1、书 书 书犐 犆犛 犆犆犛犃 中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准犌犅犜 反照率遥感产品真实性检验犞犪 犾 犻 犱 犪 狋 犻 狅 狀狅 犳犪 犾 犫 犲 犱 狅狉 犲犿狅 狋 犲狊 犲 狀 狊 犻 狀 犵狆 狉 狅 犱 狌 犮 狋 狊 发布 实施国 家 市 场 监 督 管 理 总 局国 家 标 准 化 管 理 委 员 会发 布目次前言引言范围规范性引用文件术语和定义基本要求检验方法 检验方法选择与检验对象要求 直接检验法 间接检验法检验报告 封面信息 正文信息 检验报告信息简表附录（资料性）空间代表性评价方法附录（规范性）上行下行辐射测量附录（资料性）地面测量辐射数据处理 附录（规范性
2、）波段转换计算 附录（规范性）真实反照率计算 附录（资料性）天空散射光比例获取方法 附录（资料性）反照率遥感产品真实性检验报告信息简表样例 参考文献 犌犅犜 库七七 w w w.k q q w.c o m 标准下载前言本文件按照 标准化工作导则第部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国科学院提出。本文件由全国遥感技术标准化技术委员会（）归口。本文件起草单位：中国科学院空天信息创新研究院、北京师范大学、兰州大学、浙江师范大学、中国科学院青藏高原研究所、北京大学、西南大学。本文件主要起草人：游冬琴、闻建光、刘
3、强、吴小丹、林兴稳、唐勇、肖青、柳钦火、李新、焦子锑、范闻捷、马明国、刘照言、王新鸿。犌犅犜 库七七 w w w.k q q w.c o m 标准下载引言地表反照率反映了地球表面对太阳辐射的反射能力。作为地球辐射收支的一个重要参数，地表反照率在地球能量平衡、中长期天气预测和全球变化研究中具有重要意义。目前，通过遥感模型和反演方法对遥感数据进行系列处理，国内外已发布多种全球或局地区域的反照率遥感产品。本文件旨在制定科学、规范的反照率遥感产品真实性检验方法和流程，有利于全面客观地评价其准确度和分析其不确定度，提升反照率遥感产品的质量，推进反照率遥感产品的定量应用。犌犅犜 库七七 w w w.k q
4、 q w.c o m 标准下载反照率遥感产品真实性检验范围本文件规定了地表对太阳辐射反射波段的反照率遥感产品真实性检验的基本要求、检验方法和检验报告。本文件适用于陆地地表和水体地表反照率遥感产品的真实性检验。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。遥感产品真实性检验导则 陆地定量遥感产品真实性检验通用方法术语和定义 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。反照率犪 犾 犫 犲 犱 狅物体表面向半球（）空间反射的辐射通量与半球（）空间入射在物
5、体表面上的辐射通量之比。来源：，黑天空反照率犫 犾 犪 犮 犽狊 犽 狔犪 犾 犫 犲 犱 狅仅考虑直射光照射的情况下，物体表面向半球（）空间反射的辐射通量与入射的直射辐射通量之比。来源：，白天空反照率狑犺 犻 狋 犲狊 犽 狔犪 犾 犫 犲 犱 狅仅考虑散射光照射的情况下，物体表面向半球（）空间反射的辐射通量与入射的散射辐射通量之比。来源：，真实反照率犪 犮 狋 狌 犪 犾犪 犾 犫 犲 犱 狅入射辐射同时包括直射光照射和散射光照射的自然界真实情况下，物体表面向半球（）空间反射的辐射通量与入射的辐射通量之比。天空散射光比例犱 犻 犳 犳 狌 狊 犲狊 犽 狔 犾 犻 犵 犺 狋犳 狉 犪 犮
6、 狋 犻 狅 狀；犱 犻 犳 犳 狌 狊 犲狊 犽 狔 犾 犻 犵 犺 狋狉 犪 狋 犻 狅入射的天空散射辐射通量与入射辐射通量之比。犌犅犜 库七七 w w w.k q q w.c o m 标准下载 窄波段反照率狀 犪 狉 狉 狅狑犫 犪 狀 犱犪 犾 犫 犲 犱 狅对应于传感器特定单一波段的反照率。宽波段反照率犫 狉 狅 犪 犱 犫 犪 狀 犱犪 犾 犫 犲 犱 狅覆盖短波波段、可见光波段、近红外波段范围的无传感器波段响应特征的反照率。注：短波波段（），下限可为 ，上限可为 ；可见光波段（）；近红外波段（）。通常可由窄波段反照率经窄宽波段转换得到。基本要求反照率遥感产品真实性检验应符合 中第
