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ICS37.040

V00/09

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

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高分衛(wèi)星遙感產(chǎn)品真實(shí)性檢驗(yàn)干旱指數(shù)

Validationofthehigh-resolutionsatelliteremotesensingproducts-droughtindex

（征求意見(jiàn)稿）

（本稿完成時(shí)間：2022年9月20日）

XXXX-XX-XX發(fā)布中國(guó)遙感應(yīng)用協(xié)會(huì)發(fā)布XXXX-XX-XX實(shí)施

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高分衛(wèi)星遙感產(chǎn)品真實(shí)性檢驗(yàn)干旱指數(shù)

1范圍

本文件規(guī)定了高分衛(wèi)星遙感干旱指數(shù)定義以及產(chǎn)品檢驗(yàn)流程等，確立了對(duì)高分衛(wèi)星干旱指數(shù)遙感產(chǎn)

品進(jìn)行真實(shí)性檢驗(yàn)的基本要求、檢驗(yàn)方法和檢驗(yàn)報(bào)告。

本文件適用于高分衛(wèi)星干旱指數(shù)遙感產(chǎn)品的真實(shí)性檢驗(yàn)與精度評(píng)價(jià)。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T36296-2018遙感產(chǎn)品真實(shí)性檢驗(yàn)導(dǎo)則

GB/T39468-2020陸地定量遙感產(chǎn)品真實(shí)性檢驗(yàn)通用方法

GB/T20481-2017氣象干旱等級(jí)Gradesofmeteorologicaldrought

GB/T34306-2017干旱災(zāi)害等級(jí)Gradeofdroughtdisaster

QX/T142-2011北方草原干旱指標(biāo)Northerngrasslanddroughtindex

GB/T32135區(qū)域旱情等級(jí)

GB/T32136農(nóng)業(yè)干旱等級(jí)

3術(shù)語(yǔ)和定義

下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

3.1干旱指數(shù)Droughtindex

干旱強(qiáng)度的數(shù)值表示。

注：可提供關(guān)于干旱強(qiáng)度、地點(diǎn)、特定時(shí)間和持續(xù)時(shí)間的定量評(píng)估。

3.2氣象干旱指數(shù)Meteorologicaldroughtindex

根據(jù)氣象干旱形成的原理，構(gòu)建由降水量、蒸散量等要素組成的綜合指標(biāo)。

注：用于監(jiān)測(cè)或評(píng)價(jià)某區(qū)域某時(shí)間段內(nèi)由于天氣氣候異常引起的地表水分短缺的程度。

[來(lái)源：GB/T20481-2017，3.2]

3.3相對(duì)濕潤(rùn)度指數(shù)RelativeMoistureIndex,MI

表征某時(shí)段降水量與蒸散量之間平衡狀況的指標(biāo)。

注：反映作物生長(zhǎng)季節(jié)大氣中的水分平衡特征,適用于作物生長(zhǎng)季節(jié)月以上尺度的干旱監(jiān)測(cè)和評(píng)估。

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3.4干旱嚴(yán)重程度指數(shù)DroughtSeverityIndex,DSI

綜合了歸一化植被指數(shù)（NDVI）和蒸散量（ET）與潛在蒸散量（PET）的比值（ET/PET）來(lái)表示

干旱嚴(yán)重程度指數(shù)。

注：其中NDVI描述植被生長(zhǎng)狀況，ET/PET描述農(nóng)作物受水分脅迫狀況。

3.5溫度植被干旱指數(shù)Temperaturevegetationdrynessindex，TVDI

一種基于光學(xué)與熱紅外遙感通道數(shù)據(jù)進(jìn)行植被覆蓋區(qū)域表層土壤水分反演的方法。

3.6高分衛(wèi)星遙感干旱指數(shù)Droughtindexbasedonhighresolutionremotesensing

基于高分衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)生產(chǎn)的干旱指數(shù)。

3.7遙感產(chǎn)品真實(shí)性檢驗(yàn)Validationofremotesensingproducts

利用直接檢驗(yàn)或間接檢驗(yàn)的方法，對(duì)遙感反演產(chǎn)品的精度進(jìn)行檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)。

