2008年全国生态环境遥感监测与评价实施方案20080114

2008年全国生态环境监测与评价实施方案中国环境监测总站二○○八年三月目录一、范围和内容.........................................2二、技术方法及数据源...................................2三、主要技术流程.......................................2四、提交成果...........................................7五、质量控制与保证.....................................9六、经费预算...........................................9七、进度安排...........................................9附表1全国生态遥感监测土地利用/覆盖分类体系...........11附表2生态遥感卫星影像特征对比表......................13附件12008年全国生态遥感监测与评价野外核查方案................14附件2生态环境评价报告书要求..........................21附件3生态遥感监测质量保证与质量控制暂行技术要求...................241根据《2008年全国环境监测工作计划》（环办[2008]8号）,为完成全国生态监测与评价工作，特制定本方案。一、范围和内容本次全国生态环境监测的范围包括全国31个省（自治区、直辖市），主要内容是全国生态环境质量现状和动态变化监测，评价方法执行原国家环保总局发布的《生态环境状况评价技术规范（试行）》（HJ/T192-2006）。二、技术方法及数据源本次全国生态环境监测采用的主要技术方法是遥感监测,为保证监测的连续性，本次生态环境监测与评价的遥感数据与2007年相同,以LandsatTM5影像数据为主，同时辅以CB-02B星的HR高分辨率影像。个别面积较小的省份(如天津、北京、上海等)可自行采用更高分辨率影像（建议可以利用的卫星影像有SPOT4或5、台湾福卫二星和IRS-P6三种，三种卫星影像特征对比见附表2）。采用更高分辨率影像的省份其遥感解译的分类系统可在全国分类系统基础上进行再分类。三、主要技术流程1、影像准备主要是查询和购买2007年影像资料（以LandsatTM5为例）。（1）时相要求按照ROW号：row号在（21-32），时相为2007年6月至9月；row号在（33-40），时相要求2007年5月—10月；row号在（40-47），时相要求2007年10月—2008年1月；特殊地区青藏高原时相要求2007年6月份至9月份。采用其它卫星数据时，其时相与相应LandsatTM的一致。（2）云量要求单景影像平均云量小于10%，但受人为干扰影响比较小的不易发2生变化的区域，可适当放宽到20%；同时受人为干扰影响比较大易发生态变化的区域要求尽量没有云覆盖。（3）波段组合432RGB类。2、影像的几何精纠正（1）投影类型及参数投影类型：AlbersConicalEqualArea，参数：椭球体为Krasovsky，中央经线为东经110°，双标准纬线为北纬25°和北纬47°，投影起始纬度12°，中央经线偏差和起始点偏差都为0（2）几何纠正模型一般地区影像为polynomial，山区部分由于地形影响可采用Landsat模型；（3）大地控制点（GCP）大地控制点的选择原则：①控制点要以不易变化的地理标志物为主，如道路交叉口，山体裸岩等，对于水体、农田、村庄等这些容易变化的地理标志最好不要选取；②控制点的选择与控制影像和待纠影像的特点有关，例如影像时相特征、季相、光谱特征、分辨率等等；③控制点分布要均匀，一开始四个控制点最好分布在一幅影像的四角。每景影像大地控制点在20－25个，山区部分由于地形影响可适当加密，GCP点要均匀分布；（4）重采样方法一般地区为BilinearInterpolation，polynomialorder为2；山区部分由于地形影响可选CubicConvolution，polynomial的order为3，LandsatTm影像的采样像元格大小为30×30m，其它影像的与其空间分辨率保持一致。（5）采样后影像命名采样后影像命名采用PATH＋ROW＋接收年＋接收月和日＋432，3如PATH号为120，ROW号为25，接收时间由头文件读出，如某影像接收时间为2006年6月25日，则采样后影像命名为：12002520060625432.img。采样后影像存储格式：为Erdas的img格式。（6）几何纠正精度要求纠正后影像景内空间坐标误差（与控制影像对比）x坐标和y坐标均小于15米，即小于LandsatTM半个像元，景与景之间接边小于30米。3、土地利用/覆盖数据的解译（1）解译方法本次生态环境遥感监测与评价中土地利用/覆盖数据的解译分三种情况：①解译数据和相应影像套合比较好的省份，可以在2006年解译图层的基础上，解译2006至2007年的动态变化，然后在此基础上推算2007年解译现状；②解译数据和相应影像套合比较差的省份，要先修改2006年解译数据中的套合问题，然后再解译2006至2007年的动态变化，最后在此基础上推算2007年解译现状，今年要彻底解决矢量图层与影像不套合的问题。③解译数据和相应影像套合比较差的省份，且问题比较严重，修改工作量非常大，必须重新解译2007年解译数据，然后再解译2006年至2007年、2005至2006年的动态变化。动态变化（以2006-2007年为例）的编码方法：动态变化的区域以六位编码表示，前三位码表示该区域变化前（2006年）的土地利用类型代码，后三位码表示该区域变化后（2007年）的土地利用类型的代码，土地利用类型代码为两位的，均在前面以“0”补足。