T/CSF 011-2021 区域人工林蓄积量遥感监测技术规程 Technical code of practice for stand volume monitoring of regional forest plantation using remote sensing techniques ICS 65.020.01 B 65 CSF 团体标准 中国林学会 发布 2021-10-13发布 2021-10-13实施 全国团体标准信息平台 全国团体标准信息平台 T/CSF 011 —2021 I 目 次 前 言................................................................ .. Ⅱ 1 范围................................................................ ..... 1 2 规范性引用文件 ................................ ........................... 1 3 术语和定义 ................................ ............................... 1 4 数据准备 ................................................................ . 2 5 技术流程 ................................................................ . 3 6 卫星遥感影像预处理 ................................ ....................... 3 7 特征提取 ................................................................ . 3 8 模型构建 ................................................................ . 4 9 蓄积量计算 ................................ ............................... 4 10 精度评价 ................................................................ 4 11 制图与统计 ................................ .............................. 5 附录A................................................................ ...... 6 附录B................................................................ ...... 8 附录C................................................................ ...... 9 附录D ..................................................................... 10 附录E ..................................................................... 11 全国团体标准信息平台 T/CSF 011 —2021 II 前 言 本文件按照GB/T 1.1 -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。 本文件的附录 A、B、C、D、E为资料性附录。 本文件由中国航天科工信息技术研究院、中国科学院空天信息创新研究院提出。 本文件由中国林学会归口。 本文件起草单位：中国航天科工信息技术研究院、中国科学院空天信息创新研究院、国家林业 和草原局调查规划设计院、南京大学、内蒙古农业大学、浙江省林业信息宣传服务中心、宜昌市森 林资源监测站、航天信德智图( 北京 )科技有限公司。 本文件主要起草人：李莹、徐敏、曹春香、党永峰、田庆久、斯钦毕力格、王冰、李洋、王海 月、李春梅、孙辉涛、柳新红、茹军、张科、丁峰、戴维序。 全国团体标准信息平台 T/CSF 011 —2021 1 区域人工林蓄积量遥感监测技术规程 1 范围 本文件从数据准备、影像预处理、特征提取、模型构建、蓄积量计算、精度评价、制图与统计等方 面规定了区域人工林蓄积量遥感监测的技术流程。 本文件适用于利 用10~30米空间分辨率卫星遥感影像进行区域人工林蓄积量监测， 采用其他类型遥 感数据源时，可参照本标准的相关内容执行。 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/T 13989 -2012 国家基本比例尺地形图分幅和编号 GB/T 14950 -2009 摄影测量与遥感术语 GB/T 15968 -2008 遥感影像平面图制作规范 GB/T 26423 -2010 森林资源术语 GB/T 26424 -2010 森林资源规划设计调查技术规程 LY/T 1662.3-2008 数字林业标准与规范第 3部分：卫星遥感影像数据标准 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本 文件。 3.1 遥感 remote sensing 不接触物体本身， 用传感器收集目标物的电磁波信息， 经处理、 分析后， 识别目标物、 揭示其几何、 物理特征和相互关系及其变化规律的现代科学技术。 [来源：GB/T 14950- 2009，3.1] 3.2 人工林 forest plantation 由人工直播（条播或穴播） 、植苗、分殖或扦插造林形成的森林。 [来源：GB/T 26423- 2010，6.18] 3.3 蓄积量 volume 全国团体标准信息平台 T/CSF 011 —2021 2 蓄积量是一定面积森林中现存各种活立木的材积总量。 3.4 随机森林 random forest 通过集成学习的思想将多个决策树集成的一种算法。 3.5 大气校正 atmospheric correction 消除或减弱在卫星遥感影像获取过程中存在的因大气吸收或散射作用引起的辐射畸变。 3.6 几何校正 geometric correction 为消除影像的几何畸变而进行投影变换和不同波段影像套合等校正工作。 [来源：GB/T14950-2009 ，5.190] 3.7 地形辐射校正 topographical calibration 将像元的辐射亮度变换到某一参考平面（通常取水平面） ，消除由于地形起伏而引起的影像辐射亮 度值的变化。 4 数据准备 4.1 卫星遥感影像选择 4.1.1 空间分辨率 推荐使用 10~30 米空间分辨率的多光谱遥感影像。 4.1.2 影像时相 由于蓄积量估算与植被生长情况紧密相关，建议影像成像时间与地面调查时间保持一致，选择植被 生长茂盛的季节，建议时相在 3–10月。在缺少数据源的情况下，年度时间差不超过 1年。 4.1.3 遥感影像质量 1）数据条带、斑点噪声、行丢失等不能覆盖主要工作区。 2）集中云层的覆盖面积少于 5%，分散云层的覆盖总面积少于 10%。 3）影像层次丰富、色彩清晰、色调均匀、反差适中。 4.2 DEM 使用空间分辨率为 30 米的DEM数据。 4.3 样地调查数据 布设样地，获取样地属性因子，包括地理坐标、优势树种、胸径、树高等，对样地的调查流程严格 按照森林资源规划设计调查技术规程 GB/T 26424- 2010执行。建议样地数不少于 100 个。 全国团体标准信息平台 T/CSF 011 —2021 3 利用胸径和树高因子，基于二元材积表，求得单木材积后累计获得样地蓄积量结果，构建监测 样本 集。 5 技术流程 基于卫星遥感影像、 DEM数据，结合地面调查数据，通过特征变量提取和筛选后，构建区域人工林 蓄积量监测模型，获得区域尺度人工林蓄积量监测结果。 特征选择 模型训练和验证特征提取卫星遥感影像 DEM数据 样地调查数据 数据预处理 蓄积量计算 制图与统计精度评价 图1区域人工林蓄积量遥感估测流程 6 卫星遥感影像预处理 对影像进行辐射定标、大气校正、几何校正、地形辐射校正、裁剪、拼接等预处理。影像的具体处 理流程参照 LY/T 1662.3 -2008及GB/T 15968- 2008 第3章、第5章执行。 影像分幅和编号应按 GB/T 13989 -2012的要求执行。 7 特征提取 7.1 光谱特征提取 全国团体标准信息平台 T/CSF 011 —2021