《玉米长势遥感监测技术规范》

《玉米长势遥感监测技术规范》

河南省地方标准编制说明

一、编制的目的和意义

农作物长势的动态监测可以及时了解农作物的生长状况、土壤墒情、肥力及植物营养状况，便于采取各种管理措施，从而保证农作物的正常生长。遥感技术作为现代信息技术的前沿技术，具有宏观、快速、客观、准确等优点，能够快速获取大面积农田作物生长状态的实时信息。目前农作物长势遥感监测在农业部门已经开始应用，并发挥出不可替代的作用，但由于遥感数据源多且传感器特征不一致，以及监测技术方法不规范，导致不同部门玉米长势遥感监测结果不一致，行业应用技术水平落后。因此，迫切要求对玉米长势监测过程数据处理等过程进行标准化。目前尚无国家、行业标准和河南省地方标准。河南省农业科学院农业经济与信息研究所总结本单位和全省其他单位玉米长势遥感监测的技术及经验，提出并制定本标准，有助于提高我省农业遥感监测的应用水平。

二、任务来源及编制原则和依据

1.任务来源

经河南省质量技术监督局组织专家评审，该标准制定于2017年3月被列入2017年河南省地方标准制修定计划(豫

质监标发〔2017〕104号)，立项编号20171210312，由南省农业科学院农业经济与信息研究所承担该项地方标准的起草工作。

2．编制原则和依据

本标准编制以“科学性、规范性、实用性、统一性”为指导，本着科学先进、生产适用、便于操作的原则制定。

本标准编制主要依据国家有关法律、法规及河南省地方标准管理办法和河南省玉米长势遥感监测的实际技术和经验而制定。起草小组根据GB/T 1.1-2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》、《农业标准化管理办法》等的要求进行起草。

三、编制过程

1．工作基础

参与该项目编制的同志均在农业遥感应用研究和技术推广方面工作多年，具有丰富的实践经验和科研能力。该课题组成员长期从事玉米面积遥感监测和长势动态监测研究工作，掌握了多种遥感数据传感器特征及处理方法，在河南玉米关键生育期开展了大量的相关试验研究工作，并开展了多年全省范围内玉米长势遥感监测业务化工作，总结了一套较成熟的玉米长势遥感监测技术方法，为编制该技术规程打下坚实的基础，完全具备了制定《玉米长势遥感监测技术规范》的条件。该任务也得到了国家重点研发计划子课题“河

南玉米生长监测诊断与精确栽培技术的示范应用”支持。

2.标准的起草制定工作

2016年11月，河南省农业科学院农业经济与信息研究所开始着手制定标准的准备工作。2017年3月，河南省质量技术监督局地方标准制修订计划文件下达以后，我们组成了编制小组。在拟定标准编制工作进度后，我们在总结以往有关玉米长势遥感监测技术及有关试验的基础上，进行广泛的调研，查阅、收集有关作物长势遥感监测技术资料，同时组织专家讨论，探讨适合玉米长势监测的遥感数据源，研究制定长势分级标准的方法。在制定过程中参考了《甘蔗长势卫星遥感评估技术规范》、《中分辨率成像光谱仪（MODIS）遥感影像小麦长势监测技术规程》的等标准，于2018年3月初完成标准修改稿。2018年3月15日，将该稿发往河南大学、河南农业大学、河南省气象科学研究所和河南省农业遥感监测中心等单位的相关专家征求意见，根据反馈的意见建议，编制小组对其进行了分析归纳、修改，终形成标准征求意见稿。

3.标准起草单位和主要起草人员

《玉米长势遥感监测技术规范》由河南省农业科学院农业经济与信息研究所主持起草，主要起草人：王来刚、郭燕、贺佳、程永政、刘婷、杨春英、郑国清、周磊、汤文静。

王来刚：负责标准起草、组织与协调，标准起草的总负

责人；

郭燕、程永政、刘婷：负责标准草案的修改完善；

贺佳、杨春英：生产实地调查与省内各生产单位建议的征集；

周磊、汤文静：协助负责有关实验数据的测定和收集。

郑国清：对标准的编写提出指导和建议。

四、主要内容的确定

1.本标准的适用范围

常规玉米长势监测一般采用抽样统计的方法，需要耗费较大的人力、物力成本，而遥感信息的优势是能够提高大范围、客观的、与玉米生长情况密切相关的空间信息。因此，标准起草组在试验研究、专家意见征求的基础上，确定了玉米长势遥感监测技术规范。本标准适用于农业主管部门、粮食市场行业以及农业保险行业利用遥感技术掌握大范围玉米长势情况。

2、关于第4章数据源的说明

考虑玉米长势遥感监测大范围数据源的易获取性，本标准将EOS/MODIS、HJ/CCD、GF-1/WFV、Landsat 8 OLI 等常用的卫星遥感影像作为数据源，且要求所使用的遥感数据至少包含用于遥感估产的植被指数NDVI计算所使用的可见光和近红外波段的数据。

5、关于第5章监测指标的说明

本标准之所以选择植被指数NDVI用于玉米长势遥感监测，是因为NDVI是当前国内外作物长势遥感监测应用中最为通用的遥感植被指数，计算该指数所使用的可见光和近红外波段是绝大多数遥感影像数据都包含的波段范围，这样就保证了遥感数据源的易得性，也促使本标准具有更好的可操作性。

6、关于第6章长势等级标准的说明

本标准规定的长势等级标准是按照统计学原理进行分级。关于分级标准我们做了大量的资料收集和研究工作，国内外作物部分学者是采用经验统计的方法，即按照农学长势（一类苗、二类苗和三类苗）进行分级，在实际的操作过程中，不同区域很难将植被指数值和农学长势分类对应，数据处理和长势分级评价过程中，经常因人为判断差异，造成遥感长势存在较大的区别，不具有统一性。因此本标准利用统计学方法，结合实际农业生产需求，制定了玉米长势等级标准。

7、关于第7章监测流程的说明

监测过程中，遥感数据预处理一般包括辐射定标、大气校正和几何精校正等过程，该过程数据处理的质量高低，对后面玉米长势监测精度影响很大，一般通过专业遥感图像处理软件实现，如ERDAS、ENVI等。夏季作物种类一般比较复杂，玉米种植面积空间分布是协助提取玉米NDVI，提高