DB15/T 3965-2025 典型自然资源地物光谱数据库构建技术规范

典型自然资源地物光谱数据库构建技术规范总结

​​一、适用范围​​

• 适用于内蒙古自治区典型自然资源地物（土壤、水体、林地、草地、农作物）光谱数据库的构建，涵盖设计、数据获取及技术要求。

​​二、规范性引用​​

• 引用多项国家标准（如GB/T 14721森林分类、GB/T 17296土壤分类、NY/T 2997草地分类等），确保分类体系与数据处理方法标准化。

​​三、核心术语定义​​

• ​​地物光谱数据库​​：集成地物理化属性与光谱信息的数据库。
• ​​光谱反射率​​：地物反射通量与入射通量之比。
• ​​端元提取​​：从遥感影像中识别纯净光谱特征的关键技术。

​​四、时空基准​​

1. ​​坐标系​​：平面采用CGCS2000，高程采用1985国家高程基准。
2. ​​时间基准​​：北京时间，数据纪元为公元纪年。

​​五、地物分类与编码​​

• ​​分类标准​​：
  • ​​土壤​​：按土纲、土类二级划分（淋溶土、钙层土等11大类）。
  • ​​水体​​：分水库、河流、湖泊等5类。
  • ​​林地​​：针叶林、阔叶林、混交林等6类。
  • ​​草地​​：草原、草甸、人工草地等7类。
  • ​​农作物​​：谷物、豆类、油料等9大类。
• ​​编码规则​​：三级数字编码（如土壤“1-101-10101”对应“土壤-淋溶土-棕色针叶林土”）。

​​六、样品采集技术​​

1. ​​布设方法​​：

• ​​随机采样​​：适用于所有地物。
• ​​分层采样​​：适用于林地、土壤等异质性区域。
• ​​系统/集群采样​​：用于水体、农作物。

2. ​​设备要求​​：

• 土壤：环刀、光谱仪、GPS。
• 水体：多参数水质仪、避光容器。
• 林地/草地：测高仪、叶面积指数仪。
• 农作物：叶绿素仪、电子天平。

3. ​​存储处理​​：

• 土壤风干后密闭保存；水体冷藏或化学固定；植物样本避光冷藏。

​​七、理化参数提取​​

• ​​土壤​​：pH、有机碳、容重等7项参数，采用电位法、环刀法等。
• ​​水体​​：叶绿素a、悬浮物浓度等3项，分光光度法测定。
• ​​林地​​：树高、生物量、香农多样性等8项指标。
• ​​草地​​：覆盖度、叶绿素、氮平衡指数等6项。
• ​​农作物​​：种植密度、叶面积指数、果实重量等9项。

​​八、近地光谱测量​​

• ​​仪器要求​​：350-2500nm光谱范围，定期白板校准。
• ​​环境控制​​：
  • 野外：晴天10:00-14:00，风力≤4级。
  • 实验室：卤素灯模拟太阳光，暗室无杂散光。
• ​​数据记录​​：包含位置、环境照片、光谱曲线及仪器参数。

​​九、遥感影像处理​​

1. ​​预处理​​：

• ​​辐射定标​​：将DN值转为表观反射率。
• ​​大气校正​​：消除气溶胶、瑞利散射影响。
• ​​几何校正​​：确保影像空间精度。

2. ​​光谱提取​​：基于端元丰度>70%的像元，匹配野外样点坐标。

​​十、光谱数据库设计​​

1. ​​结构设计​​：

• ​​核心表​​：地面样点、天气、照片、属性、光谱曲线等9张表。
• ​​字段定义​​：样点编号、经纬度、地物编码、传感器类型等。

2. ​​功能模块​​：

• 数据录入（光谱、属性、环境）、修改、统计、可视化。

3. ​​建库流程​​：

• 数据收集→整理→处理→质量检查→入库。

4. ​​质量与安全​​：

• 元数据按GB/T 19710.1记录，数据加密存储，符合保密要求。

​​十一、附录（分类编码表）​​

• 提供土壤、水体、林地、草地、农作物的详细三级编码表（如土壤“1-101-10101”），确保数据分类标准化。

​​十二、技术亮点​​

• ​​多源数据整合​​：融合近地光谱、遥感影像及理化参数。
• ​​标准化流程​​：从采样到建库的全流程标准化操作。
• ​​可扩展性​​：数据库支持动态添加新地物类别与传感器类型。
• ​​质量控制​​：严格的环境控制、仪器校准及数据校验步骤。

本规范为内蒙古自然资源管理提供了科学的数据支持，助力生态监测、农业估产及环境评估等应用。