4基本要求

高分衛(wèi)星干旱指數(shù)遙感產(chǎn)品真實(shí)性檢驗(yàn)應(yīng)滿足以下條件：

a)干旱指數(shù)檢驗(yàn)的地面真值數(shù)據(jù)應(yīng)與待檢高分衛(wèi)星干旱指數(shù)遙感產(chǎn)品相同或相近時(shí)刻（不超過(guò)3

天）且同地區(qū)；

b)檢驗(yàn)真值的空間位置應(yīng)與待檢高分衛(wèi)星干旱指數(shù)遙感產(chǎn)品相匹配，配準(zhǔn)誤差應(yīng)不大于1個(gè)像

元；

c)檢驗(yàn)對(duì)象應(yīng)涵蓋驗(yàn)證區(qū)中的主要地表類型，除水體、冰雪、城鎮(zhèn)和建設(shè)用地外。

5高分衛(wèi)星干旱指數(shù)遙感產(chǎn)品真實(shí)性檢驗(yàn)方法

5.1檢驗(yàn)方法選擇

高分衛(wèi)星干旱指數(shù)遙感產(chǎn)品的真實(shí)性檢驗(yàn)方式分為直接檢驗(yàn)法和間接檢驗(yàn)法，根據(jù)可獲取檢驗(yàn)真值

的情況選擇相應(yīng)的檢驗(yàn)方法：

a)直接檢驗(yàn)是在檢驗(yàn)場(chǎng)或者各站點(diǎn)等獲取實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)高分衛(wèi)星遙感反演的產(chǎn)品進(jìn)行檢驗(yàn)，在高分

衛(wèi)星過(guò)境時(shí)使用地面儀器同步采集檢驗(yàn)場(chǎng)的干旱指數(shù)，將高分衛(wèi)星反演的產(chǎn)品與地面觀測(cè)站的數(shù)據(jù)進(jìn)行

比較，以檢驗(yàn)高分衛(wèi)星產(chǎn)品。在真實(shí)性檢驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)優(yōu)采用直接檢驗(yàn)法，選擇干旱指數(shù)地面同步測(cè)量

數(shù)據(jù)作為參考對(duì)象；

b)間接檢驗(yàn)是使用其他遙感器獲得的數(shù)據(jù)與高分衛(wèi)星干旱指數(shù)遙感產(chǎn)品進(jìn)行比較，查看結(jié)果精度，

或者使用其他方法獲得結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。當(dāng)沒(méi)有干旱指數(shù)地面同步測(cè)量數(shù)據(jù)時(shí)，但有已檢且空間分辨率不

低于待檢高分衛(wèi)星遙感產(chǎn)品的其他干旱指數(shù)衛(wèi)星遙感產(chǎn)品時(shí)，可采用間接檢驗(yàn)法中的交叉檢驗(yàn)法。

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5.2直接檢驗(yàn)法

直接檢驗(yàn)法是基于像元尺度或區(qū)域尺度的干旱指數(shù)相對(duì)真值來(lái)檢驗(yàn)高分衛(wèi)星干旱指數(shù)遙感產(chǎn)品。其

相對(duì)真值基于觀測(cè)數(shù)據(jù)得到，可作為首選驗(yàn)證方法。直接檢驗(yàn)法的操作流程見(jiàn)圖1，具體如下：

圖1高分衛(wèi)星干旱指數(shù)遙感產(chǎn)品直接檢驗(yàn)操作流程

5.2.1驗(yàn)證區(qū)選擇

應(yīng)選擇高分衛(wèi)星過(guò)境區(qū)域開(kāi)展真實(shí)性檢驗(yàn)，至少選擇待檢高分衛(wèi)星干旱指數(shù)遙感產(chǎn)品3×3個(gè)像元

對(duì)應(yīng)的地表區(qū)域作為驗(yàn)證區(qū)。驗(yàn)證區(qū)應(yīng)與待檢高分衛(wèi)星干旱指數(shù)遙感產(chǎn)品保持空間尺度相匹配。

5.2.2樣本選擇

根據(jù)驗(yàn)證區(qū)干旱指數(shù)空間異質(zhì)性分析結(jié)果，選擇適用的空間抽樣方法確定樣本位置；驗(yàn)證區(qū)內(nèi)每個(gè)

