多源遙感技術(shù)在土地利用的應(yīng)用綜述

李海洋（黑龍江省國(guó)土資源勘測(cè)規(guī)劃院，黑龍江 哈爾濱 150090）

多源遙感技術(shù)在土地利用的應(yīng)用綜述

李海洋
（黑龍江省國(guó)土資源勘測(cè)規(guī)劃院，黑龍江 哈爾濱 150090）

摘 要：伴隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高，多源遙感技術(shù)深刻影響著人們的生產(chǎn)和生活。本文從概念、意義以及作用等方面闡述多源遙感技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，并對(duì)在土地方面的廣泛應(yīng)用展開深入探究，希望能夠?yàn)槎嘣催b感技術(shù)的在土地的應(yīng)用上發(fā)現(xiàn)問(wèn)題進(jìn)而提出解決策略。

關(guān)鍵詞：多源遙感；技術(shù)；融合；土地利用

當(dāng)前，遙感技術(shù)成為人類生活中不可缺少的一部分。多元遙感技術(shù)是對(duì)傳統(tǒng)遙感技術(shù)的進(jìn)一步完善。我國(guó)在土地上充分利用多源遙感技術(shù)，實(shí)現(xiàn)土地的檢測(cè)等等。20世紀(jì)末，多元遙感影像融合的廣泛應(yīng)用已經(jīng)成為測(cè)量土地的動(dòng)態(tài)變化的重要辦法，是世界各國(guó)普遍關(guān)注的問(wèn)題。

1 多源衛(wèi)星數(shù)據(jù)

1.1 航空遙感

無(wú)人機(jī)是當(dāng)前比較先進(jìn)的航拍技術(shù)。自控的衛(wèi)星五人駕駛機(jī)與傳統(tǒng)航空遙感的區(qū)別在于其能夠攜帶專業(yè)的數(shù)碼相機(jī)，靈活性較強(qiáng)，可在云層下飛行，避免云對(duì)其的限制。這正這項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)其被研究生廣泛應(yīng)用。

1.2 Landsat系列衛(wèi)星

陸地衛(wèi)星Landsat能夠幫助獲得TM等遙感圖像，這些圖像能夠幫助土地利用現(xiàn)狀，并編制具體運(yùn)用情況。

TM影響共有7個(gè)波段，每個(gè)波段能夠充分結(jié)合不同事物的光譜特征和大氣影響，其自身已經(jīng)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化。在具體實(shí)踐中，只有第6個(gè)波段稍欠豐富外，其他的地表光譜信息是很全面的。

1.3 SPOT系列衛(wèi)星

2002年5月SPOT-5衛(wèi)星發(fā)射升空。與之前發(fā)射的尾箱相比，其能夠?yàn)檠芯空咛峁└訙?zhǔn)確、豐富的地表信息資源。該衛(wèi)星的遙感影像的控件分辨率是2.5m，其傳感器能夠幫助獲得立體影像，并且在儲(chǔ)存和傳輸?shù)刃阅苌隙加刑岣?。此外，其還能夠符合土地利用動(dòng)態(tài)變化檢測(cè)的要求。將數(shù)據(jù)進(jìn)行校正、增強(qiáng)和分類等，在通過(guò)實(shí)地調(diào)查資料的前提下，獲得研究區(qū)內(nèi)衛(wèi)星區(qū)內(nèi)遙感影響的翻譯標(biāo)志。然后根據(jù)對(duì)衛(wèi)星遙感影像的計(jì)算機(jī)自動(dòng)解譯，能確定土地利用的類型。

1.4 雷達(dá)遙感

雷達(dá)遙感比光學(xué)成像遙感要進(jìn)步很多，其不僅能夠長(zhǎng)時(shí)間工作，還可以穿透地物。因此，雷達(dá)遙感是當(dāng)前應(yīng)用十分廣泛的一種。

有學(xué)者針對(duì)熱點(diǎn)雷達(dá)數(shù)據(jù)ERS-2展開探究，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)一系列的預(yù)處理后和實(shí)驗(yàn)區(qū)分區(qū)后，根據(jù)土地的類型可以分為非監(jiān)督類和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)類對(duì)土地利用進(jìn)行劃分。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，多光譜遙感的數(shù)據(jù)，SAR遙感數(shù)據(jù)是可以替代的。

目前，我國(guó)SAR遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)主要被應(yīng)用在那些不方便獲得衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的區(qū)域。據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示：在農(nóng)作物生長(zhǎng)季，無(wú)論是北方還是南方多光譜遙感數(shù)據(jù)的利用率都普遍較低，不到5%，其中南方比北方總體上還要低。但是SAR獲得的地觀測(cè)數(shù)據(jù)可以達(dá)到100%。從上述調(diào)查中我們不難發(fā)現(xiàn)，SAR比較適合于農(nóng)業(yè)、林業(yè)等資源調(diào)查較高的選擇。

2 多源遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)的融合

2.1 融合類型

2.1.1 同一傳感器不同分辨率的遙感影像數(shù)據(jù)的融合。筆者在分析資料時(shí)發(fā)現(xiàn)，有學(xué)者會(huì)選擇法國(guó)的2.5m的SPOT-5的全色衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)和10m的多光譜衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)，借助影像融合的辦法，利用影像的紋理和光譜響應(yīng)等特征，結(jié)合土地利用現(xiàn)狀矢量圖庫(kù)完成土地利用現(xiàn)狀的調(diào)查。

