（正式版）DB36∕T 593-2010 《基于3S技术的农业气候区划方法》

备案号：28765-2010基于3S技术的农业气候区划方法2010-12-01实施2010-12-01实施江西省质量技术监督局发布I 引言 1范围 12术语和定义 13基本要求 3 5参考文献 8本标准按照GB/T1.1-2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》要求编写。本标准由江西省气象局提出并归口管理。本标准主要起草人：李迎春、吴姝颖、蔡哲、李忠辉。3S技术是指地理信息系统(GIS)、遥感(RS)、全球定位系统(GPS)三种技术融合的简称，在农业气候区划中得到广泛应用。根据气候资源分布的垂直和水平变化规律，应用3S技术建立气候要素空间分析模型，推算无气象观测台站区域的气候要素，即气候要素网格点计算，候区划图。任何区划对象都可开发种植的土地利用类型，应用卫星遥感(RS)和全球定位系统(GPS)可准确定位和解译区划对象可利用的土地类型，在GIS中实现土地利用类型图与气候区划的叠加运算，从而使区划结果更加精细化和更具有客观性、指导性。本标准是在充分吸收国内外有关3S技术在农业气候业气候区划的需要，以及现阶段和今后一段时期内我国农业气候区划主要应用3S技术的现状而制定的。1基于3S技术的农业气候区划方法本标准规定了在江西省农业气候区划编制过程中使用3S技术(地理信息系统GIS、遥感RS、全球卫星定位系统GPS)的有关技术要求和方法。及防灾减灾的需要，在进行农业气候区划时对3S技术的应用。用于农业气候区划的降水、日照、温度、积温、湿度等。表征农业气候区划对象在一地适宜程度的量化的农业气候要素，包括平均值、是一定范围内规则网格点的平面坐标(x,y)及其高程(z)的数据集，描述区域内地形地貌的空间分布，是通过等高线或相似立体模型进行数据采集后内插形成的。是对地貌形态的虚拟表示，可的影像图，在本标准中主要用于提取农业气候区划对象所需的农业景观信息，并排除其它信息。用于推算无气象观测站的网格点上气候要素的数学方程表达式，以网格点纬度、经度、海拔高度、2坡度、坡向及其他地形因子为自变量，气候要素为因变量，通常通过对上述变量的也称气候要素空间分布，通过空间分析模型与基础地理数据通过GIS软件运算得到的数据。常为tiff、tab、mif、jpg等格式，图像上的任一对象(曲线、文字或符号)不能进行属性修改、拷贝、是通过GIS软件的空间分析功能把栅格图像转化过来的一种可编辑的图像形式，具有比较直观、数据量小等优点，农业气候区划的最终图件采用此格式。合成的图像色彩与实际景物色彩一致或基本一致的图像合成。合成的图像色彩与实际景物色彩不一致的图像合成。GIS或RS处理软件的一种空间分析方式，主要用于将卫星遥感影像图、农业景观信息、GPS信息进行点对点分析，建立解译标志。3通过抽样调查确定的属性或特征已知的地表样区，其影像资料的统计值可作为监督分类的判别标根据训练样区提供的样本，选择特征参数，通过最大似然法对影像进行图像分类。然后进行图像镶嵌，生成农业景观分类图。是指应用GIS软件的图形运算功能，把具有相同分辨率的气候要素分区图、农业景观分类图等栅格图像按一定的逻辑规则进行运算的过程。农业景观信息提取过程中，为了验证提取信息空间位置的准确性、建立合理的野外多样点调查，这种调查通常应用GPS在农业景观信息样区的附近测量多个点的经纬度、海拔高度、针对农业区划专题任务的需要，加入专门信息的栅格图像经影像合成、矢量转应满足三方面要求，一是选取与农业气候区划对象关系密切的气候资料；二是附近区域近3个年代气候资料；三是适当数量不同海拔高度的气候考察站的观测资料，如果考察年数少于长年气象观测站，应订正延长与长年气象观测站资料的年限一致；四是经4指标选取要从两个方面考虑，一是对作为区划对象的农业生物生存和生要素，主要是极端温度、积温等；二是影响对象产量及品质的气候因素，主要是降水、日照、湿度、气温日较差等。对于已确认的表征区划对象适宜程度的气候指标分区标准数值范围，可以直接区标准数值范围的，可以通过经验确定数值范围理性，反复多次直到接近真实状况为止，或通过咨询有关专家确定分区标准。采用由国家基础地理信息中心提供的江西省基础地理数据，分辨率县乡级不低于50m×50m,设区市级不低于100m×100m;省级及特殊区域不低于500m×500m。