海洋光谱辐射计定标技术规范编制说明

海洋光谱辐射计定标技术规范编制说明一、工作简况 （一）任务来源 （二）制定背景 （三）主要工作过程、标准主要起草人及其所做的工作 2二、标准编制原则和确定标准主要内容 （一）编制原则 （二）标准主要内容 效果 7四、采用国际标准的程度及标准水平分析 9五、与有关的现行法律、法规和强制性标准的关系 七、标准作为强制性或推荐性国家（或行业）标准的建议 八、贯彻该标准的要求和措施建议 九、废止现行有关标准的建议 十、其他应予说明的事项 1一、工作简况（一）任务来源《自然资源部办公厅关于印发2022年度自然资源标准制修订工作计划的通知》（自然资办发(2022)39号《海洋光谱辐射计定标技术规范》作为标准计划项目之一入选（本计划项目编号为202220036）。国家卫星海洋应用中心作为立项单位负责起草自然资源部（海洋）行业标准《海洋光谱辐射计定标技术规范》，中国海洋大学和中国海洋大学三亚海洋研究院参与标准起草。（二）制定背景海洋光学遥感是利用光学手段对海洋进行探测的主要技术手段之一，是我国海洋强国战略的重要组成部分。海洋光学遥感的发展离不开海洋光谱辐射计。海洋光谱辐射计是一种可以获取海洋表观光学参数的设备。海洋表观光学参数是海洋光学遥感的关键测量参数，通过该参数可以反演水体的固有光学性质以及水体的光学组分，对于理解海洋生态系统、监测海洋环境变化、追踪海气物质循环等多方面科学研究与应用有重要意义。因此，水体表观参数的使用在海洋生物地球化学等各相关领域都有涉及。的表观参数还为海洋光学卫星提供同步现场验证，为光学卫星定标做出贡献。因此，海洋光谱辐射计的定标是发展海洋光学遥感必不可少的基础性2我国海洋光学方面的研究起步较晚，相关标准与规定的制定需要完对海洋光谱辐射计的定标标准还是空白。本标准的制定不仅有助于提升获取的海洋表观数据的准确性，也对海洋光学卫星的定标有所贡献。起草海洋光谱辐射计的定标规范有助于提升定标操作流程的稳定性以及可比性，提高测量数据产品的质量保证。（三）主要工作过程、标准主要起草人及其所做的工作路。小组收集了国内与国际上海洋光谱辐射计定标相关的文献与记录，并对其中海洋光谱辐射计的定标标准与实施要求进行总结。经过了多次内部会议讨论与修改后，形成了目前版本的稿件。主要工作过程如下：1.起草阶段2022年3月，向全国海洋标准化技术委员会申报《海洋光谱辐射计定标技术规范》立项申请并启动编制工作，成立了标准编写组，初步确定了编制人员。2022年9月，全国海洋标准化技术委员会下发全国海洋标准化技术委正式立项，项目编号202220036。2022年11月，召开了海洋光学与水色遥感系列定标行业标准启动会，对《海洋光谱辐射计定标技术规范》进行了讨论。会议上明确了标准的定委员会（SAC/TC283）归口。2022年12月～2023年12月，编制《海洋光谱辐射计定标技术规范》（征求意见稿）和编制说明（征求意见稿）。2024年1月～2024年3月，于中国南海与黄海区域的站点，通过剖面法与水面之上法，使用海洋光谱辐射计进行遥感反射率的测量，开展海洋光谱辐射计定标技术的验证实验。对实验结果分析后，验证了根据技术规范定标得到的海洋光谱辐射计的可行性和准确性。2024年4月，国家卫星海洋应用中心组织《标准征求意见稿》的内审，根据内审意见修改完善，形成征求意见稿，并提交全国海洋标准化技术委员会秘书处。2.征求意见阶段2024年5月，全国海洋标准化技术委员会秘书处反馈意见，并提出的按照GB/T1.1-2020的标准编写规则对标准进行调整，根据意见和要求完善了征求意见稿。化技术委员会网上对征求意见稿公开征求意见；另一方面发函至自然资源部科技发展司、自然资源部第一海洋研究所、自然资源部第二海洋研究所、自然资源部第三海洋研究所、自然资源部东海局、自然资源部北海局、自然资源部南海局、山东省海洋预报减灾中心、山东省科学院海洋仪器仪表研究所、中科院海洋研究所、中科院烟台海岸带研究所、中科院南海海洋大学、浙江大学、广州耀海科技有限公司、上海奕枫仪器设备有限公司、安华海洋智能装备（深圳）有限公司等20家单位标准相关单位征求意见。3.送审阶段4.报批阶段;4标准主要起草人及其主要工作：表1标准主要起草人及分工一览表序号人员1中国海洋大学标准主要负责人，负责标准大纲和具体内容设计、标准草案起草、统稿和标准修改工作2胡连波中国海洋大学标准主要参与人，负责标准大纲和具体内容设计、标准草案起草、统稿、标准修改和外业工作3中国海洋大学标准主要参与人，参与标准草案起草和标准修改工作4张亭禄中国海洋大学标准主要参与人，参与标准草案起草和标准修改工作5彭海龙国家卫星海洋应用中心标准主要参与人，参与标准草案起草和标准修改工作6宋庆君国家卫星海洋应用中心标准主要参与人，参与标准草案起草和标准修改工作7国家卫星海洋应用中心标准主要参与人，参与标准草案起草和标准修改工作8国家卫星海洋应用中心标准参与人，参与标准草案起草和标准修改工作9国家卫星海洋应用中心标准参与人，参与标准草案起草和标准修改工作5张宇飞国家卫星海洋应用中心标准参与人，参与标准草案起草和标准修改工作李思聪中国海洋大学三亚研究院标准参与人，参与标准草案起草和标准修改工作二、标准编制原则和确定标准主要内容（一）编制原则（1）符合性：本标准符合国家和行业有关方针、政策、法律和法规；（2）连续性：本标准的制定，延续了《海洋调查规范第5部分：海洋声、光要素调查》中剖面测量法的测量规范，秉承了连续性的原则。