7、章的规定，同时：）参考对象与待检反照率遥感产品时间应一致，入射辐射条件应相同，范围覆盖同一区域；）参考对象应首选地面测量的反照率，在无地面测量反照率时，应选用已检反照率遥感产品作为参考对象；）参考对象宜包含待检反照率遥感产品不同值域典型地表反照率，即低反照率（如浓密植被覆盖区域）、中反照率（如裸土区域）、高反照率（如冰雪区域）。检验方法 检验方法选择与检验对象要求 检验方法选择根据待检反照率遥感产品的像元尺度和样本的空间代表性，选择相应检验方法：）当地面测量的样本空间代表性可代表待检反照率遥感产品像元尺度，应采用直接检验法。否则，宜采用间接检验法中的多尺度逐级检验法。）当有已检反照率遥感产品时
8、，可采用间接检验法中的交叉检验法。检验对象要求在实施反照率遥感产品的检验过程中，依据检验方法的不同对检验对象要求如下。）直接检验法中，若待检反照率遥感产品中无真实反照率，应由待检反照率遥感产品中的黑天空反照率和白天空反照率计算真实反照率进行检验。真实反照率的准确度和不确定度代表反照率遥感产品的准确度和不确定度。）间接检验方法中，检验过程中宜尽量对黑天空反照率和白天空反照率都进行检验，对反照率遥感产品进行全面的评价；待检反照率遥感产品的黑天空反照率与参考对象的黑天空反照率对应检验，待检反照率遥感产品的白天空反照率与参考对象的白天空反照率对应检验。直接检验法 参考对象的地面抽样方法参考对象地面抽样
9、方法如下：）样区地表异质性按照 中 的规定进行样区异质性评价；）样区空间范围宜不小于倍待检反照率遥感产品像元区域；）对于均质样区，应在样区内进行随机抽样或系统抽样，对于非均质样区，宜根据地表覆盖在样犌犅犜 库七七 w w w.k q q w.c o m 标准下载区内进行分层抽样，抽样方法见 的附录。检验流程检验流程应符合 中 的规定，主要操作流程见图。图反照率遥感产品直接检验流程操作流程如下。）样本选择：）应首选已有辐射测量站点，进行空间代表性评价（评价方法见附录），若空间代表性可代表待检反照率遥感产品像元尺度，可用于下一步检验；）若无辐射测量站点，应按 的规定进行地面抽样方法设计，确定样本。
10、）辐射通量数据获取：若为已有辐射测量站点，直接获取其已有的上行下行辐射测量数据；否则，按附录测量上行下行辐射通量。）辐射通量数据选择：通过预期的下行辐射阈值或者云信息，选择有效测量数据，用于下一步检验，选择方法见附录中。）时间一致性判断：根据待检反照率遥感产品的时间代表范围，判定上行下行辐射测量值的时间代表范围是否一致。若一致，用上行辐射除以下行辐射计算得到地面测量反照率（见），用于下一步检验；若不一致，应首先进行时间一致性处理。）时间一致性处理：见。）波段一致性判断：判断地面测量反照率数据与待检反照率遥感产品波段是否一致。若波段一犌犅犜 库七七 w w w.k q q w.c o m 标准下
11、载致则作为像元反照率相对真值进行下一步检验；若不一致，应进行波段转换。）波段转换：按附录将地面测量的光谱反照率转换为与待检反照率遥感产品波段一致的反照率。）时空匹配点的真实反照率计算：按附录，将与样本时空匹配点的选定波段的待检反照率遥感产品黑天空反照率和白天空反照率通过天空散射光比例计算得到真实反照率，天空散射光比例获取方法见附录。）准确度评价：按 中 的准确度评价指标定量计算待检反照率遥感产品的准确度，准确度评价指标应包括但不限于均方根误差、相关系数。）不确定度分析：按 中 的不确定度评价指标定量计算待检反照率遥感产品的不确定度，不确定度指标应包括但不限于标准差。间接检验法 基于地面测量和高
