我國遙感技術(shù)在國土資源調(diào)查與監(jiān)測發(fā)展現(xiàn)狀綜述

張寶 彭志帆 趙鎖志

摘要：遙感技術(shù)應(yīng)用于國土資源調(diào)查，不僅具有信息多、效率高、多層次、現(xiàn)時性強等特點，而且與傳統(tǒng)方法相比較具有費用低、速度快、精度高周期短的優(yōu)勢。本文通過詳細(xì)闡述了遙感技術(shù)在我國國土資源調(diào)查與監(jiān)測發(fā)展現(xiàn)狀，提出了未來遙感技術(shù)的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：遙感技術(shù) 國土資源 調(diào)查與監(jiān)測

中國的遙感技術(shù)從上世紀(jì)70年代起步，經(jīng)過幾十年的艱苦努力，已發(fā)展到目前的實用化和國際化階段，具體表現(xiàn)在具備了為國民經(jīng)濟建設(shè)服務(wù)的實用化能力和全方位地開展國際合作使其走向世界的國際化能力[1]。

20世紀(jì)90年代中期，經(jīng)過科學(xué)、充分的可行性研究和專家論證，當(dāng)時的國家科委在“九五”科技攻關(guān)計劃中設(shè)置了“重中之重”的“遙感、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)技術(shù)綜合應(yīng)用研究”項目（簡稱“3S”項目）。遙感技術(shù)在實用化、產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展道路上取得了可喜的成就[2]。

經(jīng)過從“六五”、“七五”、“八五”、“九五”、“十五”和“十一五”計劃的連續(xù)支持和大規(guī)模投入，我國遙感技術(shù)水平已徹底擺脫落后局面，昂首跨入世界領(lǐng)先水平。

我國遙感監(jiān)測工作從“六五”才開始，采用航空遙感與衛(wèi)星相結(jié)合的方法進行資源調(diào)查應(yīng)用。經(jīng)過六個五年計劃的科研攻關(guān)，遙感、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)(GPS)等空間信息技術(shù)領(lǐng)域己形成了相當(dāng)?shù)目茖W(xué)積累，鍛煉培養(yǎng)了大批科研、技術(shù)人員，同時3S技術(shù)在資源、生態(tài)環(huán)境調(diào)查與監(jiān)測方面的應(yīng)用也取得了重大進展，其中包括我國自1999年實施國土資源大調(diào)查以來陸續(xù)部署和開展的土地利用、地下水、地質(zhì)災(zāi)害和礦山地質(zhì)環(huán)境等方面的國土資源遙感監(jiān)測工作[3]。

“六五”期間，騰沖大型綜合遙感試驗項目（1978）完成了75項彩紅外航空遙感專題研究，其中直接產(chǎn)生了坡度圖、水資源圖、土壤圖、土地資源圖、土地類型圖、土地利用現(xiàn)狀圖、農(nóng)業(yè)環(huán)境圖、農(nóng)業(yè)自然區(qū)劃圖等一系列成果。這是我國首次組織嚴(yán)密的遙感科技大協(xié)作，在我國遙感發(fā)展史上具有里程碑意義。

遙感技術(shù)在國土資源動態(tài)監(jiān)測上具有相當(dāng)大的優(yōu)勢和潛在的市場，如，在1980-1985年期間，我國曾利用陸地衛(wèi)星MSS數(shù)據(jù)進行了全國范圍的土地資源調(diào)查，并按1：50萬比例尺成圖，宏觀地反映了我國大地資源的基本狀況；1984年開始由國家土地局主持開展了全國范圍的土地資源詳查工作，采用了航片和地面實地測量的方法，對農(nóng)地采用1：1萬比例尺成圖、林地及草地采用1：5萬比例尺成圖、在西部地區(qū)利用航片與陸地衛(wèi)星數(shù)據(jù)結(jié)合按1：10萬比例尺成圖。但是由于區(qū)域范圍大，使項目實施歷時長達10年，可見實施全國的土地資源調(diào)查迫切需要高空間分辨率的衛(wèi)星遙感圖像[4]。

