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1、 ICS 65.020.01 CCS B 04 1301 石家庄市地方标准 DB 1301/T 3862021 面向农业资源调查的地块矢量化技术规程 2021-07-30 发布 2021-08-30 实施 石家庄市市场监督管理局 发 布 DB 1301/T 3862021 I 目次 前言.II 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 面向农业资源调查的地块矢量化工作流程.1 5 面向农业资源调查的地块矢量化方法.2 数据、软硬件与人员准备.2 地块初步矢量化.3 农业资源野外调查.4 矢量化地块属性判定.4 地块矢量化精度验证.4 6 面向农业资源调查的地块矢量化结果记录
2、.5 附录 A（规范性）地块矢量数据属性结构表字段名称、代码及字段设置.6 附录 B（资料性）农业资源野外调查表.7 附录 C（资料性）不同类型农业资源在假彩色合成遥感影像上的特征.8 图 1 面向农业资源调查的地块矢量化工作流程图.2 表 A.1 地块矢量数据属性结构表字段名称、代码及字段设置.6 表 B.1 农业资源野外调查表.7 表 C.1 不同类型农业资源在假彩色合成遥感影像上的特征.8 DB 1301/T 3862021 II 前言 本文件按照GB/T 1.12020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规定起草。本文件由石家庄市农业农村局提出。本文件起草单位：石家庄
3、市农林科学研究院、北京农业信息技术研究中心。本文件主要起草人：李瑜玲、杨贵军、顾晓鹤、杨英茹、龙慧灵、高欣娜、杨小冬、黄媛、徐波、李海杰、李伟国、武猛、徐新刚、康艺凡、杜亚茹、高宁。DB 1301/T 3862021 1 面向农业资源调查的地块矢量化技术规程 1 范围 本文件确立了面向农业资源调查的地块矢量化工作的程序，规定了数据、软硬件及人员要求、地块矢量化方法、农业资源野外调查方法、地块属性判定、精度验证等内容，描述了关键节点的追溯记录。本文件适用于石家庄市基于遥感和地理信息系统的面向农业资源调查的县级地块矢量化。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
4、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。GB/T 22602007 中华人民共和国行政区划代码 GB/T 159682008 遥感影像平面图制作规范 GB/T 331822016 国家基本比例尺地图 1:5000 1:10000正射影像地图 GB/Z 334512016 地理信息 空间抽样与统计推断 NY/T 35262019 农情监测遥感数据预处理技术规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。地块 plot 从高分辨率遥感影像上能够识别出自然边界的最小耕地单元。矢量化 vectorization
5、将地图图形或图像的模拟量转换成离散的数字量的过程，即把栅格数据转换成矢量数据的处理过程。农业资源 agricultural resources 从事农业生产或农业经济活动所利用或可利用的各种资源，包括农业自然资源和农村社会经济资源，前者指农业生产可以利用的自然环境要素，后者指直接或间接对农业生产发挥作用的社会经济因素和社会生产成果。注：本文件中的涉及的农业资源指农业自然资源中的土地资源（耕地、设施农业、园艺果树、森林等）、水资源和生物资源。4 面向农业资源调查的地块矢量化工作流程 DB 1301/T 3862021 2 面向农业资源调查的亚米级地块矢量化工作的主要流程包括数据、软硬件与人员准备
