2024.1]张华,安慧敏.基于GEE的1987—2019年民勤绿洲NDVI变化特征及趋势分析[J].中国沙漠,2021,41(01):28-36.党梦娇,刘雪娟,杨世荣,等.阿拉善左旗近35年植被NDVI动态变化趋势分析[J].防护林科技,2022,(04):12-16+20.DOI:10.13601/j.issn.1005-5215.2022.04.003.团体标准《大型风电场对草原植被生长影响遥感评估技术规程》编制说明一、任务来源本技术规程由国家气候中心、中国科学院植物研究所、内蒙古气候中心、山东农业大学、中国电力国际发展有限公司、北京林业大学、国网数字科技控股有限公司联合申报。在国家重点研发计划“风光资源开发的生态影响及应对技术研发与应用示范”项目支持下完成。二、编制的目的和意义2020年9月22日，习近平总书记在第七十五届联合国大会提出中国二氧化碳排放在2030年前达峰和在2060年前实现中和的目标。随后，我国逐步推进“双碳”政策与行动，印发了《2030年前碳达峰行动方案》《“十四五”可再生能源发展规划》等一系列政策文件，鼓励发展可再生能源。2022年1月，习近平总书记在中共中央政治局第三十六次集体学习时进一步强调“要把促进新能源和清洁能源发展放在更加突出的位置”(新华社，2022)。为此，我国设立了风电、太阳能发电总装机容量的阶段性目标(国家发展改革委，2022)。风能、太阳能等可再生能源的开发与利用已成为我国应对气候变化、健全能源安全保障体系和实现“双碳”目标的重要战略选择。2010年以来，我国风电装机容量持续增加，2015年后增速加快，截至2023年我国的风电装机总量达328.4GW。我国风电装机主要分布在我国东北、西北和华北北部地区。我国北方大部分地区降水相对不足，植被较为稀疏，生态系统脆弱，如何科学有序地促进大规模绿色能源产业发展与生态环境效应的协调发展是现阶段面临的重要问题之一。风电场建设营运都会对周边的植被产生一定的影响，包括建设期工程建设的影响和营运期间对局地气候改变导致对植被生产的间接影响。而“我国北方地区大型风电场营运对植被生长影响遥感评估技术导则”这一团体标准的提出可为解决上述问题提供必要的技术支撑。本导则为科学评价我国北方大型风电场植被生长影响的评估给出统一的评价方法和评估内容，规范了大型风电场对植被生长影响的评价工作，评估方法可直接服务于大型风电站工程项目的生态效应评估和生态友好型风电场站营运管理，对清洁能源开发利用和环境保护协调发展具有重要实践意义。三、编制原则和依据（1）科学性标准编制首先需要遵循科学性原则。编写组搜集了整理了国内外风电场对局地植被及生态系统影响的研究论文，并且在我国西北地区多个风电场开展实地调研，在此基础上梳理形成草原区大型陆上风电场对局地植被生长影响研究所需的相关数据、数据获取及处理方法、对植被生长影响的分析方法以及主要评估结论等。在编制过程中，我们严格遵循国家相关法律法规和行业标准，确保标准的合法性和权威性。同时，充分考虑我国北方地区自然环境、气候条件以及植被生长特性，力求使标准更加贴近实际，便于推广和应用。本导则可对风电企业、气象服务部门以及其他相关单位开展风电场对植被生长影响相关的科研、业务和服务提供规范性的参考和指导。（2）适用性本导则旨在指导北方草原区大型风电场对植被生长影响评估工作的开展以及风电场对植被生长影响评估报告的编制，规范相关行业及企业在开展风电场对植被生长影响评估中对所涉及的植被遥感数据和气象观测数据的应用、评估区域的划分方法、植被影响评估方法以及评估结论的得出均提出了标准规范，对与开展风电场生态效应评估研究和风电场生态影响评估业务服务等工作具有较强的实际指导意义。（3）可操作性本标准涉及的数据、方法都具有可操作性。其中植被遥感数据可以从多个网站获取，遥感数据的处理及相关计算方法成熟；气象数据可以从风电场气象监测站或者国家气象数据共享网获取；植被生长影响分析所采用的变化趋势及变化程度评估的计算方法科学易行，便于相关科研和业务服务人员应用。四、主要工作过程1.成立标准编写工作组国家重点研发计划“风光资源开发的生态影响及应对技术研发与应用示范”项目启动后，课题组开展了北方地区大型陆上风电场对植被生长影响调研分析和实地调查等工作；国家气候中心提出编制《北方地区大型陆上风电场对草原植被生长影响遥感评估技术规程》的意向。2024年6月，国家气候中心牵头，以课题成员为核心，成立了标准编写工作小组。工作组首先广泛学习并汲取了其他相关标准的编写经验，认真学习了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》，并邀请相关标准制定和编写专家介绍标准起草和制定的要求和注意事项，同时制定了标准编制的工作计划、编写大纲，明确任务分工和各阶段时间节点。