ICS點(diǎn)擊此處添加ICSICS點(diǎn)擊此處添加ICS號(hào)Technicalrequirementsforcarbonsinkmonitoringofurbangreenspacebyremote（征求意見(jiàn)稿）上海市市場(chǎng)監(jiān)督管理局發(fā)布IDB31/XXXXX—XXXX前言 II 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語(yǔ)和定義 14總體要求 25數(shù)據(jù)選擇與處理 36碳匯核算與制圖 47質(zhì)量控制 5附錄A（規(guī)范性）凈初級(jí)生產(chǎn)力計(jì)算 6附錄B（資料性）不同植被類型植被指數(shù)參考值 9附錄C（資料性）最大光能利用率參考值 參考文獻(xiàn) DB31/XXXXX—XXXXII本文件按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由上海市綠化和市容管理局提出并組織實(shí)施。本文件由上海市園林綠化標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口。本文件起草單位：上海市園林科學(xué)規(guī)劃研究院、上海市綠化管理指導(dǎo)站、上海市測(cè)繪院。本文件主要起草人：DB31/XXXXX—XXXX1城市綠地碳匯遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)要求1范圍本文件規(guī)定了城市綠地植被碳匯遙感監(jiān)測(cè)的總體要求、數(shù)據(jù)選擇與處理、監(jiān)測(cè)核算與制圖、質(zhì)量控制等。本文件主要適用于基于遙感技術(shù)進(jìn)行城市綠地植被碳匯量的估算。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T14950—2009攝影測(cè)量與遙感術(shù)語(yǔ)GB/T15968—2008遙感影像平面圖制作規(guī)范GB/T18316—2008數(shù)字測(cè)繪成果檢查與驗(yàn)收GB/T34815—2017植被生態(tài)質(zhì)量氣象評(píng)價(jià)指數(shù)GB/T38582—2020森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估規(guī)范GB/T41281—2022光合有效輻射遙感產(chǎn)品真實(shí)性檢驗(yàn)CH/T3019—20181:250001:50000光學(xué)遙感測(cè)繪衛(wèi)星影像產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范DZ/T0143—1994衛(wèi)星遙感圖像產(chǎn)品質(zhì)量控制規(guī)范TD/T1010—2015土地利用動(dòng)態(tài)遙感監(jiān)測(cè)規(guī)程DB31/T1232—2020城市森林碳匯調(diào)查及數(shù)據(jù)采集技術(shù)規(guī)范DB31/T1234—2020城市森林碳匯計(jì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)程3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。城市綠地碳匯carbonsinkofurbangreenspace城市綠地植被清除大氣中二氧化碳的過(guò)程、活動(dòng)或機(jī)制。包含空間和光譜響應(yīng)強(qiáng)度兩個(gè)變量的遙感圖像數(shù)據(jù)單元。[來(lái)源：GB/T14950—2009，4.67，有修改]遙感影像像元所代表的地面范圍的大小，即掃描儀的瞬時(shí)視場(chǎng)，或地面物體能分辨的最小單元。