（3）先进性：本标准制定结合目前海洋光学的最新技术成果，同时对上述规程中不完善的地方加以改进，以此体现本标准的先进性。努力使本标准保持较高的灵活度以提升规范的适用性。本规范的总体框架结构依据GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部辐射计的定标程序、内容、质量控制和数据整理分析等要求。适用于为保障测量可靠性、准确性而进行的海洋光谱辐射计的定标工作。其他海洋表观光学性质测量设备的光学定标相关工作可参照本标准使用。标准引用的文件，以及涉及的定标方法、技术参数以及评估指标等内容的依据具体如下：6（1）引用与依据文件结构和起草规则》的规定起草。主要依据国际水色协调小组制定的海洋光学和生物地球化学测量协议（IOCCGOceanOpticsandBiogeochemistryProtocolsforSatelliteOceanColourSensorValidation，Volume3，以下简称IOCCGVol3引用文件包括GBT36299《光学遥感辐射传输基本术语》、GB/T33087《仪器分析用高纯水规格及试验方法》、GB/T6682-2008《分析实验室用水规格和实验方法》、GB/T27418-2017《测量不确定度评定与表示》、JJF1001-2011《通用计量术语及定义》和JJF1032《光学辐射计量（2）术语依据光谱辐亮度计、辐射定标、光谱辐照度标准灯、积分球光源、标准白板、超纯水、定标系数等相关定义与概念。术语依据主要参考GB/T36299《光学遥感辐射传输基本术语》、JJF1001-2011《通用计量术语及定义》和JJF1032《光学辐射计量名词术语及定义》等引用文件。（3）定标方法、公式与指标依据本标准确定了海洋光谱辐射计的定标方法。定标方法主要包括定标所要求的环境参数、硬件参数、设备布置要求以及相关的计算公式。定标对象主要包括辐亮度、辐照度以及各自对应的浸没因子。定标涉及的方法、公式与指标参考于IOCCGVol3。辐照度与辐亮度的定标不确定度依据GB/T36299推导得到。（4）检验方法依据海洋光谱辐射计的定标通过多个海域不同站点的现场测量所得遥感反射率进行检验。由遥感反射率的定义与海洋光学相关内容可知，遥感反射率属于海洋表观参数，其因光照环境与水体固有光学特性的差异有所7不同。通过比对不同海域与站位测量所得的遥感反射率，包括遥感反射率到的海洋光谱辐射计的准确性。遥感反射率的测量使用了水面之上法与剖面法等两种不同的测量方式，测量方式参考IOCCGVol3。测量设备包括遵循《海洋光谱辐射计定标技术规范》定标得到的光谱辐照度计与光谱辐亮度计。验证试验中，向下辐照度等定义与《海洋调查规范第5部分：海洋声、光要素调查》国家标准中的定义相同。术经济论证，预期的经济效果自本标准立项以来，编制组开展了海洋光谱辐射计的评估研究。为了海洋研究所、自然资源部第二海洋研究所等三个单位分别对该标准开展了海洋光谱辐射计验证试验。验证试验主要为使用遵循本标准定标后的光谱辐射计以不同的测量方式测量遥感反射率，并分析测量数据的准确性。其上法测量遥感反射率，验证站位如图1所示;2023年12月，自然资源部第一海洋研究所在中国南海开展了验证试验，使用剖面法测量遥感反射率，验证站位如图2所示;2023年12月，自然资源部第二海洋研究所在西太平洋区域开展了验证试验，使用水面之上法测量遥感反射率，验证站位如图89经试验显示，按照《海洋光谱辐射计定标技术规范》校正得到的海洋光谱辐射计测量结果准确，《海洋光谱辐射计定标技术规范》具有可行性与准确性。本标准的制定，可为我国从事海洋光学遥感相关的科研机构以及海洋光谱辐射计仪器设计与制造公司对海洋光谱辐射计的定标提供原则性建议。本标准的执行有利于规范和指导我国海洋光学遥感现场测量工作的开展，提高测量的可比性与准确性。四、采用国际标准的程度及标准水平分析目前国际与国内对于海洋光谱辐射计的定标并没有统一的相关标准。在国际上，海洋光谱辐射计定标一般遵从IOCCGVol3的协议约定。本标准沿用了该协议中的环境与参数要求以及流程规范，对已知的所有海洋光谱辐射计定标方法均列出了相关规范。严格遵照本标准流程定标得到的海洋光谱辐射计的准确性可以达到国际一线水平，并与其他经国际标准定标后的同类设备具有可比性。系本标准符合国家有关政策、法律与法规。编制格式符合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》的要求，与相关的国家标准和行业标准协调一致。本标准符合GB/T12763.5-2007《海洋调查规范第5部分：海洋声、光要素调查》国家标准、GB/T14950-2009《摄影测量与遥感术语》、GBT36299《光学遥感辐射传输基本术语》、GB/T33087《仪器分析用高纯水规格及试验方法》、GB/T6682-2008《分析实验室用水规格和实验方法》、GB/T27418-2017《测量不确定度评定与表示》、JJF1