關(guān)于遙感技術(shù)在土地管理中的應(yīng)用研究

晁海全

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展，遙感技術(shù)不斷發(fā)展起來(lái)，本文分析了土地管理中遙感技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：土地管理遙感技術(shù)應(yīng)用

土地資源是我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，管好和用好土地資源對(duì)于經(jīng)濟(jì)社會(huì)資源的可持續(xù)發(fā)展和構(gòu)建和諧社會(huì)具有戰(zhàn)略意義。遙感作為一種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，可為土地利用動(dòng)態(tài)變化研究提供多時(shí)相、大范圍的實(shí)時(shí)信息，成為研究地球資源、環(huán)境的有效手段之一。遙感技術(shù)在我國(guó)土地資源調(diào)查和耕地保護(hù)中，通過(guò)20多年的應(yīng)用和實(shí)踐，其價(jià)值日益凸顯。

遙感對(duì)土地資源的宏觀研究，通常包括土地類型、土地利用、土地質(zhì)量評(píng)價(jià)等宏觀分析。為改變我國(guó)土地資源家底長(zhǎng)期不清的局面，1980年在國(guó)家科委的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下，把“利用遙感技術(shù)進(jìn)行全國(guó)土地資源調(diào)查制圖”的研究課題列為國(guó)家攻關(guān)項(xiàng)目，組織國(guó)家測(cè)繪局測(cè)繪科學(xué)研究所、林業(yè)部調(diào)查規(guī)劃院、農(nóng)牧漁業(yè)部土地管理局等46個(gè)單位近300多名科技人員，經(jīng)過(guò)團(tuán)結(jié)協(xié)作、聯(lián)合攻關(guān)，利用3年時(shí)間，應(yīng)用遙感技術(shù)查清了國(guó)家級(jí)土地資源的數(shù)據(jù)和分布，完成了全國(guó)土地利用調(diào)查制圖，填補(bǔ)了我國(guó)土地資源面積的空白。

技術(shù)方法：

（1）國(guó)土面積量算采用精密地球橢球面積精密公式，全部采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行對(duì)算平差。

（2）全國(guó)選用5100個(gè)控制點(diǎn)，使用先進(jìn)的大型糾正儀對(duì)560張衛(wèi)星像片進(jìn)行對(duì)點(diǎn)糾正，在放大為1：25萬(wàn)比例尺的彩色衛(wèi)星像片上進(jìn)行土地利用分類。

（3）全國(guó)和各省15種土地利用面積的量算采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)法和成圖法雙軌作業(yè)，兩種方法量算的全國(guó)主要地類面積的相對(duì)誤差小于10%，其中農(nóng)地和林地小于5%。

（4）按不同的土地利用單元，從全國(guó)選擇了300個(gè)典型樣區(qū)，建立了彩色、結(jié)構(gòu)、相關(guān)分布、垂直分布、水平分布、坡位、形狀、時(shí)態(tài)八種科學(xué)分類判讀標(biāo)志。

（5）以內(nèi)業(yè)判讀為主，外業(yè)典型考察為輔，圖上耕地精確定位勾繪的最小圖斑為1mm2，全國(guó)共選用3萬(wàn)多張航空像片，對(duì)8個(gè)省抽查1053個(gè)點(diǎn)，主要地類的判對(duì)率均在90%以上。

（6）衛(wèi)星像片、航空像片、地圖、農(nóng)時(shí)物候歷等多種資料相結(jié)合。在衛(wèi)星像片量算的基礎(chǔ)上，全國(guó)選用670張航空像片，放大為1：5000的比例尺，求出田中的小路、小水塘、田埂等非耕地系數(shù)。