[來(lái)源：GB/T14950—2009，4.104，有修改]DB31/XXXXX—XXXX2波譜spectrum按電磁波在真空中傳播的波長(zhǎng)或頻率，遞增或遞減排列，則構(gòu)成了電磁波譜，波譜以頻率從高到低排列，可以劃分為γ射線、X射線、紫外線、可見(jiàn)光、紅外線、無(wú)線電波。遙感傳感器在接收目標(biāo)輻射的波譜時(shí)能分辨的最小波長(zhǎng)間隔。間隔愈小，分辨率愈高。[來(lái)源：GB/T14950—2009，4.106，有修改]對(duì)同一地點(diǎn)進(jìn)行遙感采樣的時(shí)間間隔，即采樣的時(shí)間頻率，也稱重訪周期。[來(lái)源：GB/T14950—2009，4.105，有修改]指專業(yè)人員通過(guò)直接觀察或借助輔助判讀儀器在遙感圖像上獲取特定目標(biāo)地物信息的過(guò)程，又稱目視判讀或目視判譯。[來(lái)源：GB/T14950—2009，4.144，有修改]綠色植物在單位時(shí)間、單位面積內(nèi)固定的有機(jī)物總量減去植物自養(yǎng)呼吸消耗后的凈積累量，也稱凈第一生產(chǎn)力。[來(lái)源：GB/T34815—2017，3.4，有修改]太陽(yáng)輻射光譜中可被綠色植物吸收、轉(zhuǎn)化并用于合成有機(jī)物質(zhì)的一定波段的輻射能。[來(lái)源：GB/T41281—2022，3.2，有修改]3.10吸收光合有效輻射absorbedphotosyntheticactiveradiation，APAR植物實(shí)際吸收的光合有效輻射。3.11植被通過(guò)光合作用利用截獲/吸收的光合有效輻射固定CO2合成有機(jī)物的效率。3.12最大光能利用率maximumlightuseefficiency不受溫度、水分等環(huán)境因素的影響，在理想條件下植被具有的最大的光能利用率。3.13植被對(duì)波長(zhǎng)在400-700nm間太陽(yáng)輻射能量的吸收比率，描述太陽(yáng)光在冠層輻射傳輸過(guò)程中植被吸收比例。4總體要求DB31/XXXXX—XXXX34.1城市綠地碳匯遙感監(jiān)測(cè)工作程序主要包括數(shù)據(jù)選擇與處理、碳匯核算與制圖和質(zhì)量控制。4.2城市綠地植被碳匯監(jiān)測(cè)周期宜為年度，監(jiān)測(cè)間隔不低于季節(jié)尺度。季節(jié)尺度一般間隔3個(gè)月左右，每年4次。5數(shù)據(jù)選擇與處理5.1遙感影像數(shù)據(jù)基于遙感影像數(shù)據(jù)開展城市綠地碳匯監(jiān)測(cè)，影像數(shù)據(jù)需滿足以下要求：——影像空間分辨率：需滿足實(shí)際應(yīng)用需求，根據(jù)監(jiān)測(cè)對(duì)象和監(jiān)測(cè)范圍確定；上海市綠地植被類型提取，重點(diǎn)考慮高分衛(wèi)星影像或航空遙感影像，建議空間分辨率優(yōu)于2m；基于光能利用率模型的上海綠地植被NPP、碳匯量估算，重點(diǎn)考慮多光譜影像，建議空間分辨率最小為10m；——影像波譜分辨率：需滿足植被分類和模型估算的數(shù)據(jù)需求，波譜范圍須包含可見(jiàn)光（紅、綠、——影像時(shí)間分辨率：根據(jù)實(shí)際需求的監(jiān)測(cè)周期與監(jiān)測(cè)間隔，影像時(shí)間分辨率應(yīng)不低于季節(jié)尺度。5.1.2影像預(yù)處理對(duì)遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行輻射定標(biāo)、大氣校正、幾何校正、圖像融合、圖像增強(qiáng)（去噪聲）、裁剪、鑲嵌等預(yù)處理。5.2氣象數(shù)據(jù)氣溫?cái)?shù)據(jù)可通過(guò)氣象部門獲取，時(shí)間分辨率與碳匯監(jiān)測(cè)時(shí)間尺度一致。