6、、地块初步矢量化、农业资源野外调查、地块属性确定、地块矢量化精度验证等步骤，如图1所示。图1 面向农业资源调查的地块矢量化工作流程图 5 面向农业资源调查的地块矢量化方法 数据、软硬件与人员准备 5.1.1 卫星遥感影像 遥感数据的选择应满足以下要求：a)遥感数据的空间分辨率为亚米级，即在 1 m 以内，光谱波段具有绿光波段 520 nm570 nm、红光波段 620 nm760 nm、近红外波段 760 nm1100 nm，必要时可使用农作物生育期（3月6 月或 7 月9 月）的中高分辨率遥感影像做辅助判别；b)根据所确定的监测与制图区域，收集监测时间范围内的卫星遥感影像数据；c)覆盖监测与
7、制图区域的卫星遥感影像数据应清晰，无传感器条带噪声，云、雪、浓雾覆盖像元的面积占影像总面积的百分比不超过 20%，如部分有云时，也可通过邻近多时相影像合成晴空影像数据。5.1.2 遥感数据预处理 进行面向农业资源调查的地块矢量化前，应对遥感影像数据进行以下预处理：a)根据所选用遥感数据的传感器，选择相应的辐射定标参数进行遥感影像数据的辐射定标，辐射定标应按 NY/T 35262019 中 7.1 的规定执行；开始 地块初步矢量化（5.2）农业资源野外调查（5.3）矢量化地块属性判定（5.4）地块矢量化精度验证（5.5）结束 数据、软硬件与人员准备（5.1）DB 1301/T 3862021 3
8、 b)对遥感影像数据进行几何校正和正射校正，几何校正的误差应在 1 个像元之内，应按 NY/T 3526-2019 中 7.2 的规定执行，正射校正按 GB/T 331822016 中第 5 章的规定执行；c)对遥感影像数据进行大气校正，大气校正应按 NY/T 35262019 中 7.3 的规定执行；d)涉及多时相、多景遥感影像数据时，影像的拼接与镶嵌应无缝，地物合理接边，人工地物完整，无重影或发虚等现象；e)对拼接与镶嵌后的遥感影像进行投影转换，平面坐标系应采用国家规定的统一坐标系统，按GB/T 159682008 中 5.1.4 的规定执行；f)对经过上述预处理后的遥感影像数据进行裁剪或
9、掩膜处理，获取所确定的监测与制图区域的遥感影像数据，并以县级行政区为单位，对遥感影像进行裁剪。5.1.3 其他数据1)面向农业资源调查的地块矢量化工作所需的其他数据应按NY/T 35262019中6.2的规定执行。其中行政区划矢量数据至少应为县级行政区划，条件允许的情况下，可增加乡镇行政界线。5.1.4 软硬件与人员准备 软硬件与人员应满足以下要求：a)具备卫星遥感影像处理与地理信息系统相关的专业软件，具有大气校正、几何纠正、影像解译、统计分析等功能；具备开展农业资源野外调查、卫星遥感数据处理所需的笔记本电脑、台式电脑、空间定位设备等硬件；b)人员应具有遥感影像获取、处理、分析、制图等技术能力
10、。地块初步矢量化 利用具备矢量化功能的地理信息系统软件，通过目视解译，判断出不同的地物类型，沿着地物的边界对其进行勾绘，采用图斑分割法完成矢量化工作。以县为基本行政区划单元，进行地块矢量化的基本流程及要求如下：a)在地理信息系统软件中新建一个与遥感数据源拥有相同的投影信息和地理坐标系统的面状要素数据层；b)根据需求，在新建图层原有的数据表的上为新建的数据层添加属性字段，属性表字段名称、代码及字段设置应符合附录 A 的要求；c)在地理信息系统软件中加载创建的新图层和遥感数据源；d)将新建的图层设置为可编辑状态，从要分割的图斑外开始，沿分割的地物的边界依次描点，最后绘制出整个地物边界，绘制曲线要形
