ICS07.060

CCSA47

15

內(nèi)蒙古自治區(qū)地方標(biāo)準(zhǔn)

DB15/T3979—2025

基于遙感信息的草原區(qū)牧草產(chǎn)量估測

技術(shù)規(guī)程

Codeofpracticeforestimatingforageyieldinsteppeareasbased

onremotesensinginformation

2025-04-18發(fā)布2025-05-18實(shí)施

內(nèi)蒙古自治區(qū)市場監(jiān)督管理局發(fā)布

DB15/T3979—2025

目次

前言.................................................................................II

1范圍...............................................................................1

2規(guī)范性引用文件.....................................................................1

3術(shù)語和定義.........................................................................1

4草原類型資料.......................................................................1

5遙感數(shù)據(jù)處理.......................................................................2

MODIS數(shù)據(jù)采集..................................................................2

MODIS數(shù)據(jù)處理..................................................................2

6牧草產(chǎn)量估測.......................................................................2

7基于MODIS-NDVI的牧草產(chǎn)量等級(jí)劃分..................................................3

I

DB15/T3979—2025

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定

起草。

本文件由內(nèi)蒙古自治區(qū)氣象標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（SAM/TC23）提出并歸口。

本文件起草單位：內(nèi)蒙古自治區(qū)生態(tài)與農(nóng)業(yè)氣象中心、呼倫貝爾市氣象局、內(nèi)蒙古自治區(qū)氣象服務(wù)

中心、內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)技術(shù)推廣中心。

本文件主要起草人：娜日蘇、趙岳冀、李丹、陳悅、高洪濤、代海燕、張連義。

II

DB15/T3979—2025

基于遙感信息的草原區(qū)牧草產(chǎn)量估測技術(shù)規(guī)程

1范圍

本文件規(guī)定了基于MODIS遙感數(shù)據(jù)估測草原區(qū)牧草產(chǎn)量的遙感數(shù)據(jù)處理、牧草產(chǎn)量估測和牧草產(chǎn)量

等級(jí)劃分技術(shù)要求。

本文件適用于利用MODIS遙感數(shù)據(jù)概略估測草原區(qū)牧草產(chǎn)量工作。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(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。

NY/T3526農(nóng)情監(jiān)測遙感數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)規(guī)范

DB15/T1814內(nèi)蒙古草原基準(zhǔn)牧草產(chǎn)量

3術(shù)語和定義

DB15/T1814界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

“蝴蝶結(jié)”效應(yīng)Bowtieeffect

一種遙感圖像中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)重疊現(xiàn)象。

MODIS歸一化植被指數(shù)（MODIS-NDVI）Modisnormalizedvegetationindex

利用MODIS傳感器的紅色光通道0.6μm～0.7μm波段和近紅外光通道0.7μm～1.1μm波段反射

率比值計(jì)算出來的可指示植被長勢和蓋度的遙感指數(shù)。

牧草產(chǎn)量herbageyield

單位面積草原上，植物群落年內(nèi)累計(jì)地上生物量最高時(shí)期的牧草現(xiàn)存量。

注：單位為千克每公頃（kg/ha）。

[來源：DB15/T1814-2020，2.9]

4草原類型資料

1

DB15/T3979—2025

根據(jù)估測區(qū)域選擇公開發(fā)布的對應(yīng)級(jí)別標(biāo)準(zhǔn)草原類型分布圖，包括草原類、組、型的分布區(qū)域、面

積、經(jīng)緯度等要素。

5遙感數(shù)據(jù)處理

MODIS數(shù)據(jù)采集

利用承載MODIS傳感器的衛(wèi)星，于每年的6月～8月份，分別選取每個(gè)月上、中、下旬的太陽高度角

相近、且估測區(qū)域晴朗無云、地物信息豐富清晰的遙感影像。

MODIS數(shù)據(jù)處理

5.2.1遙感影像預(yù)處理

依據(jù)NY/T3526的規(guī)定，利用遙感圖像處理ENVI軟件的MODIS-TOOLS擴(kuò)展模塊對原始遙感影像HDF文

件進(jìn)行處理，去除“蝴蝶結(jié)”效應(yīng)；再利用該模塊下的ExportGCPS建立相應(yīng)的地面控制點(diǎn)（GCP）文件，

并利用該文件對經(jīng)過去除“蝴蝶結(jié)”糾正的圖像做幾何精校正。

5.2.2遙感信息提取

對校正后的影像疊加目標(biāo)區(qū)域的矢量邊界圖，挖取估測區(qū)域的影像圖，圖像假彩色合成，通過對遙

感圖像進(jìn)行波段運(yùn)算、分類、矢量轉(zhuǎn)換提取有用的遙感信息。

5.2.3植被指數(shù)計(jì)算遙感影像預(yù)處理

利用地理信息系統(tǒng)軟件Arcview和Arcinfo，從MODIS圖像數(shù)據(jù)中提取相關(guān)通道反射率遙感數(shù)據(jù)，

按照公式（1）計(jì)算NDVI（歸一化植被指數(shù)），制作MODIS-NDVI指數(shù)圖。

NDVI=(?????????)/(????+????)·····················································(1)

式中：

NDVI——MODIS影像歸一化植被指數(shù)；

Rnir——近紅外波段反射率；

Rred——可見光波段（紅光）反射率。

5.2.4提取目標(biāo)區(qū)域的MODIS-NDVI值

將監(jiān)測目標(biāo)區(qū)域經(jīng)緯度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為M的格式后疊加在圖上，得到目標(biāo)區(qū)域的MODIS-NDVI