3.5GIS平台基本要求3.5.1栅格、矢量数据的转换、编辑分析功能可以进行栅格与矢量数据的相互转换。可以在图层上进行点、线、面、多地理编码、属性添加。3.5.2地理链接分析功能支持多窗口同时打开，支持点对点的链接分析。属性查询编辑：能显示编辑选定对象的属性信息，可使用点击选择、线形选择等方式选择当前图层，并且能对所选对象的属性信息进行统计输出。空间查询编辑：能实现对矢量数据固有属性(如道路、村庄、水系、土地利用状况等)的查询和编辑，可将对象影像快速显示到屏幕上，同样能对查询结果进行统计输出。支持栅格形式的多图像叠加和逻辑运算，逻辑关系式(交、并、与、或)可人工手动输入。支持栅格图像与矢量图像以层的形式进行管理，并自由放大、缩小、漫游、全景显示等，一视图等，并可以打印输出各类工程图和专题图。影像资料的空间分辨率与栅格点空间布局的精度一致。分辨率县乡级不低于50m×50m,设区市级不低于100m×100m;省级及特殊区域(术语定语加一条)不低于500m×500m。农业景观信息解译、几何校正都需要进行野外调查，由GPS完成。3.7.1GPS监测精度要求(与前面地理背景数据要求一致)农业景观信息的实地监测精度水平误差在±10m范围内。分辨率县乡级不低于50m×50m,设区市级不低于100m×100m;省级及特殊区域不低于500m×500m。3.7.2GPS野外测量要求(种植区域小于1万平方米至少20个点)监测点应靠近种植区域，并尽可能选取更多的点，测量线路要封闭，便于面积计算。包括调查点名称或编号、所在地、经度、纬度、海拔高度、封闭线路范围内的可用于解译时通过地理链接做点对点分析。4.1基于3S的农业气候区划一般技术流程图图1技术流程图数据座6按3.2提到的指标确定需考虑的两个方面，确定指标。采用一组数值进行分区，数值的范围能表征区划对象的气候适宜程度。4.4建立相关GIS数据库(3.1资料要求放此条)一是GIS地理数据库，除基础地理数据包含的经纬度、坡度坡向及海拔高度外，还应包括区划对象所在区域行政边界、水系、道路、村庄、居民点等地理信息。二是与区划对象有关的气候要素GIS数据库，包括区划对象所在区域气象观测站、区域周边气象观测站、区域短期气候考察站(订正延长至与气候观测站资料年限一致)气候资料。选取一定的样本数(至少7个以上),样本是指与区划对象有关的已知气象观测站或考察站(与3.1要求一致)的气候要素数据集，并建立气候要素值与经纬度、海拔高度、坡度坡向的一一对应关系，通过数理统计方法建立经纬度、海拔高度、坡度坡向为自变量、气候要素值为因变量的空间分析模型。4.6卫星遥感影像图解译通过GIS软件，对卫星遥感影像图像元进行坐标匹配，经过转换运算和重采样，使得影像地图投影与基础地理数据地理坐标一致。GPS野外监测定位信息、生成的坡度图和高度图进行地理链接，做点对点的分析，建立解译标志。用已知类别的卫星遥感影像图地物建立分类标准，通过GIS软件按同样的标准对整幅图像进行识别4.6.4计算机监督分类根据解译标志建立模板，然后基于该模板用GIS软件自动识别具有相同特征的像元。人工对分类结果进行评价后再对模板进行修正，多次反复后建立一个比较准确的模区划对象对应的农业景观信息经监督分类后号、色调一致，再进行图像镶嵌，生成农业景观信息分类图。7数字高程模型带有空间位置特征和地形属性特征等数字化信息，是对网格采用现行较常用的等值线插值法，选取基础地理数据图的矢量格式的等高线图的要求在GIS中内插生成dem。4.7.2农业气候资源分布图计算在gis软件的空间分析模块中，把已建立的空间分析模型中的自变量换成dem,自动计算生成气候要根据已确定的气候分区标准数值范围，把生成的气候资源分布图进行分区运算区图，按行列把网格点分属不同区；在GIS软件中将两者进行逻辑运算，取既有区划对象信息又有不同分区信息的网格点，生成区划对象农业气候区划图。4.8.2农业气候区划专题图件制作在区划对象农业气候区划图中叠加道路、水系、居民点等信息，并进行色彩重制作等，形成最终的农业气候区划专题图。8[1]殷剑敏、魏丽、王怀清.地理信息系统在农业气候资源评估和农业气候区划中的应用研究.南昌大学学报.2000年24卷.[2]邬伦，刘瑜，张晶等.地理信息系统一原理、方法和应用.北京：科学出版社