在本次解译中发生围海造陆地的区域要解译成动态，动态编码前三位是海域编码，047，后三位是新生成陆地用地类型的编码，如围海造田生成陆地作为工业建设用地，则编码应该为047053。4（2）土地分类系统分类原则沿用2000年土地利用/覆盖分类系统，同时增加了围海造地类型中海域的编码（47，详见附表1）。分类主要依据以下原则：①土地的自然生态和利用的双重属性。不管其利用与否，按土地的性质、特点及其利用的方式划分类型，以反映土地自然生态和利用状况；②根据利用遥感技术开展土地分类调查及可能达到的规定精度，对低于Landsat图像判读的地物，均不单独列入分类系统；③监测土地动态变化的连续性。将反映土地动态变化的要素作为某些土地类型的主要标志进行定性、定量划分，如草地覆盖度与土地沙化以及土地侵蚀关系很大，因此在草地分类中以覆盖度大小划分二级类型；④国家宏观决策的需要，一方面尽可能与国家决策部门的要求相吻合，另一方面适应于西部生态与环境范围快速调查的需要。分类系统土地分类采用全国二级分类系统：一级分为6类，主要根据土地的自然生态和利用属性；二级分为26个类型，主要根据土地经营特点、利用方式和覆盖特征；耕地根据地形特征进行了三级划分，即进一步划分为平原、丘陵、山区和坡度大于25度的耕地，详见附表1。（3）解译标志近几年各省生态监测工作中建立的解译标志数据库。（4）解译图层精度要求判读提取目标地物的最小单元：一般规定变化的面状地类应大于4×4个象元（120m×120m），线状地物图斑短边宽度最小为2个象元，长边最小为6个象元；屏幕解译线划描迹精度为两个像元点，并且保持圆润。判读精度要求：各图斑要素的判读精度具体如下：一级分类90%，二级分类＞85%，三级分类＞80%。其它要求：解译图层最终为ArcInfocov格式，多边形全部为闭合曲线；5没有出头的Dangle点；断线尽量少；利用Clean/Build建立拓扑关系，容限值为10；多边形没有多标识点或无标识点的现象没有邻斑同码、一斑多码、异常码（非分类系统编码和动态变化码）等具有多边形拓扑关系。4、野外核查野外核查的目标是：（1）根据各省市自然分异、人类活动的特征以及本次信息提取过程中遇到的问题，选择有代表性的路线来修正判读过程中出现的误判，检验本次遥感判读的正确率，并对判读数据进行室内修正；（2）通过选择有代表性的地物类型，建立遥感影像野外标志数据库；（3）结合生态调查典型案例分析，收集能反映区域生态功能、生态问题的野外相片、录相资料，为生态环境分析、多媒体制作提供素材。详见附件1。5、细小地物扣除和面积统计由于本次生态遥感监测数据的精度为30×30m，判读的最小面状斑块4×4个象元，线性斑块2×6个象元，因此，还存在着大量的未解译要素，如农田中大量存在的小于判读标准的灌溉水渠、道路、林地，林地中的道路等等，这些小的细小斑块影响着最终面积的准确率，因此，在进行面积统计时，需要将这些细小地物扣除并累加到相应的类型上。在本次监测与评价中，以CB-2B星的HR影像数据为基础，解译细小斑块地物。具体如下：（1）主要资料有行政单位名称、各县市控制面积与符合国标编码的数据库文件；按县统计的各类重要线状地物平均宽度的数据库文件；耕地的非耕地细小地物扣除系数的数据库文件；土地类型图、行政区划图、重要线状地物图。（2）对各图件的要求6所有图件须完成投影转换，使投影完全一致，并纳入指定的坐标系统；资源图多边形属性码正确无误，不得有一斑多码或邻斑重码现象；行政区划图各图斑属性码必须与国标编码库文件相符；重要线状地物属性码正确，该图目录下应有AAT.DBF文件；作为面积测算的三个图件需有完全统一的外图廓；各图建立拓扑关系后不得作任何改动，修改后须再建拓扑关系；建议各图清除假节点以压缩文件数据量，也可缩短面积测算时间。（3）主要方法步骤利用三图叠加后建立拓扑关系生成的AAT表对图幅中位于各类面状地物内的重要线状地物长度分别按县加以统计；连接按县统计的各类重要线状地物平均宽度的数据库文件；逐县按其各自的平均宽度换算成面积数据；然后从PAT表中相应图斑类型的总数中扣除重要线状地物的面积；将扣下来的面积数量分别加入PAT表中的河渠或交通用地中去。（4）重要线状地物图的获取首先是对CB-2B的HR（空间分辨率2.36米）和CCD（空间分辨率19.5米）数据进行几何纠正，几何纠正的相对精度越高越好，然后再利用ErdasImage的图像融合模块（Interpreter/SpatialEnhancement/ResolutionMerge）对HR和CCD数据进行图像融合处理，产生一个新的高分辨率的多谱段影像。最后，融合生成的影像进行解译，主要解译道路、水渠等要素。四、提交成果1、以省份为单位的土地利用/覆盖解译数据（1）数据格式：coverage；（2）数据图层：共两层，分别为ld2007（2007年图层）和dt06-07（2006年至2004年变化图层）注:如果修改2006年以前的数据的,要将修改后的以前数据报送.（3）每层字段：ld2007图层有四个字段，分别为area(412F3)、perimeter(412F3)、*-#（45b）、*-id（45b）；dt06-07每层7有6个字段，分别为area(412F3)、perimeter(412F3)、*-#（45b）、*-id(45b),ld06(45b)和ld07(45b)。其中，字段area、perimeter和*-#为系统自动设置字段，字段*-id字段表示土地利用类型或土地利用变化类型的编码，字段ld06表示2006年土地利用类型的编码，字段ld07表示2007年土地利用类型的编码。注：*表示图层名称。（4）提交介质：光盘2、以县为单位的土地利用/覆盖解译数据（1）数据格式：coverage；（2）数据图层：2007年以县为单元的解译数据和2006年～2007年间以县为单元的的动态变化数据。（3）图层命名：2007年以县为单元的解译数据.命名采用ld+县代码；动态变化数据的命名采用dt+县代码。（4）提交介质：光盘3、以景和