值。每個(gè)月份的MODIS-NDVI值以該月份上、中、下旬MODIS-NDVI中取最大值為最終數(shù)值。通過監(jiān)測點(diǎn)

估測某一類型草地牧草產(chǎn)量時(shí)，分別計(jì)算10個(gè)以上不同監(jiān)測點(diǎn)的MODIS-NDVI最大值，最終取其算術(shù)平

均數(shù)作為某一類型草地MODIS-NDVI值最終數(shù)值。

6牧草產(chǎn)量估測

將監(jiān)測目標(biāo)區(qū)域某一時(shí)段（月份）、某一類型草地MODIS-NDVI值，根據(jù)估測時(shí)間和草地類型的不同，

分別代入表1列出的各類估測模型，即可估測對應(yīng)的天然草地牧草產(chǎn)量。

2

DB15/T3979—2025

表1基于MODIS-NDVI估測6月～8月不同類型草地牧草產(chǎn)量的模型

估測時(shí)間

草地類型

6月7月8月生長季平均

草甸草原y=210.24Ln(x)+408.39y=775.27x2-314.06x+272.23y=9351.8x2-6029.4x+696.1y=733.25x1.1497

典型草原y=7.0483e10.446xy=983.74x1.563y=1106.4x1.7358y=1190.7x1.7679

荒漠草原y=12418x2-3171.3x+224.9y=252.82x2+704.83x-58.68y=7500.4x2.8235y=8747.5x2.9259

總體草原y=2707.2x2.3769y=940.29x1.5026y=1224.8x1.7248y=1283.2x1.7923

注：各模型中y為牧草產(chǎn)量，單位為千克公頃（kg/hm2），x為MODIS-NDVI指數(shù)

7基于MODIS-NDVI的牧草產(chǎn)量等級(jí)劃分

根據(jù)6月至8月不同類型草地MODIS-NDVI指數(shù)和牧產(chǎn)草量的對應(yīng)關(guān)系，可將牧草產(chǎn)量劃分為高產(chǎn)、中

產(chǎn)、低產(chǎn)三個(gè)等級(jí)。不同時(shí)間段、不同類型草地牧草產(chǎn)量的等級(jí)及其對應(yīng)的MODIS-NDVI指數(shù)范圍見表2

至表5。

表26月～8月草甸草原牧草產(chǎn)量等級(jí)及其對應(yīng)MODIS-NDVI指數(shù)

牧草產(chǎn)量

估測時(shí)間等級(jí)MODIS-NDVI

kg/hm2

高產(chǎn)≥0.311500～6500

6月中產(chǎn)0.22～0.30800～1499

低產(chǎn)≤0.21100～799

高產(chǎn)≥0.432000～8000

7月中產(chǎn)0.21～0.421000～1999

低產(chǎn)≤0.20100～999

高產(chǎn)≥0.503000～9000

8月中產(chǎn)0.31～0.491500～2999

低產(chǎn)≤0.30100～1499

高產(chǎn)≥0.463000～9000

6月至8月中產(chǎn)0.27～0.451500～2999

低產(chǎn)≤0.26100～1499

3

DB15/T3979—2025

表36月～8月典型草原牧草產(chǎn)量等級(jí)及其對應(yīng)MODIS-NDVI指數(shù)

牧草產(chǎn)量

估測時(shí)間等級(jí)MODIS-NDVI

kg/hm2

高產(chǎn)≥0.412000～3000

6月中產(chǎn)0.22～0.401000～1999

低產(chǎn)≤0.21400～999

高產(chǎn)≥0.543000～4500

7月中產(chǎn)0.33～0.532000～2999

低產(chǎn)≤0.321000～1999

高產(chǎn)≥0.483500～6000

8月中產(chǎn)0.35～0.472500～3499

低產(chǎn)≤0.341500～2499

高產(chǎn)≥0.553500～6000

6月至8月中產(chǎn)0.28～0.542000～3499

低產(chǎn)≤0.27400～1999

表46月～8月荒漠草原牧草產(chǎn)量等級(jí)及其對應(yīng)MODIS-NDVI指數(shù)

牧草產(chǎn)量

估測時(shí)間等級(jí)MODIS-NDVI

kg/hm2

高產(chǎn)≥0.251000～4800

6月中產(chǎn)0.15～0.24500～999

低產(chǎn)≤0.14100～499

高產(chǎn)≥0.231000～2000

7月中產(chǎn)0.17～0.22500～999

低產(chǎn)≤0.16100～499

高產(chǎn)≥0.272000～3600

8月中產(chǎn)0.19～0.261000～1999

低產(chǎn)≤0.18100～999

高產(chǎn)≥0.272000～3600

6月至8月中產(chǎn)0.18～0.261000～1999

低產(chǎn)≤0.17100～999

4

DB15/T3979—2025

表56月～8月天然草地通用牧草產(chǎn)量等級(jí)及其對應(yīng)MODIS-NDVI指數(shù)

牧草產(chǎn)量

MODIS-NDVI

估測時(shí)間等級(jí)kg/hm2

變動(dòng)范圍變動(dòng)范圍

高產(chǎn)≥0.342000～6500

6月中產(chǎn)