高寒草地生态健康遥感评估技术规范8.11.docx

ICS65.020.01CCSB15DB63青海省地方标准DBXX/XXXXX-XXXX高寒草地生态健康遥感评估技术规范点击此处添加标准英文译名点击此处添加与国际标准一致性程度的标识（送审稿）XXXX-XX-XX实施XXXX-XX-XX发布青海省市场监督管理局发布目次前言III1范围12规范性引用文件13术语和定义14评估流程15评估方法26评估等级3附录A（规范性附录）高寒草地生态健康评价指标计算5附录B（资料性附录）蜡值法7参考文献8本文件按照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划的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由祁连山国家公园青海服务保障中心提出。本文件由青海省林业和草原局归口。本标准起草单位：祁连山国家公园青海服务保障中心、青海省气象科学研究所、青海省草原总站。本标准主要起草人：于红妍、乔斌、孙玮婕、冬措毛、马娟、杨浩、邵新庆、王贤颖、王吉吉、马红璐、欧为友、王九峦、校瑞香、周亚萍、宋锡康。本文件由青海省林业草原局监督实施。高寒草地生态健康遥感评估技术规范1范围本文件规定了高寒草地生态健康遥感评估的术语与定义、评估流程、评估方法和评估等级。本文件适用于高寒草地生态系统生态健康遥感评估工作。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。DB63/T1564高寒草地遥感监测评估方法DB63/T2045高寒植被覆盖度遥感监测技术与评估规范3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3. 1高寒草地主要分布于青藏高原及其周边海拔400OnI以上区域，指高寒草甸、高寒草原和高寒荒漠草原的统称，具有典型高寒气候与植被特征。3.2草地生态系统生态健康草地生态系统结构完整，系统内物质循环、能量流动、信息传递未受到损害，对长期或突发的自然或人为扰动能保持较强的抵抗力和恢复力，并在一定时期内保持相对稳定状态。3.3草地覆盖度单位面积内草本植物冠层垂直投影面积占地表总面积的百分比，是衡量草地植被状况的重要指标。4评估流程4.1 数据来源选择携带有可见光通道和红外通道探测仪器的卫星数据或植被监测遥感数据集产品为遥感数据。4.2 监测评估流程高寒草地生态健康遥感评估技术流程如下：a）确定评估区域：明确高寒草地生态健康遥感评估的空间范围，界定研究区域的地理边界和评价单元；b）遥感数据准备：选取具备可见光和红外通道的遥感影像数据，开展辐射定标、大气校正等预处理工作，提取草地植被覆盖度相关遥感信息；c）覆盖度等级划分：依据归一化植被指数（NDVI）等遥感植被参数计算草地覆盖度，结合预设阈值标准对草地覆盖度进行等级划分，生成覆盖度等级图层；d）空间重构处理：根据分析需求确定适宜的空间网格粒度，对覆盖度等级数据进行栅格化或矢量化处理，并进行空间重构，确保不同数据源之间空间尺度和数据格式的一致性；e）生态健康指标计算：结合覆盖度等级数据和景观结构特征，计算相关生态指标，构建反映生态系统活力、组织力与恢复力的综合生态健康指数体系；f）生态健康等级划分：根据计算得到的生态健康指数值，应用统一的分类标准对高寒草地生态健康状况进行等级划分，反映生态系统在空间上的健康分布状态；g）综合评价输出：在完成各项指标计算与等级划分基础上,开展高寒草地生态健康遥感综合评价,输出评价成果，为生态监测、资源管理及政策制定提供科学依据和数据支持。5评估方法5.1 高寒草地覆盖度高寒草地覆盖度按照公示（1）计算。(NDVI-NDVIsoii)CNDVIyeg-NDVIsoil)式中：FVC高寒草地覆盖度；NDVI归一化植被指数，计算方法见附录A；NDVIsoii无植被覆盖像元的归一化植被指数;NDVIveg纯植被覆盖像元的归一化植被指数。5.2 评估指标高寒草地生态健康评估指标由生态系统活力、组织力和恢复力3方面6个指标构成，具体指标计算方法见附录A.Io5.3 指标归一化及权重确定将指标归一化到01之间，按照公示（2）计算。通过幅值法确定各个指标的权重值，幅值法计算方法见附录B。