基于遥感信息的天然草地牧草产量估测技术规程

3基于遥感信息的天然草地牧草产量估测技术规程本文件规定了基于MODIS遥感数据估测内蒙古自治区天然草地草地牧草产量的前期准备工作、遥感数据处理、牧草产量估测和牧草产量等级划分技术要求。本文件适用于利用MODIS遥感数据概略估测内蒙古自治区天然草地牧草产量工作。2规范性引用文件本文件没有规范性引用文件。。3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1MODIS归一化植被指数（MODIS-NDVI）指利用MODIS传感器的红色光通道0.6～0.7μm波段和近红外光通道0.7～1.1μm波段反射率比值计算出来的，可指示植被长势和盖度的遥感指数。3.2牧草产量本文件采用的牧草产量指标是鲜草产量。计量单位：kg/hm2。3.3牧草产量等级本文件中的牧草产量等级是指依据MODSI-NDVI指数将天然草地牧草产量划分为高产、中产、低产三个等级。4前期准备工作4.1草原类型资料根据估测区域选择公开发布的对应级别标准草原类型分布图。包括草原类、组、型的分布区域、面积、经纬度等要素。4.2软件、硬件条件硬件：计算机或图形工作站；图形输入、输出设备等。4软件：如ENVI、ERDAS等图像处理软件；ArcGIS等地理信息软件；SPSS、Access等统计分析、数据库软件。4.3软件、硬件条件技术人员要求应具备天然草地地面数据调查等或遥感、地理信息系统等知识，熟悉相关软件并具备操作技能。5遥感数据处理5.1MODIS数据采集利用承载MODIS传感器的卫星，于每年的年6～8月份，分别采集每个月上、中、下旬无云晴朗日的监测数据。5.2MODIS数据处理5.2.1遥感影像预处理利用遥感图像处理ENVI软件MODIS-TOOLS扩展模块对原始遥感影像HDF文件进行处理，去除“蝴蝶结”现象；再利用该模块下的ExportGCPS建立相应的地面控制点（GCP）文件，并利用该文件对经过去除“蝴蝶结”纠正的图像做几何精校正。5.2.2遥感信息提取对校正后的影像叠加目标区域的矢量边界图，挖取研究区域的影像图，图像假彩色合成，通过遥感图像进行波段运算、分类、矢量转换等技术提取有用的遥感信息。5.2.3植被指数计算遥感影像预处理利用地理信息系统软件Arcview和Arcinfo，从MODIS图像数据中提取相关通道反射率遥感数据，按下述公式计算MODIS-NDVI指数，制作MODIS-NDVI指数图。MODIS-NDVI=(Rnir-Rred)/(Rnir+Rred)式中，Rnir表示近红外波段反射率，Rred表示可见光波5.2.4提取目标区域的MODIS-NDVI值将监测目标区域经纬度数据转换为M的格式后叠加在图上，得到目标区域的MODIS-NDVI值。每个月份的MODIS-NDVI值以该月份上、中、下旬MODIS-NDVI中取最大值为最终数值。通过监测点估测某一类型草地牧草产量时，分别计算10个以上不同监测点的MODIS-NDVI最大值，最终取其算术平均数作为某一类型草地MODIS-NDVI值最终数值。6遥感数据处理5将监测目标区域某一时段（月份）、某一类型草地MODIS-NDVI值，根据估测时间和草地类型的不同，分别代入表1列出的各类估测模型，即可估测对应的天然草地牧草产量。表1基于MODIS-NDVI估测内蒙古6～8月份不同类型草地牧草产量的模型y=7332.5x1.1497y=37759x2.5965y=9837.4x1.563y=75004x2.8235y=87475x2.9259y=27072x2.3769y=9402.9x1.5026注：各模型中y为牧草产量（kg/hm2x为MODIS-ND7基于MODIS-NDVI的牧草产量等级划分根据内蒙古自治区6~8月份不同类型草地MODIS-NDVI指数和产草量的对应关系，可将产草量划分为高产、中产、低产三个等级。不同时间段、不同类型草地牧草产量的等级及其对应的MODIS-NDVI指数范围，见附录1至附录4。6MODIS-NDVIMODIS-NDVI789MODI