资料收集分析、技术准备编写组深入分析、梳理提炼并总结讨论了我国北方地区清洁能源开发利用对植被影响，特别是风电场开发建设对植被、气候、生态环境影响等相关研究成果、学术论文、标准和相关政策，全面掌握了风电场开发建设对植被影响评估的主要方法、数据和技术要点等；随后，编写组结合北方地区植被实际状况，对数据和技术方法进行了细致的分析和整理，并对制定标准所涉及的内容、范围、适用性和科学性进行了深入研讨。标准编写，形成技术规程草案2024年9月，编写组内部组织了系列研讨，将初稿中设定的部分内容进行了优化，细化了适用范围、评估时空范围、技术流程、资料收集与处理，规范了初稿排版格式。2024年10月，编写组织邀请相关专家对标准的初稿提出修改意见；编写组结合专家意见修改完善，于2025年3月，形成了《北方地区大型陆上风电场对草原植被生长影响遥感评估技术规程》征求意见稿；2025年5月完成《编制说明》。由北京华夏草业产业技术创新战略联盟组织国内相关专家对《北方地区大型陆上风电场对草原植被生长影响遥感评估技术规程》征求意见稿及编制说明进行会议评审。标准起草人及分工本标准起草人：於琍、路鹏、常蕊、王阳、杨司琪、张承明、杨秀春、田秋英、耿学文、刘亮、胡明。本标准起草过程中，於琍整体负责，构思了标准的整体框架，撰写了标准初稿和编写说明；路鹏参与调研和数据收集整理工作，负责征集反馈意见；常蕊、王阳、杨司琪参与调研和初稿编写；张承明、杨秀春、田秋英负责评估技术部分内容的撰写，耿学文、刘亮、胡明参与调研、数据收集以及编写讨论。五、主要技术内容确定的论据本标准编写的关键技术、数据需求和评估方法主要来自国家气候中心团队研究结果和参考他人研究结果总结得出。我国北方草原区总面积超过3亿公顷，主要分布在我国北方和西部地区，植被以草本、灌木及半灌木为主。草原生态系统是我国北方重要的生态系统类型，也是我国陆上风能资源最丰富的地区，风电产业发展迅速，对我国清洁能源供给和能源结构改善具有重要意义。然而，北方地区草地植被覆盖率低，人类活动干扰严重，生态系统脆弱度高，需要有科学规范的评估方法开展风电场建设及运营对局地植被生长的影响，进而为风电场及其周边植被恢复和生态保护提供参考。风电工程扰动对区域植被的影响，不仅在于建设期对局地群落植被的影响，更重要的是在运行期间，是一个复杂而多变的过程，涉及多个时间和空间尺度。风电场建设会不可避免地破坏地面原有的生态系统。施工过程中的挖土、道路建设、平整土地以及电缆工程建设必然会对区域内的植被造成直接的破坏性的影响。其次，施工过程中，一些机械设备对地表植被的碾压会破坏植物的生长环境。但随着生态修复和植物恢复工程的开展，植被可能会逐渐恢复。风电场的运营也可能对植被产生长期影响。目前的研究表明，风机转动产生的湍流加强了近地面的大气垂直混合，对局地的温度、降水、蒸散发、风速风向等多个气象要素产生影响，改变了局地气候，进而影响到风电场及周边一定范围内植被的生长，而且这种影响是长期和持续性的，具体的影响程度和影响范围需要针对性的进行评估确定，是一个涉及多个学科的复杂问题。目前，已有多种方法和技术被用于风电场影响范围的确定，包括几何分析法、数值模拟法、生态学调查法和生态影响评估模型法等。通过遥感技术对风电场局地的植被生长情况进行评估能够更加直观地对风电场进行综合环境评价，实现对风电场影响范围的快速、准确评估，分析风电场对生态环境的影响程度，更好地平衡风电场与生态环境的关系，为风电场的规划、建设和环境管理提供重要的参考依据。为了监测和评估风电场的影响，广泛采用风场范围内生态环境要素与其周围控制区域（缓冲区）之间的差异比较进行（Zhouetal.2012,Slawskyetal.2015,Tangetal.2017）。一般要求风场区域基于1km*1km的像素提取，以确保每个像素至少包含一个风力涡轮机。缓冲区设定为1km*1km像素，通常位于风场外5到9公里处，以避免因风力涡轮机的扰动影响。风机尾流效应产生的湍流在下风方向上扩散数公里，因此缓冲区应位于尾流范围之外，但不应离风场过远，以确保气候背景相同。李国庆，张春华等在研究中对内蒙古灰腾梁风电场及该电厂50km缓冲区内的植被生长情况进行了分析，发现风电场运行对植被的生长产生了明显的影响，但影响范围和强度是不均匀的。风电场运行对风电场区域内/外植被的影响机制是不同的，风电场区域内不利于植被的生长，而上/下风区域却有利于植被的生长。上/下风区退化趋势大体一致，尤其在15km～20km缓冲区内，上风区的退化比例高于下风区，但是在20km～30km范围，下风区退化比例却明显高于上风区，表明在20km～30km缓冲区内，风电场的运行会加快下风区域内植被的退化。相对于旁风区，下风区植被在0km～20km是退化减缓的，在20km～30km缓冲区内是退化加快的。有研究将风电扰动区划分为直接扰动区和间接扰动区，通过遥感解译的植被净初级生产力（NPP）以及植物群落物种多样性对植被生长和恢复情况进行评价，研究风电场对局地植被生长情况进行评估。在百兆瓦风电场单元中，虽然直接扰动区所占比例不大(不到4%)，但对植被影响程度高，自然植被被完全破坏；而