11、成一个闭合的区域，沿地物边界描点时要注意保持线条平滑，过渡自然；e)对地块图斑矢量化勾绘时，确保图斑闭合，保证相邻共享边的完全捕捉，公共边只需矢量化一次，层内要素不存在自相交、重叠、空隙等情况；f)当多边形中存在另一独立多边形时，应保持两个多边形各自的独立性；g)数据采集、编辑完成后，应使线条光滑、严格相接、不得有多余悬线；1)指进行面向农业资源调查的地块矢量化过程中遥感数据预处理的辅助数据，包括：基础地理信息数据（行政区划或监测区边界、数字高程模型等）、卫星及遥感卫星传感器参数（遥感数据辐射校正、几何校正、大气校正等所需的卫星参数）、控制点数据（几何校正所需参数）、气象参数数据（大气校正所需
12、参数）等。DB 1301/T 3862021 4 h)设施农业用地、耕地、园艺果树等用地地块，应为四周有明显自然边界（如道路、河流、沟渠、田埂等线状地物）包围的地块；i)当地块边界宽度为窄于 2m 的线状地物时，不单独勾绘线状图斑，作为两侧地块面状图斑的公共边；当地块边界为宽度大于或等于 2 m 的道路、沟渠等线状地物时，需单独勾绘地块边界；j)应注意矢量化时地块位置与行政边界之间的关系，地块不应跨越行政界线，二者存在差异时，以行政界线为准；k)矢量化过程完成后，应为数据建立拓扑关系，不允许有拓扑错误。l)地块最小上图图斑面积应不高于 2000 m2，小于该面积的地块与周边地块合并勾画。农业资
13、源野外调查 以地块矢量化结果为依据，对研究区域内的地块属性进行初步的目视判别，根据农业资源的空间分布状况布设野外调查样点，农业资源野外调查样本数据采集应满足以下要求：a)野外调查的地物类型包含土地资源中的耕地、设施农业（设施大棚与露天菜地）、园艺果树、森林等、水资源（河流、湖泊、水库坑塘）和生物资源（冬小麦、夏玉米、大豆）；b)按照GB/Z 334512016中第5章和第6章的要求进行空间抽样，布设农业资源野外调查样点，采样点应尽量均匀分布；c)以同时期的遥感影像与矢量化地块作为导航依据，在野外到达目标样本地块后，采用亚米级差分 GPS 获取该地块各个拐点经纬度信息，记录地块的类型；d)利用亚
14、米级差分 GPS 对野外样本定位时，要求手持定位设备至选定的样点位置并完成基础设置后，需等待卫星信号稳定，接收到的卫星信号数量不低于 4 颗，并在 30 s60 s 时间内连续多次测量后记录均值；e)采用相机对调查样点拍照，以真实记录目标状态并对照片记录编号，与调查样点经纬度和农业资源类型记录对应，并填写野外调查表（见附录 B）；f)采样点的数量应满足：每个区县内每一调查类别须有采样点数目为 30 个50 个。涉及到耕地内不同种类作物的调查时，不同作物类型按照单独一类来规定采样点数，即每类作物均需 30个50 个样本点。矢量化地块属性判定 地块矢量化完成后，应为所有地块赋予完整的属性信息：a)
15、地市名称、区县名称与区县代码应以 GB/T 22602007 及经国家批准执行的行政区域变更为准。b)利用农业资源野外调查获取的采样点的经纬度，提取各采样点在遥感影像上对应坐标点的光谱特征和纹理等影像特征，确定不同类别农业资源在遥感影像上的样本特征（见附录 C）；c)以该样本特征为依据，对矢量化后的所有地块进行属性判定，并录入属性表（见附录 A）。地块矢量化精度验证 地块矢量化数据精度检验应从遥感数据源空间分辨率、地块勾画精度（最小图斑面积）、类型识别精度三个方面进行。a)遥感数据源空间分辨率：应使用亚米级遥感影像（空间分辨率不高于1 m）；b)地块勾画精度：计算矢量化后的地块面积，确定其最小
16、上图图斑面积，成图上最小图斑面积不高于2000 m2；DB 1301/T 3862021 5 c)类型识别精度：基于野外样本及其对应的监测结果，建立混淆矩阵，按照公式（1）计算总体精度。在计算总体精度时，应将识别结果转换为与验证样本一致的矢量格式或相同的空间分辨率。=1(1)式中：总体精度；类别的数量；样本的总面积；判定为i类而实测类别也为i类的样本面积。6 面向农业资源调查的地块矢量化结果记录 面向农业资源调查的地块矢量化结果应包括农业资源类型遥感识别样本数据集、地块矢量化数据、和技术报告三部分：a)农业资源类型野外调查样本集：应包括野外调查样点的经纬度坐标、类型记录、照片记录以及在高分辨率