太陽(yáng)總輻射數(shù)據(jù)可通過(guò)氣象部門獲取，時(shí)間分辨率與碳匯監(jiān)測(cè)時(shí)間尺度一致。5.2.3點(diǎn)位數(shù)據(jù)柵格化處理對(duì)氣溫、太陽(yáng)輻射等點(diǎn)位數(shù)據(jù)進(jìn)行柵格化處理，可通過(guò)空間數(shù)據(jù)處理工具（如ArcGIS）的空間插值功能實(shí)現(xiàn)，柵格化處理的空間分辨率根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求確定；或直接采用氣象局?jǐn)?shù)據(jù)產(chǎn)品。5.3植被類型空間分布數(shù)據(jù)5.3.1主要植被類型城市綠地植被類型主要包括常綠闊葉、落葉闊葉、常綠針葉、落葉針葉、針闊混交、竹林、灌叢和草地8類。5.3.2植被類型空間數(shù)據(jù)獲取城市綠地植被類型空間數(shù)據(jù)獲取可采用以下方法：——矢量數(shù)據(jù)柵格化：可通過(guò)空間處理工具（如ArcGIS）的矢量轉(zhuǎn)柵格功能實(shí)現(xiàn)?！恳暯庾g：不指定最小圖斑面積，根據(jù)實(shí)際情況和遙感影像分辨率調(diào)整，此方法適用于小面積DB31/XXXXX—XXXX4綠地?！b感分類：結(jié)合城市綠地分布數(shù)據(jù)、實(shí)地調(diào)查數(shù)據(jù)、目視解譯樣本數(shù)據(jù)等，通過(guò)監(jiān)督分類、決策樹、隨機(jī)森林、卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等遙感分類手段實(shí)現(xiàn)植被類型遙感分類，此方法適用于大面積綠地。6碳匯核算與制圖6.1植被凈初級(jí)生產(chǎn)力計(jì)算根據(jù)城市綠地植被吸收的光合有效輻射和光能利用率，計(jì)算植被凈初級(jí)生產(chǎn)力（NPP具體計(jì)算步驟見(jiàn)附錄A。6.2植被碳匯計(jì)算參照GB/T38582—2020第8章的規(guī)定，計(jì)算城市綠地植被碳匯量，見(jiàn)公式（1）-（2C(X,t)=1.63×2.20×NPP(X,t)（1）式中，C(X,t)——像元X在t時(shí)期（月度/季度/年度）的碳匯量，單位為克二氧化碳（gCO21.63——常數(shù)，根據(jù)光合作用原理，每生產(chǎn)1.00單位干物質(zhì)能固定1.63單位CO2；2.20——常數(shù)，1.00單位碳相當(dāng)于2.20單位干物質(zhì)；NPPX,t——像元X在t時(shí)期（月度/季度/年度）的凈初級(jí)生產(chǎn)力，單位為克碳（gC）。C總=Σ1Σ=1C(X,t)（2）式中，C總——監(jiān)測(cè)期內(nèi)，城市綠地碳匯總量，單位為克二氧化碳（gCO2C(X,t)——像元X在t時(shí)期（月度/季度/年度）的碳匯量，單位為克二氧化碳（gCO2N——監(jiān)測(cè)周期內(nèi)的監(jiān)測(cè)間隔總數(shù)，如以一年為監(jiān)測(cè)周期，監(jiān)測(cè)間隔為月度或季度，則監(jiān)測(cè)間隔t——監(jiān)測(cè)周期內(nèi)的第t個(gè)監(jiān)測(cè)間隔，如以一年為監(jiān)測(cè)周期，監(jiān)測(cè)間隔為月度或季度，則監(jiān)測(cè)間隔為第t月或第t季度；n——城市綠地空間數(shù)據(jù)的像元總數(shù)；X——城市綠地空間數(shù)據(jù)的第X個(gè)像元。6.3植被碳匯統(tǒng)計(jì)基于城市綠地植被碳匯計(jì)算結(jié)果，按植被類型對(duì)碳匯總量、單位面積碳匯量、植被類型碳匯量等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。