HJ 1172-2021 全国生态状况调查评估技术规范——生态系统质量评估.pdf
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1、中华人民共和国国家生态环境标准 HJ 11722021 全国生态状况调查评估技术规范 生态系统质量评估 Technical specification for investigation and assessment of national ecological status Ecosystem quality assessment 本电子版为正式标准文本,由生态环境部环境标准研究所审校排版。2021-05-12 发布 2021-08-01 实施 生 态 环 境 部 发 布 HJ 11722021 i 目 次 前 言.ii 1 适用范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 总则
2、.2 5 技术流程.2 6 生态系统质量评估指标与方法.2 7 生态系统质量分级.3 附录 A(资料性附录)全国生态系统分类体系表.4 附录 B(规范性附录)遥感关键生态参数计算方法.5 HJ 11722021 ii 前 言 为贯彻中华人民共和国环境保护法及相关法律法规,以及全国生态状况定期遥感调查评估方案(环办生态201945 号),制定本标准。本标准规定了生态系统质量评估的总则、技术流程、指标与方法和生态系统质量分级等要求。本标准的附录 A 为资料性附录,附录 B 为规范性附录。本标准为首次发布。本标准与以下标准同属全国生态状况调查评估技术规范系列标准:全国生态状况调查评估技术规范生态系统
3、遥感解译与野外核查(HJ 11662021);全国生态状况调查评估技术规范森林生态系统野外观测(HJ 11672021);全国生态状况调查评估技术规范草地生态系统野外观测(HJ 11682021);全国生态状况调查评估技术规范湿地生态系统野外观测(HJ 11692021);全国生态状况调查评估技术规范荒漠生态系统野外观测(HJ 11702021);全国生态状况调查评估技术规范生态系统格局评估(HJ 11712021);全国生态状况调查评估技术规范生态系统服务功能评估(HJ 11732021);全国生态状况调查评估技术规范生态问题评估(HJ 11742021);全国生态状况调查评估技术规范项目尺
4、度生态影响评估(HJ 11752021);全国生态状况调查评估技术规范数据质量控制与集成(HJ 11762021);。本标准由生态环境部自然生态保护司、法规与标准司组织制订。本标准主要起草单位:生态环境部卫星环境应用中心、中国科学院生态环境研究中心。本标准生态环境部 2021 年 5 月 12 日批准。本标准自 2021 年 8 月 1 日起实施。本标准由生态环境部解释。HJ 11722021 1 全国生态状况调查评估技术规范 生态系统质量评估 1 适用范围 本标准规定了区域自然生态系统质量评估的总则、技术流程、指标与方法和生态系统质量分级等要求。本标准主要适用于全国及省级行政区陆域以植被为主
5、的自然生态系统的质量评估,其他地理区域可参照本标准执行。2 规范性引用文件 本标准引用了下列文件或其中的条款。凡是注明日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本标准。凡是未注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本标准。HJ 192 生态环境状况评价技术规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。3.1 生态系统质量 ecosystem quality 表征生态系统自然植被的优劣程度,反映生态系统内植被与生态系统整体状况。3.2 评估单元 assessment unit 根据评估目的和评估方法的需要,划分的用于评估的地理空间单元。3.3 叶面积指数 leaf area inde
6、x 单位土地面积上植物叶片总面积与土地面积的比值,主要表征了植被垂直结构复杂性。3.4 总初级生产力 gross primary productivity 在单位时间和单位面积上,绿色植物通过光合作用所固定的有机碳总量,主要表征植被光合作用能力强弱。3.5 植被覆盖度 fractional vegetation cover 植被(包括叶、茎、枝)在地面的垂直投影面积占统计区总面积的百分比,主要表征植被水平结构状况。HJ 11722021 2 4 总则 生态系统质量评估应遵循规范性、可操作性、先进性和经济与技术可行性的原则。5 技术流程 生态系统质量评估技术规范流程:基于遥感生态参数,分区分生态
7、系统类型开展生态系统质量评估(图 1)。图 1 生态系统质量评估总体技术流程 6 生态系统质量评估指标与方法 生态系统质量评估以遥感生态参数(植被覆盖度、叶面积指数、总初级生产力)作为指标,三个参数计算方法见附录 B,采取分区分生态系统类型选取参照值的方法构建生态系统质量指数,分区参照全国生态功能区划的 242 个生态功能区边界,生态系统类型参见附录 A。具体过程如下:以每个生态功能区内森林、灌丛、草地和农田四类植被类型生态系统的生态参数最大值作为参照值,依次计算分区内每个植被类型生态系统参数值与其参照值的比值,得到该分区内该生态参数的相对密度,相对密度越接近 1 代表该像元该生态参数越接近参
8、照值。具体计算方法按公式(1):,max,RVIi j ki j ki j kFF (1)式中:,RVIi j k为第i年第j分区第k类植被生态系统生态参数的相对密度;,i j kF为第i年第j分区第k类植被生态系统生态参数值;max,i j kF为第i年第j分区第k类植被生态系统生态参数最大值。依照此方法,对植被覆盖度、叶面积指数、总初级生产力分区分类型选取参照值计算相对密度,将结果归一化到 01 之间,归一化方法如下:遥感数据 数据预处理 其他辅助信息 遥感生态参数 生态功能分区 植被覆盖度 相对密度 叶面积指数 相对密度 总初级生产力 相对密度 生态系统质量 生态系统质量分级 HJ 11
9、722021 3 指数归一化是将各指数值域转换到 01 之间,归一化具体方法按公式(2):min()max()min()xxxxx (2)式中:x为归一化处理后指数;x为原指数。生态系统质量反映区域生态系统质量整体状况,由植被覆盖度、叶面积指数和总初级生产力的相对密度来构建,具体计算方法按公式(3):,LAIFVCGPPEQI1003i ji ji ji j (3)式中:,EQIi j为第i年第j分区生态系统质量;,LAIi j为第i年第j分区叶面积指数相对密度;,FVCi j为第i年第j分区植被覆盖度相对密度;,GPPi j为第i年第j分区总初级生产力相对密度。7 生态系统质量分级 根据生态
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