像元的樣本量不低于3個(gè)，且每種主要地表類型至少有1個(gè)樣本；選擇的樣本應(yīng)根據(jù)地表類型所占面積比

例賦予一定的權(quán)重，以保證每個(gè)樣本具有一定的空間代表性。

5.2.3干旱指數(shù)地面同步測(cè)量

按照樣本位置，開(kāi)展干旱指數(shù)的地面同步測(cè)量，優(yōu)先采用自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器測(cè)量干旱指數(shù)。固定位置連

續(xù)測(cè)量可采用與待檢干旱指數(shù)衛(wèi)星遙感產(chǎn)品獲取時(shí)間最近的觀測(cè)值作為樣本測(cè)量值。

干旱指數(shù)觀測(cè)數(shù)據(jù)的獲取可以通過(guò)以下三種方式獲取。

觀測(cè)觀測(cè)方觀測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)布設(shè)方案

儀器式頻次完備性格式

固定點(diǎn)連續(xù)觀測(cè)

渦動(dòng)、四分量或紅外溫30分缺測(cè)率

自動(dòng)EXCEL四分量或紅外溫度計(jì)測(cè)LST、渦動(dòng)測(cè)

度計(jì)鐘<5%

ET

固定點(diǎn)連續(xù)觀測(cè)

四分量或紅外溫度計(jì)、30分缺測(cè)率

自動(dòng)EXCEL四分量或紅外溫度計(jì)測(cè)LST、光譜儀

光譜儀鐘<5%

測(cè)NDVI

30分缺測(cè)率固定點(diǎn)連續(xù)觀測(cè)，用渦動(dòng)測(cè)ET、雨量

渦動(dòng)、雨量筒自動(dòng)EXCEL

鐘<5%筒測(cè)量降水

5.2.4地表干旱指數(shù)相對(duì)真值獲取

根據(jù)待檢高分衛(wèi)星干旱指數(shù)遙感產(chǎn)品的空間分辨率、驗(yàn)證區(qū)地表干旱指數(shù)空間異質(zhì)性以及樣本的空

間代表性，進(jìn)行樣本測(cè)量值尺度轉(zhuǎn)換，獲取與待檢高分衛(wèi)星干旱指數(shù)遙感產(chǎn)品空間分辨率相一致的地表

干旱指數(shù)相對(duì)真值。

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5.2.5精度評(píng)價(jià)方法

精度評(píng)價(jià)使用誤差矩陣（ErrorMatrix），在產(chǎn)品數(shù)據(jù)上抽樣檢驗(yàn)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的比

較。真實(shí)性檢驗(yàn)的結(jié)果表達(dá)形式分為數(shù)據(jù)和圖形表達(dá)兩種。數(shù)據(jù)表達(dá)：絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差，RMSE（均

方根偏差），kappa系數(shù)等，數(shù)據(jù)表達(dá)結(jié)果定量化，可以定量化評(píng)價(jià)結(jié)果是否合格。圖表表達(dá)：有散點(diǎn)

圖，誤差空間分布圖，時(shí)序變化曲線，直方圖等，圖像表達(dá)可以形象的表達(dá)數(shù)據(jù)的真實(shí)性，尤其可以選

取異常點(diǎn)。

5.2.6不確定度分析

按照GB/T36296-2018中6.2規(guī)定的不確定度評(píng)價(jià)指標(biāo)以及GB/T39468—2020中6.2規(guī)定的不確定性

評(píng)價(jià)方法對(duì)直接檢驗(yàn)過(guò)程不確定度進(jìn)行分析。常用的不確定度評(píng)價(jià)指標(biāo)的計(jì)算方法見(jiàn)GB/T36296—2018