“七五”和“八五”期間進行了一些遙感應(yīng)用于生態(tài)環(huán)境監(jiān)測和自然災(zāi)害監(jiān)測方面的專題研究。1991-1996年，采用地理信息系統(tǒng)技術(shù)與遙感技術(shù)相結(jié)合的方法，建立了中國土地利用區(qū)域分異模型；1986-1991年，國家重點項目已開展了“三北”防護林遙感綜合調(diào)查工作，在國家攻關(guān)課題“長江三峽工程對生態(tài)環(huán)境的影響及對策”研究項目中、開展了采用衛(wèi)星磁帶數(shù)據(jù)進行三峽地區(qū)遙感土地覆蓋計算機分類，以及應(yīng)用TM資料進行中國資源環(huán)境遙感宏觀監(jiān)測研究(東部1:25萬，西部地區(qū)1:50萬)、黃土高原地區(qū)土地利用變化、黃淮海地區(qū)水域動態(tài)變化的遙感監(jiān)測等研究工作。

1986-1988年，作為我國農(nóng)業(yè)遙感應(yīng)用的代表，由中國科學(xué)院資源環(huán)境局主持的“黃土高原遙感專題研究”在林草資源遙感調(diào)查、土壤侵蝕定量遙感調(diào)查、土地類型遙感綜合研究、草場生物量的遙感估算、農(nóng)業(yè)地物光譜特征及其應(yīng)用基礎(chǔ)研究、黃土區(qū)暴雨與下墊面關(guān)系的遙感分析等許多方面取得了大量成果，為黃土高原的綜合治理提供了全方位的技術(shù)支持。1988年，武漢測繪科技大學(xué)在湖北省利川市利用多光譜TM影像進行了草場資源調(diào)查，6個人用半年時間就完成了近百人需要歷時3年才能完成的工作量，且吻合率達96％，成為遙感應(yīng)用的成功范例。

利用遙感技術(shù)，完成了我國北方4省區(qū)10年（1987～1997年）土地開發(fā)利用綜合評價、全國土地利用現(xiàn)狀概查、松嫩平原土地利用遙感調(diào)查、內(nèi)蒙古草原資源調(diào)查和監(jiān)測等項目。

1987年大興安嶺發(fā)生特大森林火災(zāi)時，中國科學(xué)院衛(wèi)星地面站提供的火情現(xiàn)勢衛(wèi)星影像圖對現(xiàn)場指揮、調(diào)度撲救起到了決定性作用。1998年長江、嫩江流域發(fā)生特大洪災(zāi)時，航空、航天平臺的遙感實時監(jiān)測，為指揮抗洪救災(zāi)、恢復(fù)生產(chǎn)發(fā)揮了巨大作用。

“八五”期間中國科學(xué)院和農(nóng)業(yè)部“國家資源環(huán)境遙感宏觀調(diào)查與動態(tài)研究”小組在1992-1995年的3年時間里完成了全國資源環(huán)境調(diào)查，建立了一個完整的資源環(huán)境數(shù)據(jù)庫，較過去開展一項單項專題的全國資源環(huán)境調(diào)查需5-10年的時間是一個很大進步。在項目實施中全部采用了90年代接收的最新陸地衛(wèi)星ＴＭ圖像作為主要的信息源，同時也使用了我國近年內(nèi)發(fā)射的多顆返回式資源調(diào)查衛(wèi)星的高分辨率圖像，在大興安嶺、秦嶺、橫斷山脈一線以東選用1：25萬比例尺，此線以西采用1：50萬比例尺進行遙感圖像判讀、制圖及數(shù)據(jù)庫建立工作。為此，須完成全國陸地部分國際標(biāo)準(zhǔn)分幅地圖近500幅幅面的調(diào)查、制圖與數(shù)據(jù)分析工作。除全國范圍的國土資源調(diào)查外，各主要省市，如北京、天津、浙江、陜西、內(nèi)蒙等許多省市自治區(qū)也開展了國土資源調(diào)查工作。