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和土地利用變化趨快，原有的土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)出現(xiàn)了現(xiàn)勢(shì)性差、失真嚴(yán)重、數(shù)據(jù)更新過(guò)程中精度、速度慢等問(wèn)題，如何準(zhǔn)確反映出土地利用的變化，是國(guó)土資源管理的一個(gè)難題。從1999年開(kāi)始，國(guó)家正式啟動(dòng)“利用遙感影像進(jìn)行土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目”。根據(jù)新一輪國(guó)土資源大調(diào)查的部署，國(guó)土資源部組織開(kāi)展了首次利用多源、高分辨、多時(shí)相的衛(wèi)星遙感資料，1999-2001年期間，共應(yīng)用400余景30m多光譜TM和1500多景10m全色SPOT衛(wèi)星數(shù)據(jù)，綜合應(yīng)用圖像處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)等高新技術(shù)，連續(xù)對(duì)全國(guó)66個(gè)50萬(wàn)人口以上重點(diǎn)城市和其他經(jīng)濟(jì)熱點(diǎn)城市的年度新增建設(shè)用地及其占用耕地情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)遙感監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)范圍涉及171個(gè)（次）城市的1465個(gè)（次）市區(qū)及近郊，累計(jì)監(jiān)測(cè)面積約140×104km2。

現(xiàn)將1999年土地利用動(dòng)態(tài)遙感監(jiān)測(cè)做一簡(jiǎn)要介紹。（1）數(shù)據(jù)源選擇。1998年（8～11月）美國(guó)LandsatTM、ETM+30m多光譜數(shù)據(jù)，法國(guó)SPOT全色數(shù)據(jù)；1999年（8～11月）美國(guó)LandsatTM、ETM+30m多光譜數(shù)據(jù)，法國(guó)SPOT全色數(shù)據(jù)；重點(diǎn)地區(qū)使用了1：3.5萬(wàn)比例尺的航空像片。

（2）技術(shù)方法。充分利用現(xiàn)有成熟的技術(shù)方法，選取兩個(gè)時(shí)相的SPOT、TM為主要數(shù)據(jù)源，對(duì)其進(jìn)行糾正、配準(zhǔn)和數(shù)據(jù)融合，以提高地物的光譜識(shí)別能力和空間分辨率。利用計(jì)算機(jī)自動(dòng)提取技術(shù)和人機(jī)交互的方式發(fā)現(xiàn)變化特征信息，經(jīng)專業(yè)技術(shù)人員的外業(yè)核查，并輔以土地詳查和變更調(diào)查等資料，對(duì)變化圖斑進(jìn)行人機(jī)交互式后處理，以獲得變化圖斑的類型、位置、范圍和面積等信息。從而得到當(dāng)年耕地和非耕地變更和占用信息。

（3）成果應(yīng)用。通過(guò)土地利用動(dòng)態(tài)遙感監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的開(kāi)展，準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)了主要城市及經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)各類建設(shè)占用耕地的數(shù)據(jù)；利用監(jiān)測(cè)成果在復(fù)核變更調(diào)查數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度的同時(shí)，還可以有針對(duì)l生的指導(dǎo)和輔助變更調(diào)查工作，節(jié)省了外業(yè)查找變化地塊的時(shí)間，提高了工作效率和保證了調(diào)查結(jié)果的可靠性；衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)為配合土地執(zhí)法檢查，強(qiáng)化國(guó)土資源執(zhí)法監(jiān)察、貫徹“預(yù)防為主、防范和查處相結(jié)合”的國(guó)土資源執(zhí)法監(jiān)察新思路提供了強(qiáng)有力的科技支撐，為國(guó)土資源規(guī)劃、管理、保護(hù)和合理利用提供了科學(xué)的基礎(chǔ)依據(jù)。

遙感技術(shù)應(yīng)用設(shè)想：1、確定“3S”技術(shù)應(yīng)用的主要目標(biāo)。由于土地資源動(dòng)態(tài)調(diào)查、監(jiān)測(cè)是土地管理的基礎(chǔ)，今后的主要目標(biāo)是應(yīng)用高新技術(shù)，改變傳統(tǒng)落后的調(diào)查、監(jiān)測(cè)方法，實(shí)現(xiàn)土地動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)調(diào)查、監(jiān)測(cè)工作科學(xué)化、制度化、現(xiàn)代化、信息化。