附錄B。

5.2間接檢驗(yàn)法

高分衛(wèi)星干旱指數(shù)遙感產(chǎn)品的間接檢驗(yàn)主要操作流程見(jiàn)圖2。主要步驟如下：

圖2高分衛(wèi)星干旱指數(shù)遙感產(chǎn)品間接檢驗(yàn)操作流程

a)參考對(duì)象選擇：宜選擇與待檢高分衛(wèi)星干旱指數(shù)遙感產(chǎn)品時(shí)間分辨率一致（不超過(guò)3天）的已

檢衛(wèi)星遙感干旱指數(shù)產(chǎn)品作為參考對(duì)象。

b)時(shí)間一致性檢查：檢查待檢高分衛(wèi)星干旱指數(shù)遙感產(chǎn)品與參考對(duì)象時(shí)間分辨率是否一致。若待

檢高分衛(wèi)星遙感產(chǎn)品與參考對(duì)象的時(shí)間分辨率不一致，可通過(guò)時(shí)間尺度平均法進(jìn)行升尺度，獲

取與待檢產(chǎn)品時(shí)間分辨率相一致的衛(wèi)星遙感產(chǎn)品作為參考對(duì)象。

c)空間配準(zhǔn)：應(yīng)采用遙感產(chǎn)品幾何校正方法對(duì)待檢高分衛(wèi)星干旱指數(shù)遙感產(chǎn)品與參考對(duì)象進(jìn)行幾

何配準(zhǔn)。

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d)空間一致性檢查：檢查待檢高分衛(wèi)星干旱指數(shù)遙感產(chǎn)品與參考對(duì)象是否空間一致。如果二者一

致，可直接采用參考對(duì)象作為相對(duì)真值；若二者空間分辨率不一致，宜采用雙線性內(nèi)插法進(jìn)行

升尺度，將待檢高分衛(wèi)星干旱指數(shù)遙感產(chǎn)品與參考對(duì)象的空間分辨率保持一致，獲取空間分辨

率相一致的參考對(duì)象作為真值。

e)樣本選擇：當(dāng)待檢高分衛(wèi)星干旱指數(shù)遙感產(chǎn)品像元數(shù)較少時(shí)，可直接對(duì)所有像元進(jìn)行比較驗(yàn)證；

當(dāng)像元數(shù)較多時(shí)，宜采用滿足統(tǒng)計(jì)意義的空間抽樣方法進(jìn)行樣本選擇，樣本選取方法和樣本量

確定參見(jiàn)GB/T36296—2018附錄C。

f)準(zhǔn)確度評(píng)價(jià)：按GB/T36296—2018中6.1規(guī)定的準(zhǔn)確度評(píng)價(jià)指標(biāo)定量表達(dá)待檢高分衛(wèi)星干旱

指數(shù)遙感產(chǎn)品的準(zhǔn)確度。

g)不確定度分析：按GB/T36296-2018中6.2規(guī)定的不確定度評(píng)價(jià)指標(biāo)以及GB/T39468—2020

中6.2規(guī)定的不確定性評(píng)價(jià)方法對(duì)交叉檢驗(yàn)過(guò)程不確定度進(jìn)行分析。

除了交叉驗(yàn)證法之外，在無(wú)像元或區(qū)域尺度相對(duì)真值時(shí)還可以采用多尺度逐級(jí)檢驗(yàn)法和時(shí)空變化趨

勢(shì)分析檢驗(yàn)法。基于高分辨率遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)的多尺度逐級(jí)檢驗(yàn)法需要結(jié)合不同空間分辨率的衛(wèi)星遙感信

息以及干旱指數(shù)觀測(cè)數(shù)據(jù)等，并且涉及不同分辨率干旱指數(shù)遙感估算值的尺度效應(yīng)等問(wèn)題；時(shí)空變化趨

勢(shì)分析檢驗(yàn)法可適用于上述檢驗(yàn)方法都無(wú)法實(shí)施的情況。該方法檢驗(yàn)干旱指數(shù)遙感產(chǎn)品時(shí)空變化趨勢(shì)與

干旱指數(shù)影響因子（如植被狀況、氣象條件、土壤水分等）的時(shí)空變化趨勢(shì)是否一致，但無(wú)法定量給出

待檢產(chǎn)品的準(zhǔn)確度。

5檢驗(yàn)報(bào)告

5.1封面

檢驗(yàn)報(bào)告封面應(yīng)包括以下信息：

a)檢驗(yàn)報(bào)告編號(hào)；

b)檢驗(yàn)報(bào)告名稱；

c)檢驗(yàn)負(fù)責(zé)人；

d)檢驗(yàn)核對(duì)人；

e)檢驗(yàn)簽發(fā)人；

f)檢驗(yàn)單位；

g)送檢單位；

h)檢驗(yàn)時(shí)間。

5.2正文信息

5.2.2待檢高分衛(wèi)星遙感干旱指數(shù)產(chǎn)品概述

對(duì)待檢高分衛(wèi)星干旱指數(shù)遙感產(chǎn)品進(jìn)行描述，至少應(yīng)包括：待檢高分衛(wèi)星干旱指數(shù)遙感產(chǎn)品的數(shù)據(jù)

