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ICS07.040 A 77 中华人民共和国国家标准 GB/T 40033—2021 地表蒸散发遥感产品真实性检验 Validation of land surface evapotranspiration remote sensing products 2021-04-30发布 2021-11-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会 GB/T 40033—2021 目 次 前言 引言 1 范围 规范性引用文件 3 术语和定义 4 基本要求 5 检验方法 5.1检验方法选择 5.2 直接检验法 5.3 间接检验法 6检验报告 6.1封面信息 6.2正文信息 6.3检验报告信息简表 附录A(资料性附录) 地表蒸散发地面观测仪器及使用方法 附录B(资料性附录) 地表蒸散发相对真值获取方法 附录C(资料性附录) 地表蒸散发遥感产品准确度计算方法 GB/T40033—2021 前言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国科学院提出。 本标准由全国遥感技术标准化技术委员会(SAC/TC327)归口。 本标准起草单位:北京师范大学、重庆市勘测院、邯郸学院、西南大学、二十一世纪空间技术应用股 份有限公司、中国科学院青藏高原研究所、中国科学院空天信息创新研究院 本标准主要起草人:刘绍民、贾贞贞、徐自为、张圆、徐同仁、马燕飞、宋立生、姚云军、周会珍、李新、 刘照言。 SZIC 1 GB/T40033—2021 引言 地表蒸散发是植被蒸腾和土壤、水体、植被冠层截留降水的蒸发以及冰雪升华的总和,是地表能量 平衡和水循环的重要分量。遥感技术是获取时空连续地表蒸散发的有效手段之一,业已发布了多种全 球尺度和区域尺度地表蒸散发遥感产品。由于算法和数据的限制,地表蒸散发遥感产品不可避免存在 误差,需要对其进行真实性检验。但由于验证数据、检验方法和评价指标等的差异,目前真实性检验结 果不具备可比性,因此需要制定科学、规范的地表蒸散发遥感产品真实性检验标准。 Ⅱ GB/T40033—2021 地表蒸散发遥感产品真实性检验 1范围 本标准规定了地表蒸散发遥感产品真实性检验的基本要求、检验方法和检验报告。 本标准适用于日/月/年全球尺度和区域尺度地表蒸散发遥感产品的真实性检验。 2 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改版)适用于本文件 GB/T36296—2018遥感产品真实性检验导则 GB/T394682020 陆地定量遥感产品真实性检验通用方法 3 术语和定义 GB/T36296一2018和GB/T39468一2020界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 地表蒸散发 land surface evapotranspiration 液态水或固态水通过陆地表层的植被、土壤、水体、冰雪等界面变为水汽进入大气的过程。 注1:包括植被蒸腾,土壤、水体和植被冠层截留降水的蒸发,以及冰雪的升华。 注2:单位为毫米(mm)。 3.2 通量源区 flux source area 对通量观测值有主要贡献的上风向区域。 注:可通过仪器观测值与近地层表面源/汇空间分布的传输函数在特定区域上积分得到。 4基本要求 地表蒸散发遥感产品真实性检验应符合GB/T36296一2018中第7章的规定,并满足下列要求: a) 参考对象应与待检地表蒸散发遥感产品处于相同时间的同一区域; b)参考对象应涵盖检验区域主要地表类型,具有高、中、低地表蒸散发值; c) 参考对象应首选地面观测地表蒸散发数据,也可选用与待检地表蒸散发遥感产品投影方式相 同、时空分辨率一致的已检或多种待检地表蒸散发遥感产品(或模型产品、再分析数据等),或 已检地表蒸散发影响因子数据。 5检验方法 5.1检验方法选择 根据参考对象的可获取性选择相应的检验方法: 1 GB/T40033—2021 a) 当检验区域有地面观测地表蒸散发数据作为参考对象时,应采用直接检验法; b) 当检验区域无地面观测地表蒸散发数据,但有已检地表蒸散发遥感产品(或模型产品、再分析 数据等作为参考对象,或待检地表蒸散发遥感产品有3种及以上时,应采用间接检验法中的 交叉检验法; c) 当检验区域无地面观测地表蒸散发数据、无已检地表蒸散发遥感产品(或模型产品、再分析数 据等),且待检地表蒸散发遥感产品少于3种,但有已检地表蒸散发影响因子数据时,应采用间 接检验法中的时空变化趋势分析检验法。 5.2直接检验法 检验流程应符合GB/T36296—2018中8.1的规定,主要操作流程见图1,具体步骤如下: a)地表蒸散发地面观测数据选择:在检验区域内,选取涵盖主要地表类型,具有高、中、低地表蒸 散发量的地面观测站,并优先选择地表均质的地面观测站,通过测量获得地表蒸散发地面观测 数据,地面观测仪器及使用方法参见附录A;同时,考虑观测数据的质量与时间连续性,宜选用 质量标识为高、中等的数据,参见A.3。 b)空间配准:将地面观测站位置与待检地表蒸散发遥感产品像元进行匹配,对地面观测站通量源 区的范围与相应的遥感产品像元进行几何配准。 c)地表空间异质性分析:按照GB/T39468一2020中4.2的规定分析地面观测站通量源区所在像 元的地表空间异质性。 d) 地表蒸散发相对真值获取:结合地表空间异质性分析结果,获取像元尺度或区域尺度地表蒸散 发相对真值,获取方法参见附录B。 e) 遥感产品的像元尺度或区域尺度准确度。 f)不确定度分析:按照GB/T36296—2018中6.2规定的不确定度评价指标以及GB/T39468— 待检地表蒸散发 遥感产品 地表燕散发地面观测数据选择 空间配准 像元尺度 区域尺度 地表空间异质性分析 相对真值获取 相对真值获取 准确度评价 不确定度分析 图1直接检验法操作流程 2 GB/T40033—2021 5.3间接检验法 5.3.1 交叉检验法 检验流程应符合GB/T36296一2018中8.2.1的规定,主要操作流程见图2,具体步骤如下: a 参考对象选择:宜选取与待检产品时间分辨率一致的已检地表蒸散发遥感产品(或模型产品、 再分析数据)或3种及以上待检地表蒸散发产品作为参考对象。 b)[ 时间一致性判断:判断待检地表蒸散发遥感产品与参考对象时间分辨率是否一致。若待检产 品与参考对象的时间分辨率不一致,可通过时间尺度平均法进行升尺度,获取与待检产品时间 分辨率一致的数据作为参考对象。 c) 空间配准:对待检地表蒸散发遥感产品与参考对象进行几何配准。 (P 空间一致性判断:判断待检地表蒸散发遥感产品与参考对象是否一致。如果一致,可直接采用 参考对象作为相对真值;否则,宜采用双线性内插法进行升尺度,将待检地表蒸散发遥感产品 与参考对象的空间分辨率保持一致,获取空间分辨率一致的参考对象作为相对真值。 e) 准确度评价:若有已检地表蒸散发遥感产品时,按GB/T36296一2018中6.1规定的准确度评 价指标定量表达待检地表蒸散发遥感产品的准确度;若没有已检地表蒸散发遥感产品,但有 3种及以上待检地表蒸散发遥感产品时,宜使用三重检验法或三角帽法(参见附录C)计算待 检地表蒸散发遥感产品的准确度。 f) 不确定度分析:按GB/T36296一2018中6.2规定的不确定度评价指标以及GB/T39468- 2020中6.2规定的不确定性评价方法对交叉检验过程不确定度进行分析。 3
GB/T 40033-2021 地表蒸散发遥感产品真实性检验
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