《GB2019地表蒸散发遥感产品真实性检验》编制说明

《地表蒸散发遥感产品真实性检验》
编制说明
一、工作简况
（一）任务来源
2016年国家标准化管理委员会批准了《地表蒸散发遥感产品真实性检验》国家标准制定项目（国标委综合[2016]89号），标准计划项目编号为20160473-T-491，正式委托北京师范大学完成本规范的制定任务。

（二）起草单位及主要起草人
本标准的起草单位为北京师范大学以及重庆市勘测院、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、中国科学院光电研究院。

本标准主要起草人有：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、贾媛媛、刘照言。

起草人员负责标准制定工作的组织和协调、相关资料的查阅和收集、标准文本及编制说明的起草与撰写，组织召开相关研讨会。

也通过电子邮件、传真、电话等方式，征集、整理和归纳相关的意见和建议以及行业内征求意见和标准送审等。

（三）主要工作过程
（1）2013年6月在863计划“星机地综合定量遥感系统与应用示范（一期）”项目支持下，启动地表蒸散发遥感产品真实性检验标准研究工作，成立了编写小
组，明确研究内容及任务分工。

（2）2013年8月撰写完成初稿，并组织内部专家进行审议。

根据专家意见修改后，于10月9日提交给863真实性检验课题组，并统一提交给遥感标委会。

（3）2013年12月3日，遥感标委会对提交的标准做了初步审查，并给出修改意见。

针对修改意见，2013年12月下旬做了答复和修改。

（4）2014年2月26日，SAC/TC327全体委员工作会议对该标准进行了审议，同意推荐该标准上报立项。

（5）2014年3月19日，收到遥感标委会的书面意见，并于2014年3月29日做了答复和修改。

（6）2014年6月7日-8日，在北京参加“863真实性检验课题专家咨询会及规范撰写培训会”，学习标准的撰写规则。

（7）2014年8月15日，收到专家的修改意见，并进行进一步完善。

于8月26日提交
修改后的标准稿件、建议书、意见处理表等。

（8）2015年8月，标准草稿提交到国家遥感标委会秘书处。

（9）2015年11月20日，提交标准立项评估材料。

（10）2015年11月25日，通过国家标委会预评估。

（11）2016年4月13-15日，参加国家标委会2016年第一期国际标准化综合知识培训班。

（12）2016年4月14日，进行标准立项公示，4月30日完成公示。

（13）2016年6月12日，《国家标准委关于下达2016年第一批国家标准制修订计划的通知》（国标委综合[2016]39号）批复立项，计划项目编号20160473-T-491。

（14）2016年7月-2017年6月，进一步开展资料调研和编制组内部交流，完善标准草案，并进行编制说明的撰写，形成《地表蒸散发遥感产品真实性检验》标准
工作组讨论稿。

（15）2017年7月-2017年11月，在标准工作组讨论稿的基础上，以工作组内部讨论和专家通讯咨询相结合的方式，继续向相关领域专家广泛征求修改意见。

（16）2018年1月7日，召开国家已立项标准的推进会，遥感标委会等专家对国标的相关事项做了进一步讲解。

（17）2018年4月，举行遥感产品真实性检验国家标准规范研讨会，会上经过充分讨论，明确《遥感产品真实性检验导则》和《陆地遥感产品真实性检验通用方
法》与各标准的相关关系，规范各具体参数标准规范编写过程中的注意事项。

（18）2018年5月，组织专家对已立项的国家标准进一步讨论和征求意见，形成征求意见稿，提交到遥感标委会。

（19）2018年7月，收到遥感标委会秘书处针对本标准征求意见稿的修改意见，并于2018年8月将修改后的征求意见稿提交遥感标委会秘书处。

（20）2019年10月，收到遥感标委会秘书处针对本标准征求意见稿的进一步修改意见。

（21）2019年11月3日，召开已立项国家标准的推进会，进一步明确了《地表蒸散发等遥感产品真实性检验》充分引用《陆地遥感产品真实性检验通用方法》和
《遥感产品真实性检验导则》的内容。