源、時(shí)空覆蓋范圍、時(shí)空分辨率、投影方式、數(shù)據(jù)單位、數(shù)據(jù)格式，以及產(chǎn)品算法等內(nèi)容。

5.2.3參考對(duì)象描述

對(duì)參考對(duì)象的數(shù)據(jù)集進(jìn)行描述。對(duì)于直接檢驗(yàn)，宜包括：參考對(duì)象的測(cè)量?jī)x器、測(cè)量方法、測(cè)量時(shí)

間、測(cè)量位置（經(jīng)緯度、海拔高度、地表類型等）、數(shù)據(jù)單位、數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)處理流程、尺度轉(zhuǎn)換方

法以及數(shù)據(jù)質(zhì)量等內(nèi)容。對(duì)于間接檢驗(yàn)，宜包括：參考對(duì)象的數(shù)據(jù)源、準(zhǔn)確度的描述。

5.2.4檢驗(yàn)方法及流程

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對(duì)采用的檢驗(yàn)方法和檢驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行描述，宜包括：

a)檢驗(yàn)方法概述；

b)檢驗(yàn)流程；

c)檢驗(yàn)結(jié)果的評(píng)價(jià)指標(biāo)；

d)檢驗(yàn)過(guò)程的記錄要求；

e)檢驗(yàn)結(jié)果的存檔。

5.2.5真實(shí)性檢驗(yàn)結(jié)論

對(duì)真實(shí)性檢驗(yàn)的評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行描述，宜包括：

a)真實(shí)性檢驗(yàn)結(jié)果總體評(píng)價(jià)：描述所檢驗(yàn)高分衛(wèi)星干旱指數(shù)遙感產(chǎn)品的總體精度；

b)分項(xiàng)指標(biāo)評(píng)價(jià)：定量描述所檢高分衛(wèi)星干旱指數(shù)遙感產(chǎn)品在不同區(qū)域、不同土地覆蓋類型的精

度，以及與參考對(duì)象空間分布和時(shí)間變化的一致程度，分析檢驗(yàn)過(guò)程中的不確定性；

c)分析檢驗(yàn)過(guò)程中的不確定度。

5.2.6附加信息

對(duì)高分衛(wèi)星干旱指數(shù)遙感產(chǎn)品真實(shí)性檢驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題和其他相關(guān)信息進(jìn)行說(shuō)明和描述，在可

能的情況下給出待檢干旱指數(shù)遙感產(chǎn)品應(yīng)用中的注意事項(xiàng)及改進(jìn)建議。

5.3檢驗(yàn)報(bào)告信息簡(jiǎn)表

高分衛(wèi)星干旱指數(shù)遙感產(chǎn)品的檢驗(yàn)報(bào)告信息簡(jiǎn)表編制見(jiàn)GB/T36296?2018附錄D。

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附錄A干旱指數(shù)等級(jí)劃分

（資料性）

表1基于DSI（干旱嚴(yán)重程度指數(shù)）的干濕等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)