“九五”期間，“3S技術(shù)綜合應(yīng)用研究”被列為國家攻關(guān)項目，建立了國家級基本資源與環(huán)境遙感動態(tài)信息服務(wù)體系，并在全國范圍內(nèi)選取五個示范縣(市)，開展高精度大比例尺縣級資源環(huán)境動態(tài)監(jiān)測技術(shù)系統(tǒng)示范工程，提供了典型區(qū)微觀應(yīng)用范例。

1995年國家遙感中心組織力量完成了《中國農(nóng)業(yè)狀況圖集》，采用圖表相結(jié)合的方式，形象直觀地反映了我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的綜合水平，以及糧食、棉花、油料等方面的狀況及變化，揭示了農(nóng)業(yè)發(fā)展中面臨的耕地減少等問題，為中央和地方政府進行宏觀決策提供了科學(xué)依據(jù)。該項工作受到了中央領(lǐng)導(dǎo)同志的肯定。

“十五”期間，完成了全國省級（包括臺灣?。﹪临Y源遙感綜合調(diào)查，編制了全國1:400萬土地資源、森林資源、礦產(chǎn)資源、地質(zhì)災(zāi)害、海岸帶資源5個專題圖件，創(chuàng)建了全國國土資源遙感綜合調(diào)查數(shù)據(jù)庫總體架構(gòu)。

“十一五”期間，建設(shè)多目標(biāo)的、實時動態(tài)的、天地一體化的和長期的遙感監(jiān)測技術(shù)體系成為遙感技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用的重要戰(zhàn)略方針。在生態(tài)環(huán)境遙感調(diào)查與研究中強調(diào)遙感技術(shù)應(yīng)發(fā)揮重要的作用，將其服務(wù)領(lǐng)域拓展到與國計民生有關(guān)的城市、環(huán)境、災(zāi)害、生態(tài)、農(nóng)林調(diào)查等方面：（1）礦山開發(fā)現(xiàn)狀及環(huán)境恢復(fù)整治的遙感動態(tài)監(jiān)測，建立礦山監(jiān)測信息系統(tǒng)；（2）流域遙感調(diào)查監(jiān)測研究，包括湖泊環(huán)境監(jiān)測。如淮河流域環(huán)境遙感動態(tài)監(jiān)測方法研究，利用比較成熟的雷達技術(shù)監(jiān)測濕地的動態(tài)變化及河道演變，長江中下游環(huán)境遙感動態(tài)監(jiān)測研究等；（3）地球表層系統(tǒng)變遷遙感調(diào)查。遙感在資源環(huán)境方面，應(yīng)該做全國性的、超前性的系統(tǒng)工作，包括地質(zhì)背景調(diào)查，土地質(zhì)量狀況與土地系統(tǒng)變遷調(diào)查（區(qū)別于土地部門的土地利用動態(tài)監(jiān)測），表生水系調(diào)查（地表水分布、土地含水性、地表水污染、水文狀況、冰雪覆蓋度），植被系統(tǒng)調(diào)查（選擇適當(dāng)?shù)姆较?，以區(qū)別于農(nóng)林部門的工作）。

2007-2009年，進行了全國第二次土地調(diào)查工作。第二次土地調(diào)查作為一項重大的國情國力調(diào)查，全面查清了全國土地利用狀況，掌握了真實的土地基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并對調(diào)查成果實行信息化、網(wǎng)絡(luò)化管理，建立和完善土地調(diào)查、統(tǒng)計制度和登記制度，實現(xiàn)了土地資源信息的社會化服務(wù)，為經(jīng)濟社會發(fā)展、國土資源管理的提供了依據(jù)。