2.1.2 不同傳感器的遙感影像數(shù)據(jù)的融合。在不透光傳感器的數(shù)據(jù)融合方面，有學(xué)者采用2002年和2003年SPOT 及ETM+數(shù)據(jù)在專業(yè)遙感軟件的輔助下利用多源遙感數(shù)據(jù)融合技術(shù)進(jìn)行土地利用變化信息提取并對(duì)變化信息進(jìn)行野外調(diào)查核實(shí) ，這種辦法能夠大大降低查找變化地塊的效率和時(shí)間，調(diào)查結(jié)果的質(zhì)量也能夠提升，其為以后開展土地變更調(diào)查工作的開展提供了一種新的途徑和方法。

2.2 多源遙感影像融合的過(guò)程

多源遙感影像融合的過(guò)程一般分為2個(gè)過(guò)程：數(shù)據(jù)預(yù)處理和影像融合。

3 遙感影像分類

3.1 目視解譯法

目視翻譯已經(jīng)成為信息社會(huì)中地學(xué)研究中一項(xiàng)十分重要的基本技能，在遙感應(yīng)用方面也不例外。遙感技術(shù)信息的獲得能夠更加實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確。例如重大自然災(zāi)害信息等等，其可以無(wú)時(shí)不刻的關(guān)注檢測(cè)地球的資源和環(huán)境的變化程度，為日后世界各國(guó)的發(fā)展提供真實(shí)可靠的信息服務(wù)。

目視解釋作為遙感圖像解譯的一類，有往往被稱為目視判讀。它指專業(yè)人員通過(guò)直接觀察或借助輔助判讀儀器在遙感圖像上獲取特定目標(biāo)地物信息的過(guò)程。

3.2 計(jì)算機(jī)自動(dòng)分類法

計(jì)算機(jī)自動(dòng)分類法主要分為非監(jiān)督和監(jiān)督兩類。具體如下：

非監(jiān)督是完全根據(jù)像元的光譜特性所進(jìn)行的分類，比較適用于那些對(duì)分類區(qū)了解不夠的情況。該方法的使用需要注意的是原始圖像的所有波段應(yīng)參照分類運(yùn)算，結(jié)果是各類像元數(shù)大體等比例。非監(jiān)督類受人為干預(yù)的影響較少，其自動(dòng)化程度較高。非監(jiān)督分類一般要按照以下幾個(gè)步驟實(shí)施：初始分類、專題判別、分類合并、色彩確定、分類后處理、色彩重定義、柵格矢量轉(zhuǎn)換、統(tǒng)計(jì)分析。

監(jiān)督分類與非監(jiān)督分類相比，其更多的是受人為干預(yù)較多，主要被應(yīng)用在研究區(qū)域相對(duì)熟悉的情況。監(jiān)督類應(yīng)該首先選擇那些可以識(shí)別或借助其他相關(guān)信息可以斷定類型的模板，然后將通過(guò)計(jì)算機(jī)將具有相同特性的像元進(jìn)行分類。監(jiān)督分類是運(yùn)行需要經(jīng)過(guò)以下結(jié)果步驟：建立模板（訓(xùn)練樣本）、評(píng)價(jià)模板、確定初步分類圖、檢驗(yàn)分類結(jié)果、分類后處理、分類特征統(tǒng)計(jì)、柵格矢量轉(zhuǎn)換。

為了保證數(shù)據(jù)的精確度，一些新的分類方法也逐漸出現(xiàn)，但是大都由于程序過(guò)于復(fù)雜而沒(méi)有被廣泛應(yīng)用。因此，在遙感技術(shù)不斷發(fā)展的條件下，應(yīng)該充分利用多源遙感技術(shù)數(shù)據(jù)，并借助GIS技術(shù)，盡量實(shí)現(xiàn)遙感數(shù)據(jù)的進(jìn)一步精確。

4 討論

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的不斷進(jìn)步，多源衛(wèi)星遙感成為土地利用中不可缺少的重要工具。其融合選擇的最佳辦法是能夠針對(duì)不同區(qū)域和圖像特點(diǎn)進(jìn)行選擇和融合。其融合不同于其他，其關(guān)鍵在于不僅需要融合前兩幅圖像的精確配準(zhǔn)，還應(yīng)該具體融合方法。

當(dāng)前，多源衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的融合仍然存在諸多問(wèn)題，這些問(wèn)題的存在嚴(yán)重影響融合的質(zhì)量和水平。其具體融合需要解決的問(wèn)題主要有以下幾點(diǎn)：多光譜與多傳感器、多空間下遙感影像的融合的理論框架、模型及其算法的研究，影像的性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的確定，融合理論的精度的提高，實(shí)際應(yīng)用時(shí)會(huì)受不同影響以及計(jì)算機(jī)自動(dòng)分類等問(wèn)題，是今后衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)融合需要努力研究的方向。

參考文獻(xiàn)

[1]劉琳.ETM+（TM）數(shù)據(jù)在土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[J].安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)，2007，4（31）：77-80.

中圖分類號(hào)：TP311

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A