yminXmaX-Xmin式中：Y归一化后的结果值；X样本值；Xmax样本最大值；Xmin样本最小值。5.4 高寒草地生态健康指数高寒草地生态健康指数按照公示(3)计算。EHI=K/EV×EO×ER(3)式中：EHI高寒草地生态健康指数(ECoIOgiCalHealthIndex,EHI)；EV生态系统活力；EO生态系统组织力；ER生态系统恢复力。6评估等级6.1 高寒草地覆盖度等级高寒草地覆盖度等级见表1。表1高寒草地覆盖度等级划分等级代码植被覆盖度等级划分阈值I级裸地0%FVC<5%II级极低覆盖度5%FVC<20%In级低覆盖度20%FVC<40%IV级中覆盖度40%FVC<60%V级高覆盖度60%FVC<80%Vl级极高覆盖度80%FVC<100%6.2 高寒草地生态健康等级高寒草地生态健康评估等级见表2o表2生态健康等级划分健康评价范围健康等级描述O.75EHI1极高健康高寒草地覆盖度高,植被连续性强,景观斑块类型多样且分布均衡，生态系统结构稳定，未见明显人为扰动迹象。0.55EHI<0.75高健康高寒草地植被覆盖度良好，景观连接性较强，生态结构保持一定完整性，部分区域存在轻度干扰，但整体生态状态稳定。0.35EHI<0.55中健康高寒草地覆盖度下降，斑块破碎化加剧，景观异质性增强，局部区域生态结构受扰动影响，呈现一定退化趋势。0.20EHI<0.35低健康高寒草地植被明显退化，覆盖斑块分布不均，景观破碎程度较高，生态系统稳定性较差，干扰迹象显著。OEHI<O.20极低健康高寒草地覆盖度极低，斑块破碎严重，景观格局紊乱，生态系统结构功能严重受损，退化状态显著且范围广泛。附录A(规范性附录)高寒草地生态健康评价指标计算高寒草地生态健康遥感评价指标及计算公式见表A.1.表A.1高寒草地生态健康遥感评价指标及计算公式目标层准则层指标层计算公式指标解释生态系统健康活力(EV)植被指数(NDVI)ndv=ni"REDNlR+REDNIR为近红外波段；RED为红外波段。NDVl表征生态系统的活力状o组织力(EO)蔓延度指数(CONTAG)CONTAG=+E=Z/InMj)%21n(m)m表示景观斑块类型总数，P表示111ij随机选择的两个相邻栅格属于类型川与m的概率。CONTAG表征景观不同斑块类型的团聚程度和延展趋势，其值越大说明优势斑块类型形成了良好的连接性，反之景观破碎化程度越高。散布与并列指标(IJI)w.±feJxl00ln(m-l)M表示i类型与k类型斑块相邻边长，m表示景观斑块类型数目。IJI表征不同类型景观斑块聚集程度和分散情况，其值越大不同斑块交替出现的规律越明显。香农多样性指数(SHDI)mSHD/=-ZaXIn仍)i=lPi表示第i类景观类型所占面积比例，m表示景观斑块类型总数。SHDI反映景观的异质性，其值越大说明景观中各斑块类型呈均衡化分布。香浓均匀度指数(SHEI)阳灯嘲)InmP表示第i类景观类型所占面积比例，m表示景观斑块类型总数。SHEI反映整体景观中各类型斑块分配是否均匀。恢复力(ER)生态弹性度mER=C(PR)i=lR表示第i类景观类型所占面积比例，m表示景观斑块类型总数，R表示景观类型i的生态弹性系数值。ER反映生态系统的恢复力，其值越大，生态系统的弹性能力越高。生态弹性度(ER)赋值见表A.2。表A.2生态弹性度(ER)赋值覆盖度等级分值裸地0.05低覆盖度0.20中低覆盖度0.40中覆盖度0.60中高覆盖度0.80高覆盖度1.00附录B（资料性附录）炳值法，各指标中每个样本占该指标的比重见谷息相恋弘,Pij（B.1）Zi=Iyy式中：i样本序号；J指标序号；m样本总数，即评价对象的数量；ylj标准化后的数据；Pu各指标中每个样本占该指标的比重。各指标的燧值见公式（B.2）。个一看黑叱岫出2）式中：i样本序号；J指标序号；m样本总数，即评价对象的数量；Pu各指标中每个样本占该指标的比重；与各指标的嫡值。各指标权重值见公式（B.3）。1 eiWJ=一（B.3）n>ej式中：J指标序号；11指标总数，即评价指标的个数；ej各指标的嫡值；Wj各指标权重值。参考文献1 DB63/T1513青海天然草地分类；DB42/T1731湖北省重要湿地生态健康评价规范;GB/T41280卫星遥感影像植被覆盖度产品规范。