類別Category干濕程度Intensity干旱嚴(yán)重程度指數(shù)DSI

W5非常濕潤(rùn)Extremelywet1.50≤DSI

W4很濕潤(rùn)Verywet1.20≤DSI＜1.50

W3中等濕潤(rùn)Moderatelywet0.90≤DSI＜1.20

W2輕微濕潤(rùn)Slightlywet0.60≤DSI<0.90

W1初期濕潤(rùn)Incipientwetspell0.30≤DSI<0.60

WD接近正常Nearnormal-0.30≤DSI<0.30

D1初期干旱Incipientdrought-0.60≤DSI＜-0.30

D2輕微干旱Milddrought-0.90≤DSI<-0.60

D3中等干旱Moderatedrought-1.20≤DSI<-0.90

D4嚴(yán)重干旱Severedrought-1.50≤DSI＜-1.20

D5極端干旱ExtremelydroughtDSI≤-1.50

表2氣象干旱綜合指數(shù)等級(jí)的劃分表

等級(jí)類別MCI干旱影響程度

地表濕潤(rùn)，作物水分供應(yīng)充足；地表水資源充足，能滿足人們生產(chǎn)、生

1無(wú)旱-0.5<MCI

活需要

2輕旱-1.0<MCI≤-0.5地表空氣干燥，土壤出現(xiàn)水分輕度不足，作物輕微缺少，葉色不正；水

資源出現(xiàn)短缺，但對(duì)生產(chǎn)、生活影響不大

3中旱-1.5<MCI≤-1.0土壤表面干燥，土壤出現(xiàn)水分不足，作物葉片出現(xiàn)萎蔫現(xiàn)象；水資源短

缺，對(duì)生成、生活造成影響

重旱

4-2.0<MCI≤-1.5土壤水分持續(xù)嚴(yán)重不足，出現(xiàn)干土層（1cm~10cm），作物出現(xiàn)枯死現(xiàn)象；

河流出現(xiàn)斷流，水資源嚴(yán)重不足，對(duì)生產(chǎn)、生活造成較嚴(yán)重影響

特旱

5MCI≤-2.0土壤水分持續(xù)嚴(yán)重不足，出現(xiàn)干土層（1cm~10cm），作物出現(xiàn)枯死現(xiàn)象；

多條河流出現(xiàn)斷流，水資源嚴(yán)重不足，對(duì)生產(chǎn)、生活造成嚴(yán)重影響

表3高分衛(wèi)星干旱指數(shù)遙感產(chǎn)品的四級(jí)驗(yàn)證框架

級(jí)別描述主要特點(diǎn)

只在少量地點(diǎn)(<30)和時(shí)間段，通過(guò)與實(shí)測(cè)和其他參考數(shù)據(jù)對(duì)比對(duì)產(chǎn)品少量地點(diǎn)(<30)和時(shí)

一級(jí)

精度進(jìn)行過(guò)評(píng)價(jià)間段的驗(yàn)證

二級(jí)對(duì)產(chǎn)品精度在相當(dāng)數(shù)量的地點(diǎn)和時(shí)間段進(jìn)行了估算；對(duì)產(chǎn)品自身及與代表性站點(diǎn)和時(shí)間段

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其他類似產(chǎn)品的時(shí)空一致性也已在代表性地點(diǎn)和時(shí)間段進(jìn)行了評(píng)價(jià)；的驗(yàn)證

結(jié)果發(fā)表在審稿期刊上

通過(guò)與實(shí)測(cè)和其他參考數(shù)據(jù)的對(duì)比，對(duì)產(chǎn)品的不確定性特征已經(jīng)得到

不確定性很好地進(jìn)行

很好的量化；產(chǎn)品不確定性已經(jīng)在具有代表性的多個(gè)地點(diǎn)和時(shí)間段進(jìn)

三級(jí)了量化和統(tǒng)計(jì)分析，

行過(guò)深入的統(tǒng)計(jì)分析；對(duì)產(chǎn)品自身及與其他類似產(chǎn)品的時(shí)空一致性也

時(shí)空一致性得到評(píng)價(jià)

已在代表性地點(diǎn)和時(shí)間段進(jìn)行了評(píng)價(jià)；結(jié)果發(fā)表在審稿期刊上

在產(chǎn)品新版本發(fā)布以及時(shí)間序列延長(zhǎng)后，三級(jí)驗(yàn)證結(jié)果能夠系統(tǒng)地更

四級(jí)系統(tǒng)驗(yàn)證

新

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附錄B高分衛(wèi)星遙感干旱指數(shù)計(jì)算方法

1垂直干旱指數(shù)（PerpendicularsDroughtIndex，PDI）

圖1PDI構(gòu)建示意圖

PDI構(gòu)建示意圖如圖1所示，PDI描述了水分含量在NIR-Red光譜特征空間的分布規(guī)律，離土壤基線

法線越遠(yuǎn)表示越干旱，越近越濕潤(rùn)。高分衛(wèi)星遙感PDI的計(jì)算公式為:

（1）

式中，M為土壤線的斜率；Rred為高分衛(wèi)星遙感紅光波段反射率；Rnir為高分衛(wèi)星遙感近紅外波段反

射率。

2修正型垂直干旱指數(shù)（ModifiedPerpendicularsDroughtIndex，MPDI）

MPDI是對(duì)PDI的修正，弱化了強(qiáng)散射對(duì)垂直干旱指數(shù)的影響，其計(jì)算公式為:

（2）

式中，M為土壤線的斜率；Rred為高分衛(wèi)星遙感紅光波段反射率；Rnir為高分衛(wèi)星遙感近紅外波段反

射率；Rred,v為植被在高分衛(wèi)星遙感Red波段的反射率；Rnir,v為植被在高分衛(wèi)星遙感Nir波段的反射率；fv

為植被覆蓋度。

（3）

式中，NDVIv、NDVIs分別代表純植被和裸土的歸一化植被指數(shù)。

3溫度植被干旱指數(shù)(temperaturevegetationdrynessindex，TVDI)

考慮表征植被生長(zhǎng)狀況的歸一化植被指數(shù)（NDVI）和地表溫度（LST）兩個(gè)因素，構(gòu)建NDVI-LST

的特征空間，在不同植被指數(shù)等級(jí)范圍統(tǒng)計(jì)對(duì)應(yīng)植被冠層溫度或者土壤溫度信息。某一區(qū)域、同一時(shí)期

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各柵格上的NDVI和LST分別作為x和y繪制在同一散點(diǎn)圖時(shí)，能形成獨(dú)特的三角形關(guān)系，并基于該關(guān)系

建立TVDI，其計(jì)算公式為:

（4）

式中，ITVD為溫度植被干旱指數(shù)；a1、b1、a2和b2分別為干邊和濕邊回歸方程的系數(shù)，干邊和濕

邊由某一時(shí)刻同一NDVI對(duì)應(yīng)的地表溫度最高值和地表溫度最低值構(gòu)成。TVDI取值范圍為0~1，其值

越大，表明植被干旱狀況越嚴(yán)重，反之則干旱狀況越輕。NDVI由高分衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的紅光波段和近

紅外波段反射率數(shù)據(jù)計(jì)算而來(lái)，溫度數(shù)據(jù)由氣象站點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)獲取。

4氣象干旱綜合指數(shù)（MeteorologicalDroughtIndex,MCI）

氣象干旱綜合指數(shù)(MCI)，其計(jì)算公式：

（5）

式中，IMC為氣象干旱綜合指數(shù)；WSPI，60為近60天的標(biāo)準(zhǔn)化權(quán)重降水指數(shù)；IM，30為近30天的相對(duì)濕

潤(rùn)度指數(shù)；ISP，90和ISP，150分別為近90天和近150天的標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)；a、b、c和d4個(gè)權(quán)重系數(shù)分別取0.3、

0.5、0.3和0.2；Ka為季節(jié)調(diào)節(jié)系數(shù)，在4-10月分別選取0.6、1.0、1.2、1.2、1.0、0.9和0.4。

5降水量距平百分率（PrecipitationAnomalyinpercentage,PA）

降水量距平百分率(PA)是用于表征某時(shí)段降水量較常年值偏多或偏少的指標(biāo)之一﹐能直觀反映降

水異常引起的干旱,一般適用于半濕潤(rùn)、半干旱地區(qū)平均氣溫高于10℃的時(shí)間段干旱事件的監(jiān)測(cè)和評(píng)估。

其計(jì)算公式：

（6）

式中，PA為某時(shí)段降水量距平百分率；P為某時(shí)段降水量；為計(jì)算時(shí)段同期氣候平均降水量。

6相對(duì)濕潤(rùn)度指數(shù)(relativeMoistureIndex,MI)

相對(duì)濕潤(rùn)度指數(shù)(MI)，其計(jì)算公式：

（7）

式中，MI為某時(shí)段相對(duì)濕潤(rùn)度；P為某時(shí)段的降水量；PET為某時(shí)段的潛在蒸散