2、明確應(yīng)用的主要內(nèi)容。在應(yīng)用遙感技術(shù)進(jìn)行調(diào)查時(shí)，利用國(guó)內(nèi)（CBERS）與國(guó)外（TM、SPOT）的數(shù)據(jù)源，根據(jù)不同地區(qū)、不同時(shí)相土地利用現(xiàn)狀光譜特征，對(duì)典型樣區(qū)設(shè)立解譯標(biāo)志，加上內(nèi)業(yè)分類和外業(yè)GPS測(cè)量，建立基礎(chǔ)影像數(shù)字地圖，形成新的信息系統(tǒng)。在應(yīng)用遙感技術(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，根據(jù)土地利用變化程度，確定重點(diǎn)監(jiān)測(cè)區(qū)和一般監(jiān)測(cè)區(qū)，通過(guò)各種技術(shù)手段提取變化圖斑，在土地變更調(diào)查匯總前進(jìn)行核查和測(cè)量，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和變更調(diào)查的有效結(jié)合。

3、發(fā)展方向。GIS、RS和GPS三者集成利用，構(gòu)成為整體的、實(shí)時(shí)的和動(dòng)態(tài)的對(duì)地觀測(cè)、分析和應(yīng)用的運(yùn)行系統(tǒng)，提高了GIS的應(yīng)用效率。目前隨著3S技術(shù)的日益成熟，3S集成技術(shù)在土地調(diào)查監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集、處理和數(shù)據(jù)產(chǎn)品生成中，呈現(xiàn)著強(qiáng)大的生命力，在土地利用更新調(diào)查、土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中表現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。例如土地變更調(diào)查現(xiàn)代3S技術(shù)集成運(yùn)用示范項(xiàng)目的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)了土地變更調(diào)查信息實(shí)時(shí)、快速、高精度的采集和處理，解決了傳統(tǒng)調(diào)查方法工作量大、勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作效率低、精度低的問(wèn)題，使得土地調(diào)查工作量和勞動(dòng)強(qiáng)度大大減少，工作效率和調(diào)查精度大大提高，而且完全能滿足1：1萬(wàn)、1：5000和1：2000土地利用現(xiàn)狀調(diào)查精度的要求，在新一輪土地調(diào)查中為“土地利用現(xiàn)狀、土地權(quán)屬、日常變更等”服務(wù)。因此，在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)的支持下，大力發(fā)展“3S”集成系統(tǒng)，以RS為信息源、以GPS為空間坐標(biāo)、以GIS為工作平臺(tái)，形成一種有機(jī)的結(jié)合、在線的連接、實(shí)時(shí)的處理和系統(tǒng)的整體性，是今后的發(fā)展方向和必然趨勢(shì)。

利用遙感技術(shù)進(jìn)行國(guó)土資源概查、詳查，分析土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的發(fā)展過(guò)程及當(dāng)前應(yīng)用遙感技術(shù)進(jìn)行土地管理的現(xiàn)狀，結(jié)果表明：遙感技術(shù)能滿足土地日常管理的需要。因此，利用現(xiàn)代遙感技術(shù)快速、準(zhǔn)確地為國(guó)土資源管理工作提供技術(shù)支持和產(chǎn)業(yè)化服務(wù)，已日益獲得顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，充分顯示出遙感技術(shù)在土地資源管理中所發(fā)揮的巨大作用和未來(lái)發(fā)展方向。

結(jié)語(yǔ)：（1）由于國(guó)土資源管理部門(mén)的重視，長(zhǎng)期以來(lái)遙感技術(shù)的應(yīng)用為土地資源管理的決策提供了重要的科學(xué)依據(jù)，發(fā)揮了重要作用，其成果引起了黨和國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人的高度重視，大大提高了土地資源管理工作的地位。

（2）進(jìn)一步推進(jìn)遙感技術(shù)在土地資源管理中應(yīng)用的深度和廣度。利用現(xiàn)有高分辨率衛(wèi)星數(shù)據(jù)，對(duì)全國(guó)1：1萬(wàn)土地利用現(xiàn)狀圖，特別是西部地區(qū)1：5萬(wàn)、1：10萬(wàn)土地利用現(xiàn)狀圖進(jìn)行更新，重新進(jìn)行一次全國(guó)土地資源的調(diào)查。

（3）加強(qiáng)高精度、大比例尺土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和“3S”一體化技術(shù)的研究，在時(shí)空一體化的基礎(chǔ)上，把握土地利用變化趨勢(shì)。