6.4植被碳匯驗(yàn)證基于城市綠地植被碳匯統(tǒng)計(jì)結(jié)果，在不同植被類型區(qū)域設(shè)置地面監(jiān)測(cè)樣方（每10km2設(shè)置≥3個(gè)樣方通過(guò)實(shí)地樣方監(jiān)測(cè)值與遙感計(jì)算值對(duì)比分析。地面監(jiān)測(cè)樣方設(shè)置、數(shù)據(jù)采集、碳匯核算按照DB31/T1232—2020、DB31/T1234—2020的規(guī)定執(zhí)行。6.5植被碳匯空間分布制圖城市綠地碳匯空間分布專題圖制作利用ArcGIS等空間數(shù)據(jù)處理工具實(shí)現(xiàn)，圖面信息包括但不限于：DB31/XXXXX—XXXX5——境界線、行政界線、監(jiān)測(cè)區(qū)；——圖面注記（圖名、圖例、監(jiān)測(cè)時(shí)段、數(shù)字和線劃比例尺、指北針、公里網(wǎng)格等——圖廓整飾（內(nèi)圖廓、外圖廓、坐標(biāo)注記按GB15968—2008、CH/T3019—2018執(zhí)行。7質(zhì)量控制7.1影像：相關(guān)要素包括數(shù)據(jù)時(shí)相、覆蓋范圍、單景云雪量、成像側(cè)視角、噪聲、缺行、灰度范圍、相鄰景間的重疊度、水霧氣、產(chǎn)品級(jí)別、產(chǎn)品格式、糾正參數(shù)等，按照TD/T1010—2015的規(guī)定執(zhí)行。7.2影像數(shù)據(jù)處理：相關(guān)要素包括基礎(chǔ)控制數(shù)據(jù)及輔助資料質(zhì)量檢査、正射糾正質(zhì)量檢査、配準(zhǔn)精度檢查、融合效果檢查等，按照DZ/T0143—1994、TD/T1010—2015的規(guī)定執(zhí)行。7.3成果：按照GB/T18316—2008的規(guī)定執(zhí)行。DB31/XXXXX—XXXX6附錄A凈初級(jí)生產(chǎn)力計(jì)算A.1總則基于光能利用率模型，利用遙感數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)等，根據(jù)植被吸收的光合有效輻射和光能利用率，計(jì)算凈初級(jí)生產(chǎn)力。A.2凈初級(jí)生產(chǎn)力計(jì)算城市綠地監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)，凈初級(jí)生產(chǎn)力計(jì)算見(jiàn)公式（A.1NPPX,t=APAR(X,t)×ε(X,t)（A.1）式中，NPPX,t——在t監(jiān)測(cè)間隔期，像元X的凈初級(jí)生產(chǎn)力，單位為克碳（gCAPAR(X,t)——在t監(jiān)測(cè)間隔期，像元X吸收的光合有效輻射，單位為兆焦（MJε(X,t)——在t監(jiān)測(cè)間隔期，像元X的實(shí)際光能利用率，單位為克碳每兆焦（gC/MJ）。A.2.1吸收光合有效輻射計(jì)算吸收光合有效輻射計(jì)算見(jiàn)公式（A.2APAR(X,t)=SOLX,t×0.5×FPAR(X,t)（A.2）式中，APAR(X,t)——在t監(jiān)測(cè)間隔期，像元X吸收的光合有效輻射，單位為兆焦（MJSOLX,t——在t監(jiān)測(cè)間隔期，像元X的太陽(yáng)總輻射量，單位為兆焦（MJ0.5——常數(shù)，植被所能利用的太陽(yáng)有效輻射占太陽(yáng)總輻射的比例；FPAR(X,t)——在t監(jiān)測(cè)間隔期，像元X的植被層對(duì)入射光合有效輻射的吸收比。