（22）2019年11月，形成新版本的标准征求意见稿，并提交遥感标委会秘书处。

二、标准的制定和起草原则
（一）标准制定背景
真实性检验是确保遥感产品具有可靠准确度，促进遥感模型发展，以及推动遥感产品在各领域广泛应用的必要手段。

近年来，关于地表蒸散发遥感产品真实性检验的研究已受到越来越多的研究者与管理者的重视，相关科研项目的立项、各类中英文科研论文的发表都说明了这一研究的重要性、迫切性与挑战性。

但目前在国家知识产权的专利检索系统中，仅有少
量关于地表蒸散发地面观测的记录，在地表蒸散发遥感产品真实性检验方面仍为空缺。

因此，本标准着眼于构建一套完善的、系统的、针对地表蒸散发遥感产品的真实性检验标准规范，为该类遥感产品真实性检验的设计与执行过程提供参考，以确保该类遥感产品的有效准确度，促进地表蒸散发遥感估算模型的发展，提高地表蒸散发遥感产品的实用价值并扩展其应用范围。

（二）总体原则
编制本标准是以规范地表蒸散发遥感产品进行真实性检验的参考对象、检验方法与操作流程等为总体原则，深入调查研究并反复审查与修订，保证标准起草工作的科学性、真实性、规范性和可操作性。

（三）编制原则
标准编制遵循“先进性、实用性、统一性”的原则。

标准在编制过程中综合地表蒸散发真实性检验领域最新研究成果，对地表蒸散发遥感产品真实性检验所涉及的术语与定义、参考对象、检验方法与操作流程、检验报告等进行统一规定，形成完善的技术标准体系，作为共同遵守的准则和依据，使其在保证先进性的同时具有一定的可操作性和普适性，作为地表蒸散发遥感产品生产与应用相关各行业的共同标准。

三、标准主要技术内容的依据
本标准的主要技术内容包括：与地表蒸散发遥感产品真实性检验相关的术语与定义，以及针对地表蒸散发遥感产品的真实性检验方法、检验流程和评价指标；用于地表蒸散发遥感产品真实性检验的地面测量仪器及其使用方法，以及该类遥感产品真实性检验报告的标准格式。

（一）术语和定义
地表蒸散发遥感产品真实性检验不仅涉及遥感产品的检验，还涉及像元尺度和区域尺度相对真值的获取等过程，对于涉及的具有较强专业性的概念需要明确定义。

起草组在编写术语和定义时，引用了《GB/T 36296-2018遥感产品真实性检验导则》、《GB/T XXXX-20XX 陆地遥感产品真实性检验通用方法》和《GB/T 30943-2014 水资源术语》，还参考和查阅了大量有关地表蒸散发遥感产品真实性检验、尺度转换、地表蒸散发观测与数据处理等国内外相关论文及网站，以确保本标准中专业术语定义简明和精确。

（二）真实性检验方法
本标准依据《GB/T 36296-2018遥感产品真实性检验导则》将地表蒸散发真实性检验方法分为直接检验法和间接检验法，其中直接检验法的相对真值是基于观测数据得到。

在标准中详细规定了每种检验方法的操作流程及实施步骤。

在直接检验法中也详细介绍了像元尺度和区域尺度两种不同空间尺度相对真值的获取方式，其中在像元尺度，需要根据观测仪器所在地表异质性状况，选择合适的像元尺度相对真值获取方法，所涉及的具体尺度转换方法和采样点的布设可参照《GB/T XXXX-20XX陆地遥感产品真实性检验通用方法》当中相应内容实施。

