ICS07.040 A 77 中华人民共和国国家标准 GB/T 40033—2021 地表蒸散发遥感产品真实性检验 Validation of land surface evapotranspiration remote sensing products 2021-04-30发布 2021-11-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会 GB/T 40033—2021 目 次 前言 引言 1 范围 规范性引用文件 3 术语和定义 4 基本要求 5 检验方法 5.1检验方法选择 5.2 直接检验法 5.3 间接检验法 6检验报告 6.1封面信息 6.2正文信息 6.3检验报告信息简表 附录A（资料性附录） 地表蒸散发地面观测仪器及使用方法 附录B（资料性附录） 地表蒸散发相对真值获取方法 附录C（资料性附录） 地表蒸散发遥感产品准确度计算方法 GB/T40033—2021 前言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国科学院提出。 本标准由全国遥感技术标准化技术委员会（SAC/TC327）归口。 本标准起草单位：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、中国科学院青藏高原研究所、中国科学院空天信息创新研究院 本标准主要起草人：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、李新、 刘照言。 SZIC 1 GB/T40033—2021 引言 地表蒸散发是植被蒸腾和土壤、水体、植被冠层截留降水的蒸发以及冰雪升华的总和，是地表能量 平衡和水循环的重要分量。遥感技术是获取时空连续地表蒸散发的有效手段之一，业已发布了多种全 球尺度和区域尺度地表蒸散发遥感产品。由于算法和数据的限制，地表蒸散发遥感产品不可避免存在 误差，需要对其进行真实性检验。但由于验证数据、检验方法和评价指标等的差异，目前真实性检验结 果不具备可比性，因此需要制定科学、规范的地表蒸散发遥感产品真实性检验标准。 Ⅱ GB/T40033—2021 地表蒸散发遥感产品真实性检验 1范围 本标准规定了地表蒸散发遥感产品真实性检验的基本要求、检验方法和检验报告。 本标准适用于日/月/年全球尺度和区域尺度地表蒸散发遥感产品的真实性检验。 2 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改版）适用于本文件 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和GB/T39468一2020界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 地表蒸散发 land surface evapotranspiration 液态水或固态水通过陆地表层的植被、土壤、水体、冰雪等界面变为水汽进入大气的过程。 注1：包括植被蒸腾，土壤、水体和植被冠层截留降水的蒸发，以及冰雪的升华。 注2：单位为毫米（mm）。 3.2 通量源区 flux source area 对通量观测值有主要贡献的上风向区域。 注：可通过仪器观测值与近地层表面源/汇空间分布的传输函数在特定区域上积分得到。 4基本要求 地表蒸散发遥感产品真实性检验应符合GB/T36296一2018中第7章的规定，并满足下列要求： a） 参考对象应与待检地表蒸散发遥感产品处于相同时间的同一区域； b）参考对象应涵盖检验区域主要地表类型，具有高、中、低地表蒸散发值； c） 参考对象应首选地面观测地表蒸散发数据，也可选用与待检地表蒸散发遥感产品投影方式相 同、时空分辨率一致的已检或多种待检地表蒸散发遥感产品（或模型产品、再分析数据等），或 已检地表蒸散发影响因子数据。 5检验方法 5.1检验方法选择 根据参考对象的可获取性选择相应的检验方法： 1 GB/T40033—2021 a) 当检验区域有地面观测地表蒸散发数据作为参考对象时，应采用直接检验法； b) 当检验区域无地面观测地表蒸散发数据，但有已检地表蒸散发遥感产品（或模型产品、再分析 数据等作为参考对象，或待检地表蒸散发遥感产品有3种及以上时，应采用间接检验法中的 交叉检验法； c） 当检验区域无地面观测地表蒸散发数据、无已检地表蒸散发遥感产品（或模型产品、再分析数 据等），且待检地表蒸散发遥感产品少于3种，但有已检地表蒸散发影响因子数据时，应采用间 接检验法中的时空变化趋势分析检验法。 5.2直接检验法 检验流程应符合GB/T36296—2018中8.1的规定，主要操作流程见图1，具体步骤如下： a）地表蒸散发地面观测数据选择：在检验区域内，选取涵盖主要地表类型，具有高、中、低地表蒸 散发量的地面观测站，并优先选择地表均质的地面观测站，通过测量获得地表蒸散发地面观测 数据，地面观测仪器及使用方法参见附录A；同时，考虑观测数据的质量与时间连续性，宜选用 质量标识为高、中等的数据，参见A.3。 b）空间配准：将地面观测站位置与待检地表蒸散发遥感产品像元进行匹配，对地面观测站通量源 区的范围与相应的遥感产品像元进行几何配准。 c）地表空间异质性分析：按照GB/T39468一2020中4.2的规定分析地面观测站通量源区所在像 元的地表空间异质性。 d) 地表蒸散发相对真值获取：结合地表空间异质性分析结果，获取像元尺度或区域尺度地表蒸散 发相对真值，获取方法参见附录B。 e) 遥感产品的像元尺度或区域尺度准确度。 f）不确定度分析：按照GB/T36296—2018中6.2规定的不确定度评价指标以及GB/T39468— 待检地表蒸散发 遥感产品 地表燕散发地面观测数据选择 空间配准 像元尺度 区域尺度 地表空间异质性分析 相对真值获取 相对真值获取 准确度评价 不确定度分析 图1直接检验法操作流程 2 GB/T40033—2021 5.3间接检验法 5.3.1 交叉检验法 检验流程应符合GB/T36296一2018中8.2.1的规定，主要操作流程见图2，具体步骤如下： a 参考对象选择：宜选取与待检产品时间分辨率一致的已检地表蒸散发遥感产品（或模型产品、 再分析数据）或3种及以上待检地表蒸散发产品作为参考对象。 b)[ 时间一致性判断：判断待检地表蒸散发遥感产品与参考对象时间分辨率是否一致。若待检产 品与参考对象的时间分辨率不一致，可通过时间尺度平均法进行升尺度，获取与待检产品时间 分辨率一致的数据作为参考对象。 c） 空间配准：对待检地表蒸散发遥感产品与参考对象进行几何配准。 （P 空间一致性判断：判断待检地表蒸散发遥感产品与参考对象是否一致。如果一致，可直接采用 参考对象作为相对真值；否则，宜采用双线性内插法进行升尺度，将待检地表蒸散发遥感产品 与参考对象的空间分辨率保持一致，获取空间分辨率一致的参考对象作为相对真值。 e） 准确度评价：若有已检地表蒸散发遥感产品时，按GB/T36296一2018中6.1规定的准确度评 价指标定量表达待检地表蒸散发遥感产品的准确度；若没有已检地表蒸散发遥感产品，但有 3种及以上待检地表蒸散发遥感产品时，宜使用三重检验法或三角帽法（参见附录C）计算待 检地表蒸散发遥感产品的准确度。 f) 不确定度分析：按GB/T36296一2018中6.2规定的不确定度评价指标以及GB/T39468- 2020中6.2规定的不确定性评价方法对交叉检验过程不确定度进行分析。 3