光合有效輻射的吸收比計(jì)算見(jiàn)公式（A.3-A.7FPARX,t=[FPARX,ti,NDVI+FPARX,ti,SR/2（A.3）（A.6）式中，F(xiàn)PARX,t——在t監(jiān)測(cè)間隔期，像元X的植被層對(duì)入射光合有效輻射的吸收比；DB31/XXXXX—XXXX7FPARmaX、FPARmin——常數(shù)，分別取值為0.001、0.95；NDVIX,t——在t監(jiān)測(cè)間隔期，像元X的歸一化植被指數(shù)；SR(X,t)——在t監(jiān)測(cè)間隔期，像元X的比值植被指數(shù)；NDVIi,maX——第i植被類型最大NDVI，取值見(jiàn)附錄B表B.1；或?qū)?yīng)各植被類型NDVI指數(shù)95%處的百分位數(shù)；NDVIi,min——第i植被類型最小NDVI，取值見(jiàn)附錄B表B.1；或?qū)?yīng)各植被類型NDVI指數(shù)5%處的百分位數(shù)；SRi,maX——第i植被類型最大SR，取值見(jiàn)附錄B表B.1；或基于各植被類型NDVI指數(shù)95%處的百分位數(shù)和SR指數(shù)公式計(jì)算得到；SRi,min——第i植被類型最小SR，取值見(jiàn)附錄B表B.1；或基于各植被類型NDVI指數(shù)5%處的百分位數(shù)和SR指數(shù)公式計(jì)算得到；NIRX,t——在t監(jiān)測(cè)間隔期，像元X的近紅外波段反射率數(shù)據(jù)；R(X,t)——在t監(jiān)測(cè)間隔期，像元X的紅波段反射率數(shù)據(jù)。A.2.2光能利用率計(jì)算光能利用率計(jì)算見(jiàn)公式（A.8εX,t=f1X,t×f2X,t×wX,t×εi,maX（A.8）式中，ε(X,t)——在t監(jiān)測(cè)間隔期，像元X的實(shí)際光能利用率，單位為克碳每兆焦（gC/MJf1X,t、f2X,t——在t監(jiān)測(cè)間隔期，像元X的溫度脅迫指數(shù)；w(X,t)——在t監(jiān)測(cè)間隔期，像元X的水分脅迫指數(shù)；εi,maX——理想條件下，第i植被類型的最大光能利用率，單位為克碳每兆焦（gC/MJ參考值見(jiàn)附錄C表C.1。溫度脅迫指數(shù)計(jì)算見(jiàn)公式（A.9-A.10）：f1X,t=0.8+0.02×ToptX?0.0005×[ToptX2]（A.9）式中，f1X,t、f2X,t——在t監(jiān)測(cè)間隔期，像元X的溫度脅迫指數(shù)；Topt(X)——研究區(qū)域內(nèi)一年之中NDVI值達(dá)到最高時(shí)當(dāng)月的平均氣溫，單位為攝氏度(℃);T(X,t)——在t監(jiān)測(cè)間隔期，像元X的平均氣溫，單位為攝氏度(℃)。水分脅迫指數(shù)計(jì)算見(jiàn)公式（A.11-A.12）：式中，w(X,t)——在t監(jiān)測(cè)間隔期，像元X的水分脅迫指數(shù)；LSWI——地表水分指數(shù)，描述植被葉片水分含量；DB31/XXXXX—XXXX8LSWImaX——單個(gè)像元生長(zhǎng)期內(nèi)LSWI的最大值；SWIRX,t——在t監(jiān)測(cè)間隔期，像元X的短波紅外波段反射率數(shù)據(jù)。9附錄B不同植被類型植被指數(shù)參考值表B.1給出了不同植被類型植被指數(shù)參考值。表B.1不同植被類型植被指數(shù)參考值植被類型NDVIMAXNDVIMAX常綠闊葉林0.6760.0235.17常綠針葉林0.6470.0234.67落葉闊葉林0.7470.0236.91落葉針葉林0.7380.0236.63針闊混交林0.6760.0235.17竹林（常闊）0.6760.0235.17灌木/灌叢0.6360.0234.49草地0.6340.0234.46[來(lái)源：參考文獻(xiàn)3]附錄C最大光能利用率參考值表C.1給出了不同植被類型的最大光能利用率參考值。表C.1不同植被類型的最大光能利用率(εmax）參考值（gC/MJ）植被類型最大光能利用率常綠闊葉林0.985常綠針葉林0.692落葉闊葉林0.389落葉針葉林0.48