将间接检验法分为交叉检验法、基于高分辨率遥感数据的多尺度逐级检验法和时空变化趋势分析检验法三种。

针对交叉检验法，若有已检的地表蒸散发产品时，可把已知准确度的地表蒸散发产品作为地表蒸散发相对真值，依据遥感产品真实性检验导则中准确度评价
指标对待检地表蒸散发遥感产品的相对准确度进行检验；若没有已检的地表蒸散发产品时，可使用三重检验法或三角帽法对多种地表蒸散发遥感产品间的相对准确度进行评价。

《遥感产品真实性检验导则》当中没有“基于高分辨率遥感数据的多尺度逐级检验法”的介绍，根据地表蒸散发产品的验证工作实际情况，结合《GB/T XXXX-20XX陆地遥感产品真实性检验通用方法》中6.4的规定，将基于高分辨率遥感数据的多尺度逐级检验法作为一种间接检验的方法进行介绍，此处所指的中低分辨率是相对于高分辨率的数据而言。

对于间接检验法中的时空变化趋势分析检验法，主要是在直接与交叉检验法不能实施的情况下进行的间接评价，评价的结果更多侧重定性分析，定量表达的指标较少，可参考《GB/T 36296-2018遥感产品真实性检验导则》中8.2.3的规定实施。

由于遥感产品真实性检验仅得到准确度是不够的，还需要定量评价检验过程中存在的不确定度，本标准依据《GB/T 36296-2018遥感产品真实性检验导则》第6.2节和《GB/T XXXX-20XX陆地遥感产品真实性检验通用方法》第7章的内容对该部分也做出相应规定。

（三）评价指标
为了使地表蒸散发遥感产品真实性检验的定量评价结果有据可依，在参考大量目前有关地表蒸散发遥感产品真实性检验的文献基础上，本标准引用了《GB/T36296-2018遥感产品真实性检验导则》和《GB/T XXXX-20XX陆地遥感产品真实性检验通用方法》中适用于地表蒸散发遥感产品真实性检验的评价指标，这些指标也是目前评价准确度和不确定度中比较通用的。

（四）真实性检验报告文档
当遥感产品真实性检验完成后，应出具一份详细的真实性检验报告文档。

本标准参考《GB/T 36296-2018遥感产品真实性检验导则》对地表蒸散发遥感产品检验报告文档应包括的内容进行了规定。

报告文档中需明确待检地表蒸散发遥感产品特征、参考对象特征、检验方法和评价指标，也应包含产品准确度评价、检验过程的不确定度分析等方面，形成一份详实的报告文档。

（五）附录
附录部分针对地表蒸散发遥感产品检验过程中涉及的观测仪器及使用方法、地表蒸散发遥感产品间相对准确度的计算方法做了规定。

推荐两种用于地表蒸散发遥感产品真实性检验的地面测量仪器：涡动相关仪和闪烁仪。

两者代表了不同空间尺度的地表蒸散发测量仪器，应用较为广泛，且均为国际上公认的具有较高测量准确度的仪器，可用于验证不同空间分辨率的地表蒸散发遥感产品。

推荐地表蒸散发地面测量仪器均为精密仪器，不当的操作或处理会导致数据结果的偏差，因此规定了地表蒸散发观测仪器及其使用方法（附录A）。

此外也介绍了交叉检验当中推荐使用的产品间相对准确度计算方法，分别是三重检验法和三角帽法（附录B）。

四、国内外概况
国际地球观测卫星委员会(CEOS)于1984年成立了定标和真实性检验工作组(WGCV)，
在全球范围内开展遥感产品的定标和真实性检验工作及相关研究，并在2000年专门成立了陆地产品真实性检验小组(LPV)。

美国国家宇航局(NASA)于1999年启动了大足迹研究计划(BigFoot)，欧洲空间局(European Space Agency-ESA)也于21世纪初启动了欧洲陆表遥感传感器验证计划(V ALERI)。