12、分辨率反照率影像的多尺度逐级检验法检验流程应符合 中 和 的规定，主要操作流程见图。图反照率遥感产品多尺度逐级检验方法流程操作流程如下。）高分辨率反照率影像准备：空间尺度应与地面测量的反照率相同或相近；时间应与待检反照率遥感产品一致。犌犅犜 库七七 w w w.k q q w.c o m 标准下载）高分辨率反照率影像直接检验：按 的检验流程对高分辨率反照率影像进行直接检验，计算高分辨率反照率影像的准确度和不确定度。）准确度满足需求判断：依据用户对准确度既定阈值要求（均方根误差 以内为可接受的准确度；也可依据用户具体需求进行阈值设定），若高分辨率反照率影像满足阈值，可用于下一步检验；否则，重新准
13、备高分辨率反照率影像并进行直接检验。）波段一致性判断：判断高分辨率反照率影像与待检反照率遥感产品波段是否一致。若波段一致，直接进行下一步检验；否则，应进行波段转换。）波段转换：按附录将高分辨率反照率转换为与待检反照率遥感产品波段一致的反照率。）空间配准：将高分辨率反照率影像与待检反照率遥感产品进行空间配准。）空间尺度转换：按 中 的规定，将高分辨率反照率升尺度至待检反照率遥感产品相一致的空间尺度，作为待检反照率遥感产品的像元尺度相对真值。）准确度评价：按 中 的准确度评价指标定量计算反照率遥感产品的准确度，准确度评价指标应包括但不限于均方根误差、相关系数。）不确定度分析：按 中 的不确定度评价
14、指标定量计算反照率遥感产品的不确定度，不确定度指标应包括但不限于标准差。基于已检反照率遥感产品的交叉检验法检验流程应符合 中 的规定，主要操作流程见图。图反照率遥感产品交叉检验操作流程操作流程如下。）已检反照率遥感产品选择：应选用与待检产品时间一致的已检反照率遥感产品。犌犅犜 库七七 w w w.k q q w.c o m 标准下载）空间配准：将已检反照率遥感产品与待检反照率遥感产品进行空间配准。）波段一致性判断：判断已检反照率遥感产品与待检反照率遥感产品波段是否一致。若波段一致，直接进行下一步检验；否则，应进行波段转换。）波段转换：按附录将已检反照率遥感产品转换为与待检反照率遥感产品波段一致
15、的反照率。）空间一致性判断：根据待检反照率遥感产品像元大小，判断已检反照率遥感产品是否与其一致，若一致，可直接将已检反照率遥感产品作为相对真值；否则，应进行空间尺度转换。）空间尺度转换：按 中 的规定对已检反照率遥感产品进行空间尺度转换，获取与待检反照率遥感产品像元尺度相一致的反照率，作为待检反照率遥感产品的像元尺度相对真值。）准确度评价：按 中 的准确度评价指标定量计算待检反照率遥感产品的准确度，准确度评价指标应包括但不限于均方根误差、相关系数。）不确定度分析：按 中 的不确定度评价指标定量计算待检反照率遥感产品的不确定度，不确定度指标应包括但不限于标准差。检验报告 封面信息检验报告封面应包
16、括但不限于以下信息：）检验报告编号；）检验报告名称；）检验负责人；）检验核对人；）检验签发人；）检验单位；）送检单位；）检验时间。正文信息 待检反照率遥感产品概述对待检验的反照率遥感产品进行描述，应包括但不限于以下信息：）产品的数据源、待检时空覆盖范围、时空分辨率、地理参考；）待检反照率遥感产品类型，如波段、观测几何等；）产品主要算法以及算法的特点。参考对象描述对作为参考对象的验证数据集进行描述，宜包括：）检验数据集的常规信息，如参考对象类型、基本信息地面测量仪器，地面测量仪器空间覆盖范围和记录频率，高分辨率反照率影像空间分辨率和日期（或景数），已检遥感产品时空分辨率、检验场概况、样本分布等；）检验数据集反照率类型，如波段、观测几何等。犌犅犜 库七七 w w w.k q q w.c o m 标准下载 检验方法及流程对采用的检验方法和检验过程进行描述，宜包括：）检验方法；）检验流程；）不确定性分析；）检验结果的评价指标；）检验结果。真实性检验结论对真实性检验的评价结果进行描述，宜包括：）真实性检验结果评价：描述所检反照率遥感产品的准确度；）分项指标评价：描述所检反照率遥感产品在不同检验方
