ICS07.040 CCS A 77 中华人民共和国国家标准 GB/T41281—2022 光合有效辐射遥感产品真实性检验 2022-10-01实施 2022-03-09发布 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会 GB/T 41281—2022 目 次 前言 引言 IV 1 范围 规范性引用文件 2 3术语和定义 参考对象 4 基本要求 5 检验方法 6 检验报告 附录A（资料性） 全球光合有效辐射及总辐射地面观测数据列表 附录B（资料性） 空间代表性评价方法 附录C（规范性） 观测样点布设及光合有效辐射地面观测 10 附录D（资料性） 时间一致性转换方法 12 附录E（资料性） 光合有效辐射遥感产品真实性检验信息简表样例 参考文献 GB/T41281—2022 前言 本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则 第1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（SAC/TC327）归口。 科学研究院、中国资源卫星应用中心、生态环境部卫星环境应用中心。 本文件主要起草人：李丽、辛晓洲、张海龙、闻建光、吴骅、王培娟、高彦华、姚延娟、仲波、余珊珊、 柏军华、杜永明、柳钦火、刘照言、于江丰、龚力峰。 II GB/T41281—2022 引言 光合有效辐射是太阳辐射中能被绿色植物用来进行光合作用的能量。光合有效辐射作为生物量形 成的基本能源，直接影响着植物的生长、发育、产量和质量，光合有效辐射遥感产品能够提供全球及区域 尺度的光合有效辐射，在光合潜力、作物生长模拟、碳循环、全球变化等研究中具有重要意义。 本文件旨在统一不同类型、不同时空分辨率的光合有效辐射遥感产品的真实性检验参考对象、检验 流程、检验方法，并形成光合有效辐射遥感产品质量评价的指标与方法，保证光合有效辐射遥感产品在 科学研究和行业应用中的一致性和产品质量。 IV GB/T41281—2022 光合有效辐射遥感产品真实性检验 1范围 本文件规定了光合有效辐射遥感产品真实性检验的参考对象、基本要求、检验方法和检验报告。 本文件适用于光合有效辐射遥感产品的真实性检验 规范性引用文件 2 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 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界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 太阳辐射 solar radiation 太阳发出的电磁辐射。 ［来源：GB/T36299—2018，2.3] 3.2 光合有效辐射 photosynthetic active radiation 太阳辐射光谱中可被绿色植物的质体色素吸收、转化并用于合成有机物质的一定波段的辐射能 注：一般把400nm～700nm的太阳辐射称为光合有效辐射。 ［来源：GB/T31163—2014，5.8］ 3.3 短波辐射 shortwaveradiation 波长介于0.28μm~3um的电磁辐射。 ［来源：GB/T311632014，5.9] 3.4 直接辐射 direct radiation 从日面及其周围一小立体角内发出的辐射。 注：一般情况下，直接辐射是由视场角约为5°的仪器测定的。因此，它包括日面周围的部分散射辐射，即环日辐射， 而日面本身的视场角仅约为0.5° ［来源：GB/T31163—2014，5.11] 3.5 散射辐射 diffuse radiation 太阳辐射被空气分子、云和空气中的各种微粒分散成无方向性的、但不改变其单色组成的辐射。 1 GB/T41281—2022 ［来源：GB/T31163—2014，5.14] 3.6 总辐射globalradiation 水平面从上方2元立体角范围内接收到的直接辐射和散射辐射之和。 ［来源：GB/T31163—2014，5.15] 3.7 光量子通量密度 photon flux density 单位时间投射到单位面积上的光子数量。 注：单位为微摩尔每平方米秒[μmol/（m·s)］ 3.8 瞬时光合有效辐射 finstantaneousphotosynthetic active radiation 某一时刻的光合有效辐射值。 注：单位为瓦每平方米（W/m） 3.9 日累积光合有效辐射dailyphotosyntheticactiveradiation 一天时间（24h）内光合有效辐射的累加值。 注：单位为兆焦耳每平方米（MJ/m²）。 