HJ 1340-2023 生物多样性（陆域生态系统）遥感调查技术指南

中华人民共和国国家生态环境标准HJ1340—2023生物多样性（陆域生态系统）遥感调查技术指南Technicalguidelinesforbiodiversity(terrestrialecosystem)surveybyremotesensing本电子版为正式标准文本，由生态环境部环境标准研究所审校排版。2023-12-29发布2024-04-01实施生态环境部 发 布HJ1340—2023i目次前言.....................................................................................................................................................................ⅱ1适用范围...........................................................................................................................................................12规范性引用文件...............................................................................................................................................13术语和定义.......................................................................................................................................................14调查基本原则...................................................................................................................................................25技术流程与工作程序.......................................................................................................................................36工作方案编制要求...........................................................................................................................................47数据获取和预处理...........................................................................................................................................48遥感指标提取...................................................................................................................................................59遥感指标分析与应用.......................................................................................................................................910成果及归档.....................................................................................................................................................9附录A（规范性附录）卫星数据收集及预处理..........................................................................................10附录B（规范性附录）航空遥感数据获取及预处理...................................................................................12附录C（资料性附录）主要调查指标及遥感获取方法...............................................................................14附录D（资料性附录）生物多样性遥感调查报告编制目录......................................................................18HJ1340—2023ii前言为贯彻《中华人民共和国环境保护法》，切实有效推动生态文明建设，统一规范生物多样性（陆域生态系统）遥感调查技术、方法和指标体系，进一步将遥感技术纳入常规生物多样性调查工作，加强和完善我国生物多样性观测网络建设，提高区域生物多样性观测和预警能力，制定本标准。各地可结合实际情况，参考制定本地标准。本标准规定了生物多样性遥感调查的对象、技术流程与工作程序、工作方案编制、遥感数据获取、指标提取、指标分析以及成果归档等方面的要求。本标准的附录A和附录B为规范性附录，附录C和附录D为资料性附录。本标准为首次发布。本标准由生态环境部自然生态保护司、法规与标准司组织制订。本标准主要起草单位：生态环境部卫星环境应用中心、中国科学院植物研究所、中国环境科学研究院、生态环境部南京环境科学研究所、四川省环境保护科学研究院。本标准生态环境部2023年12月29日批准。本标准自2024年4月1日起实施。本标准由生态环境部解释。HJ1340—20231生物多样性（陆域生态系统）遥感调查技术指南1适用范围本标准规定了生物多样性（陆域生态系统）遥感调查的对象、技术流程与工作程序、工作方案编制、遥感数据获取、指标提取、指标分析以及成果归档等方面的要求。本标准适用于区域层面利用卫星遥感、航空遥感、地面遥感技术（传感器包括但不限于：多光谱/高光谱成像仪、高分辨率相机、荧光探测传感器、热红外相机、激光雷达、合成孔径雷达等）进行陆域范围内的生物多样性遥感调查工作。所指区域包括了生物多样性保护优先区域、自然保护地、行政区域及其他有类似需求的区域；所涉及生物多样性指标主要为生态系统、重要物种及相关生境，不涉及遗传多样性。2规范性引用文件本标准引用了下列文件或其中的条款。凡是注明日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本标准。凡是未注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。GB/T13989国家基本比例尺地形图分幅和编号GB/T14950摄影测量与遥感术语GB/T15968遥感影像平面图制作规范GB/T34514陆地观测卫星遥感数据分发与用户服务要求HJ1166全国生态状况调查评估技术规范—生态系统遥感解译与野外核查CH/T8023机载激光雷达数据处理技术规范3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1生物多样性biodiversity生物（动物、植物、微生物）与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和，包括生态系统、物种和基因三个层次。本标准中的生物多样性主要指陆域生态系统的生物多样性，遥感指标不涉及遗传多样性。3.2生态系统干扰ecosystemdisturbance来自于生态系统外部某种因子的突然作用或连续存在因子的超出正常范围的波动，会引起生态系统结构或者功能发生部分甚至全部的明显变化，包括地质灾害、气象灾害、人类活动等。3.3植被覆盖度fractionalvegetationcoverHJ1340—20232单位面积内植被（包括叶、茎、枝）垂直投影面积所占百分比。3.4地上生物量abovegroundbiomass植物的叶、茎、枝等组成在土壤以上的生物量。3.5净初级生产力netprimaryproduction绿色植物在单位面积、单位时间内所累积的有机物数量，是由光合作用所产生的有机质总量中扣除自养呼吸后的剩余部分。3.6植被聚集指数clumpingindex表征植被冠层中叶子的随机和聚集分布情况，是生态过程模型中重要的冠层结构参数。3.7可见光遥感visiblespectralremotesensing传感器工作波段限于可见光波段范围内的遥感。[GB/T14950,定义3.8]3.8高光谱遥感hyperspectralremotesensing在电磁波谱的可见光、近红外、中红外和热红外波段范围内，获取光谱分辨率高于百分之一波长达到纳米（nm）数量级，光谱通道数多达数十甚至数百的遥感技术。[GB/T14950,定义3.14]3.9微波遥感microwaveremotesensing传感器工作波段限于微波波段范围之内的遥感。[GB/T14950,定义3.10]3.10激光雷达lidar发射激光束并接收回波信息获取目标三维信息的系统。[GB/T14950,定义4.150]3.11重要物种importantspecies本标准中重要物种包括但不限于国家一、二级重点保护物种、省级或地方重点保护物种、旗舰种、珍稀濒危物种、特有种、受威胁物种、极小种群、外来入侵物种以及对气候和环境变化具有指示意义的物种。4调查基本原则4.1科学性生物多样性遥感调查应坚持科学、严谨的技术方法和规范的流程，保证调查结果的一致性，对于调查和监测的指标，都需要对其进行精度验证。4.2可操作性根据需求和调查区域的具体情况，选取操作性强的指标和计算方法，保障常态化的定期调查。HJ1340—202334.3全面与重点相结合对调查区域进行全面遥感调查，并结合调查区域的具体特点，对重要生态系统、重要物种的生境开展重点调查。4.4最小干扰原则在对生态系统进行研究和监测时，尽量减少对生态系统的干扰和影响，以确保获取的数据和信息真实反映自然状态。5技术流程与工作程序生物多样性遥感调查工作，以摸清生物多样性本底、完善生物多样性观测网络、服务保护状况评估为目标，以遥感技术为主要手段，以生态系统和重要物种及生境为主要对象，开展本底和周期性调查，结合地面数据，开展深入分析，形成定期报告，服务于生物多样性保护工作。生物多样性遥感调查技术流程和工作程序见图1。图1生物多样性遥感调查技术流程和工作程序HJ1340—202346工作方案编制要求生物多样性遥感调查工作应根据工作要求和区域特点，制定科学合理、可操作性强的工作方案，具体应包括区域概况、数据来源、技术路线、调查内容与指标、质控方法、参加人员、时间进度等方面。7数据获取和预处理7.1基础资料收集及空间化处理7.1.1资料内容基础资料包括区域内的重要物种资源、关键生态系统、生物多样性保护方面的最新资料，以及气象、水文、地形等相关自然状况和人口分布、开发建设等相关社会经济状况数据资料。7.1.2空间化处理将可空间化的基础资料进行空间化处理，包括坐标转换、投影转换和数据序列化处理等，统一为一致的坐标和投影。7.2地面调查数据获取及处理7.2.1调查内容地面调查为开展遥感指标提取提供所需要的模型参数，以及为检验和提高遥感指标测量精度提供地面验证数据。主要内容包括植