2009年6月，我國開展了全國“一張圖”及土地變更調(diào)查工程建設(shè)，在充分利用第二次全國土地調(diào)查、土地利用動態(tài)遙感監(jiān)測和年度土地變更調(diào)查等已有工作經(jīng)驗和成果的基礎(chǔ)上，開展全國土地調(diào)查與監(jiān)測，將遙感影像、土地利用現(xiàn)狀、基本農(nóng)田狀況、土地利用動態(tài)遙感監(jiān)測以及基礎(chǔ)地理等多源信息集合到統(tǒng)一的地圖上，并與國土資源的計劃、審批、供應(yīng)、補充、開發(fā)、執(zhí)法等行政監(jiān)管系統(tǒng)迭加，共同構(gòu)建統(tǒng)一的綜合監(jiān)管平臺，實現(xiàn)資源開發(fā)利用的“天上看、網(wǎng)上管、地上查”，從而實現(xiàn)資源動態(tài)監(jiān)管的目標(biāo)。

2003-2010年，中國地質(zhì)調(diào)查局組織開展了全國區(qū)域地質(zhì)環(huán)境遙感調(diào)查與監(jiān)測工作，系統(tǒng)查明了我國陸域現(xiàn)代冰川、海岸線、河流湖泊、濕地、荒漠化、石漠化、城市擴展等生態(tài)地質(zhì)環(huán)境因子的狀況及動態(tài)變化規(guī)律，系統(tǒng)分析了我國生態(tài)地質(zhì)環(huán)境變化的影響因素，首次建立了集1∶5萬、1∶10萬、1∶25萬、1∶100萬多比例尺，第四紀(jì)地質(zhì)、地貌、現(xiàn)代冰川雪線、海岸線、濕地、荒漠化、石漠化、城市擴展等多因子，1975年MSS、2000年ETM、2007年CBERS三期數(shù)據(jù)為一體的全國區(qū)域地質(zhì)環(huán)境遙感調(diào)查與監(jiān)測信息管理平臺，實現(xiàn)了全國遙感調(diào)查與監(jiān)測影像數(shù)據(jù)、專題解譯成果數(shù)據(jù)、綜合科研成果數(shù)據(jù)的入庫管理、查詢、對比監(jiān)測和統(tǒng)計分析等功能，為全國生態(tài)地質(zhì)環(huán)境長期、動態(tài)、快速遙感調(diào)查與監(jiān)測，以及成果的社會化服務(wù)奠定了基礎(chǔ)，也為本次北京市遙感國土資源遙感綜合調(diào)查與監(jiān)測工作提供了一定的數(shù)據(jù)資料。

至今，我國陸續(xù)開展的國土資源監(jiān)測工作，主要包括土地利用動態(tài)監(jiān)測、地下水監(jiān)測、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測和礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測等。然而，監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)不健全、技術(shù)支撐服務(wù)工作滯后、監(jiān)測隊伍管理體制不協(xié)調(diào)等問題在我國國土資源監(jiān)測工作中仍然存在。

遙感技術(shù)正在飛快的發(fā)展，遙感應(yīng)用的水平將不斷提高。新一輪國土資源大調(diào)查以來的實踐再次證明，遙感技術(shù)已成為國土資源調(diào)查與監(jiān)測的重要工具。隨著我國小康社會建設(shè)和經(jīng)濟的高速發(fā)展，國土資源領(lǐng)域?qū)b感技術(shù)的需求在快速增長。如何進一步發(fā)揮遙感技術(shù)在國土資源工作的作用，是需要不斷思考和探索的重要問題。

總體上，國土資源遙感應(yīng)以國家需求為牽引，加快技術(shù)發(fā)展，拓展遙感應(yīng)用的深度和廣度，提高遙感應(yīng)用的效益。要緊密跟蹤遙感新理論、新技術(shù)、新方法的發(fā)展步伐，加強遙感新技術(shù)的引進、吸收、創(chuàng)新與開發(fā)，并及時推廣應(yīng)用，逐步實現(xiàn)遙感解譯的自動化、定量化與標(biāo)準(zhǔn)化。同時要根據(jù)需求有重點地做好遙感新技術(shù)的攻關(guān)和儲備，為實現(xiàn)國土資源調(diào)查方法技術(shù)的全面創(chuàng)新，推進國土資源的宏觀規(guī)劃和科學(xué)管理，提高國土資源的合理開發(fā)利用和保護水平提供技術(shù)支持。

參考文獻

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