17、遥感影像上的图像特征；b)地块矢量化数据：地块矢量化数据应以县级行政辖区为单位对矢量数据进行整理，分县提供成果，并利用 GIS 软件对调查区域内各农业资源类型的地块数量和面积进行统计；c)技术报告：应提供面向农业资源调查的地块矢量化技术报告，技术报告应包含报告题目、报告正文和附图等部分，其中报告题目应为 XX 县面向农业资源调查的地块矢量化技术报告，报告正文应包括所选用的遥感数据源、遥感数据预处理、农业资源野外调查方案及报告、农业资源样本数据集、地块矢量化技术方法、地块矢量化成果内容、农业资源地块数量和面积统计报告等内容；附图应为 XX 县不同类型农业资源地块空间分布图，空间分布图的制作应按
18、GB/T 159682008 中第 5 章、第 6 章和第 7 章的规定执行。DB 1301/T 3862021 6 A A 附录A （规范性）地块矢量数据属性结构表字段名称、代码及字段设置 地块矢量数据属性结构表字段名称、代码及字段设置应符合表A.1的要求。表A.1 地块矢量数据属性结构表字段名称、代码及字段设置 序号 字段名称 字段名称代码 字段类型 字段长度 小数位 备注 1 地市名称 DSMC Char 30 2 区县名称 QXMC Char 30 3 区县代码 QXDM Char 20 4 地块类型代码 DKLXDM Char 4 5 地块类型 DKLX Char 12 6 地块面积
19、 DKMJ Double 15 2 单位：m2 DB 1301/T 3862021 7 B B 附录B （资料性）农业资源野外调查表 农业资源野外调查表见表B.1。表B.1 农业资源野外调查表 调查人：时间：县（区）名：村名:标号 GPS编号 拐点纬度 拐点经度 照片编号 地块属性 备注 DB 1301/T 3862021 8 CC 附录C（资料性）不同类型农业资源在假彩色合成遥感影像上的特征 不同类型农业资源在假彩色合成遥感影像上的特征见表C.1。表C.1 不同类型农业资源在假彩色合成遥感影像上的特征 资源类型 空间分布位置 影像特征（标准假彩色影像）形态 色调 纹理 土地资源 耕地 主要分
20、布在河流冲洪积、山前平原 地块边界清晰，几何特征规则，呈大面积分布 影像色调多样，浅灰色或浅黄色（春）褐色（收割后）红色或浅红色（夏）纹理明显，有条状纹理，有田块形状，某些农田可见农田防护林网格 设施农业-大棚 主要分布建筑物周边或者农作物用地附近 几何形状特征明显，边界清晰，多呈规则排列 灰色、白色或色调不均 影像结构较粗糙 设施农业-露天菜地 主要分布在耕地上 几何形状特征明显 红色或浅红色（春夏）同大田作物易混淆 园艺果树 不同地貌区域均有分布 受地形控制边界自然圆滑，呈不规则形状，树木排列整齐 深红色、暗红色，色调均匀（夏）有绒状纹理 森林 不同地貌区域均有分布，山区为主 受地形控制边界自然圆滑，呈不规则形状 深红色、暗红色，色调均匀 有绒状纹理 水资源 河流 主要分布在平原及山区沟谷 几何特征明显，自然弯曲或局部明显平直，边界明显 深蓝、蓝、浅蓝色 影像结构均匀 湖泊 主要分布平原 几何特征明显，呈现自然形态 水库坑塘 主要分布平原、丘陵区的耕地周围 几何特征明显，有人工塑造痕迹 石家庄市地方标准 面向农业资源调查的地块矢量化技术规程面向农业资源调查的地块矢量化技术规程DB1301/T 3862021河北省标准化研究院编辑、校对石家庄市工农路 368 号（0311-67501107）网站：WWW.BZSB.INFO2021年8月第一版 DB1301/T 3862021