3.10 SZIC 月累积光合有效辐射 monthly photosynthetic active radiation 一个月时间内光合有效辐射的累加值 注：单位为兆焦耳每平方米（MJ/m）。 3.11 年累积光合有效辐射yearlyphotosyntheticactiveradiation 一年时间内光合有效辐射的累加值。 注：单位为兆焦耳每平方米（MJ/m）。 3.12 下行短波辐射 downward shortwaveradiation 大气层顶的太阳短波辐射经吸收、散射等作用后到达地表的电磁辐射。 4参考对象 光合有效辐射遥感产品真实性检验的参考对象包括 a）地面观测数据：包括已有观测站点或布设观测样点利用光量子测量表或总辐射表获取的地面 观测数据。全球已公开发布的光合有效辐射及总辐射地面观测数据列表见附录A。 b 5基本要求 要求： a 参考对象为已检遥感产品时，已检遥感产品的空间分辨率，宜与待检光合有效辐射遥感产品的 空间分辨率相同或相近；已检遥感产品的时间分辨率，应高于待检光合有效辐射遥感产品的时 间分辨率或与待检光合有效辐射遥感产品的时间分辨率一致； 2 GB/T 41281—2022 b) 参考对象宜具有区域代表性，覆盖待检光合有效辐射遥感产品范围内的不同高程和地理条件； c) 参考对象宜具有时间代表性，覆盖一天中不同时刻、一年中不同季节； (P 参考对象宜具有天气状况代表性，包括晴天、阴天，为全天候天气条件。 6检验方法 6.1 检验方法选择 光合有效辐射遥感产品的真实性检验方法包括直接检验方法和间接检验方法。应首选地面观测数 据进行光合有效辐射遥感产品的真实性检验，当有地面观测数据时，应采用直接检验法；当有已检遥感 产品时，可采用间接检验法。 6.2直接检验法 光合有效辐射遥感产品直接检验法检验流程应符合GB/T36296一2018中8.1的规定，主要操作 流程见图1，具体步骤如下。 待检验的光 合有效辐射 感产品 已有观测站点数据判断 是 已有樊测站点室 观测样点布设 问代表性评价 空间代表性判断 足 有观测站点 观测样点数据 数据获取 采集 光量子巡量密度与光合有效辐射转换 光合有效辐射 计算 总辑射与光合有效辑射转换 空间匹！ T 否 时间致性判断 瞬时光合有效辐射遥感产品 日累积光合有效辐射遥感产品 时间一致性转换 月累积光合有效辐射遥感产品 年累积光合有效辐射遥感产品 雅确度评价 不确定度分析 图1 光合有效辐射遥感产品直接检验法操作流程 3 GB/T41281—2022 a 待检验光合有效辐射遥感产品：获取产品的类别、空间分辨率、时间分辨率、空间范围等信息 b)t 已有观测站点数据判断：根据待检光合有效辐射遥感产品的空间范围判断在此范围内是否有 已有观测站点数据，已有观测站点数据见附录A。若有已有观测站点数据，则进行已有观测站 点空间代表性评价；若没有已有观测站点数据，则进行观测样点布设。 c)t 已有观测站点空间代表性评价：见附录B中的空间代表性评价方法计算已有地面观测站点的 空间代表性评价指标。 d) 空间代表性判断：根据计算的空间代表性评价指标，若空间代表性评价指标大于或等于0.8，则 选择已有观测站点数据作为参考对象：若空间代表性评价指标小于0.8，则进行观测样点布设。 e) 已有观测样点数据获取：根据待检光合有效辐射遥感产品的类别、空间分辨率、时间分辨率以 及空间范围信息下载对应的已有观测站点数据 f) 观测样点布设：按附录C中C.1的要求进行观测样点布设。 g） 观测样点数据采集：按C.2的要求进行观测样点数据采集。 h) 光合有效辐射计算： 若获取的地面观测数据为光量子测量表测量的观测数据，按公式（C.1)将地面观测的光量 子通量密度数据转换为光合有效辐射数据； 一若获取的地面观测数据为总辐射表测量的观测数据，按公式（C.2)将地面观测的总辐射数 据转换为光合有效辐射数据。 i）空间匹配：将地面观测站点/样点与待检验的光合有效辐射遥感产品像元进行空间匹配。 i）时间一致性判断：根据待检验的光合有效辐射遥感产品的时间尺度，判断地面观测数据的时间 尺度是否一致，若时间尺度一致，则作为像元尺度相对真值；若时间尺度不一致，则应进行时间 一致性转换。 k）时间一致性转换： 一一若待检验的光合有效辐射遥感产品为瞬时光合有效辐射产品，则宜选择待检验遥感产品 时刻30min内的地面观测数据平均值作为像元尺度相对真值； 一若待检验的光合有效辐射遥感产品为日累积光合有效辐射产品，应对地面观测数据进行 日累积计算作为像元尺度相对真值（见附录D中D.1）； 一若待检验的光合有效辐射遥感产品为月累积光合有效辐射遥感产品，应对地面观测数据 进行月累积计算作为像元尺度相对真值（见D.1）； 一若待检验的光合有效辐射遥感产品为年累积光合有效辐射遥感产品，应对地面