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首页 / 遥感核验 / 方法与误差

怎么算的,误差在哪

把口径写出来,是让人能反驳。反驳得动的地方,我们就改;反驳不动的地方,就是这块能力的真边界。

一、数据从哪来

Sentinel-2 MSI L2A(地表反射率),欧空局哥白尼计划,10/20/60 米三档分辨率,双星 5 天重访。 影像由微软 Planetary Computer 与 AWS Open Data 公开托管,检索与签名端点允许匿名调用 —— 我们用 STAC 检索 + SAS 签名 + HTTP Range 按窗口读取,全程不需要注册、不需要 API key、 不需要向任何主管部门申报。

这解决的是「能不能拿到数据」,不解决「会不会算」。 后者才是值钱的部分。

二、四个指数怎么算

NDVI = (NIR − RED) / (NIR + RED)  → 植被:越高越绿
NDBI = (SWIR1 − NIR) / (SWIR1 + NIR) → 建成/裸硬地:越高越「硬」
NDWI = (GREEN − NIR) / (GREEN + NIR) → 水体:越高越湿
BSI = ((SWIR1 + RED) − (NIR + BLUE)) / ((SWIR1 + RED) + (NIR + BLUE)) → 裸土

波段对应:B02 蓝、B03 绿、B04 红、B08 近红、B11 短波红外 1、B12 短波红外 2。 L2A 的 DN 值除以 10000 还原为反射率,再代入上式。分母为 0 或像元无值时置空,不补 0。

三、判定规则(写死的,不临时改)

判定条件用途
明显改善 植被覆盖率同比 +10 个百分点以上,且 ΔNDVI > 0.05 复垦初判、方案附件
明显退化 植被覆盖率同比 −10 个百分点以下,且 ΔNDVI < −0.05 风险提示、尽调红旗
变化不显著 上述两条都不满足 说明这一期没变化,不等于「没做治理」

这两个阈值是我们自己定的作业口径,不是国家标准。写在这里是为了让结论可复核 —— 换一个阈值,结论可能就变,所以我们把阈值摆在明面上。

四、误差与不适用(这部分比结论重要)

六个坑,逐条说

1. 混合像元。10 米一个像元,30 平方米。一条田埂、一排树、一段边坡会被平均掉。 所以样区给趋势,地块给裁剪,别把样区结论套到自家一亩地上。

2. 季节不可横比。冬小麦、秋收后裸地、设施大棚都会让 NDVI 大幅跳动。 同比必须对齐到同月同日前后 45 天,否则比出来的是农时不是治理成效。

3. 云。云量超过 30% 的影像直接不用。宁可这一期空着,也不拿云当植被。

4. 大气与地形。L2A 已做大气校正,但山地阴影、侧向散射仍会造成偏差; 坡地上 NDVI 会系统性偏低。

5. 水体与湿地。NDVI 在水下没有意义;积水区复垦往往先增水后增绿, 单看 NDVI 会误判成「退化」。

6. 不能替代验收。自然资源、生态环境部门的验收有法定程序与现场核查, 遥感只做初判与过程跟踪,不具法律效力。

五、样区清单

每个样区是 3.0 公里见方、480×480 网格(约 6 米/像元)。 坐标是县域代表点,不是具体权属地。

样区经度纬度为什么选它
济宁任城采煤塌陷区 116.58535.395 采煤塌陷集中区,治理后以湿地与复垦耕地为主,看植被恢复与积水变化
邹城塌陷区治理片区 116.96535.405 矿区与城区交错,复垦与搬迁安置并行
枣庄薛城塌陷地 117.26534.795 老矿区转型,治理后导入文旅与光伏
五莲采石宕口 119.20535.745 花岗岩开采遗留宕口。样区压在开采作业面上,NDVI 低是正常的;这里看的是「作业面有没有往外扩」,不是复绿达标
招远金矿废弃地 120.40537.355 历史遗留废渣与废弃坑口,复绿难度大,适合做长期跟踪
平邑石膏矿采空区 117.63535.505 采空塌陷与复垦,看地表稳定性与植被
莱芜铁矿尾矿库 117.67536.215 尾矿库闭库与边坡复绿
临沂兰山木业片区 118.28535.095 板材集群,看建成区扩张与绿地挤压
邹平铝业片区 117.74536.865 电解铝与铝加工集中,看厂区扩张与周边植被
广饶轮胎与化工片区 118.40537.055 轮胎与化工集群,热岛与绿地变化
寿光设施蔬菜区 118.79536.865 大棚密集区,NDVI 季节性强,适合做茬口与灾损核验
荣成海带养殖区 122.45537.155 近海养殖(样区含潮间带与加工区,水体看 NDWI)
乳山牡蛎养殖区 121.60536.845 牡蛎筏养区(样区含近岸陆域,NDVI 反映陆域植被,水体看 NDWI)
莒南花生主产区 118.83535.185 花生连作区。11 月花生已收,NDVI 反映的是下茬与秸秆覆盖,同比变化主要是农时差异,不能当成治理成效

六、我们不做的事

不做测绘资质业务、不出具法定检测报告、不替代环评与验收、不把遥感结论当产权依据。 只做三件事:出指数、出对比、出可复核的过程台账。