我国遥感界也开展了有关遥感产品真实性检验研究，例如从20世纪90年代起开始针对我国卫星(如气象风云系列，中巴资源卫星CBERS等)数据进行的场外定标试验和验证。

2001年在北京顺义地区开展了由MODIS数据反演陆表参数算法的验证试验。

2014年，中国科学院与高等院校等科研团队共同推动建立了中国科学院遥感试验与地面观测网络(RSON，Remote Sensing Experimental Research and Ground-based Observation Network of Chinese Academy of Sciences)。

然而，在以LPV的研究工作为代表的国内外关于遥感产品真实性检验的研究中，目前尚未有对地表蒸散发遥感产品真实性检验的针对性研究。

从1992年开始的球能量与水循环计划(GEWEX, Global Energy and Water Exchanges Project)所推动建立的LandFlux-EV AL 计划和由欧空局(ESA, European Space Agency)于2009年成立的W ACMOS-ET(Multi-mission Observation Strategy Evapotranspiration project)项目先后收录来自遥感模型估算、再分析数据集、陆面过程模式模拟、地面观测等的各类全球地表蒸散发数据集，在全球范围内对地表蒸散发遥感模型/产品进行检验和相互评价。

基于全球环境基金会(GEF）的“海河流域水资源与水环境综合管理”项目，在海河流域开展了针对ETWatch遥感产品的真实性检验，先后发布《北京地区遥感监测蒸散量(ET)地面独立验证报告（2009）》、《海河流域遥感监测蒸散量(ET)地面独立验证报告（2010）》，引起世行、海委与北京市水务局等有关部门的高度关注。

该验证从不同空间分辨率遥感产品准确度与时间变化趋势评价，误差来源分析以及验证过程的不确定度探索出发，建立了一套较为完善、系统、规范化与可操作的遥感估算地表蒸散发检验方法。

2011年中国科技部设立的863重大项目“星机地综合定量遥感系统与应用示范”中（一期）课题“遥感产品真实性检验关键技术系统及其试验验证”制定包含“地表蒸散发遥感产品真实性检验”在内共26项遥感产品验证标准规范和技术体系作为重要研究内容之一。

2016年，国家自然科学基金委资助的重点基金项目“陆表遥感产品真实性检验中关键理论与方法研究”也将遥感估算地表蒸散发验证作为三大实证研究之一（其余为土壤水分和叶面积指数遥感产品）。

在ISO标准库中未查阅到地表蒸散发（ET）遥感产品真实性检验的相关标准。

目前在国家知识产权的专利检索系统中，仅有少量关于地表蒸散发地面观测的记录，但在地表蒸散发遥感产品真实性检验方面仍为空缺。

五、本标准与相关法律、法规、标准的关系
本标准与现行国家法律、法规和国家标准协调一致。

六、重大意见分歧的处理结果和依据
起草《地表蒸散发遥感产品真实性检验》起草组从2013年至2019年整个编制实施期间，向国内相关的科研院所、高校以及海外的专家、地表蒸散发遥感产品的用户及生产者等广泛征询意见，反复讨论和斟酌，最后定稿。

本规范无重大意见分歧。

七、国家标准作为强制性国家标准或推荐性国家标准的建议
建议作为推荐性国家标准发布。

八、根据需要提出实施标准的建议
目前全国还没有关于地表蒸散发遥感产品真实性检验方面的标准，该标准的建立将直接用于指导地表蒸散发遥感产品的具体真实性检验过程，对于提高地表蒸散发遥感产品的准确度以及推广地表蒸散发遥感产品的应用起到规范和促进作用，建议通过审定后尽快发布。

九、废止现行有关标准的建议
无。

十、其他应予以说明的事项
本标准未做规范的术语可以参考其他行业法规和标准的规定。

《地表蒸散发遥感产品真实性检验》起草小组
二〇一九年月日
附件：
标准工作组讨论稿意见汇总处理表
标准项目名称：地表蒸散发遥感产品真实性检验承办人：第页共页
标准项目负责起草单位：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、中国科学院光电研究院。

电话：2019年12月7日填写。