遙感技術(shù)在農(nóng)村土地資源規(guī)劃中的應(yīng)用

劉科堯 李東 程越 關(guān)靖云

摘 要：文章以農(nóng)村土地資源利用為研究目標(biāo)，通過(guò)分析遙感技術(shù)的特點(diǎn)，重點(diǎn)討論了遙感技術(shù)在農(nóng)村耕地面積動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、農(nóng)村耕地資源退化的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、農(nóng)村土地利用規(guī)劃應(yīng)用方面起到的作用，為農(nóng)村土地資源的高效利用提供信息參考。

關(guān)鍵詞：遙感；農(nóng)村；土地資源；規(guī)劃開(kāi)發(fā)

中圖分類(lèi)號(hào)：S29 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2019）21-0023-02

Abstract： With the utilization of rural land resources as the research goal， through the analysis of the characteristics of remote sensing technology， this paper focuses on the role of remote sensing technology in the dynamic monitoring of rural cultivated land area， the dynamic monitoring of rural cultivated land resource degradation and the application of rural land use planning， so as to provide information reference for the efficient utilization of rural land resources.

Keywords： remote sensing； rural areas； land resources； planning and development

十九大報(bào)告指出，農(nóng)業(yè)農(nóng)村農(nóng)民問(wèn)題是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的根本性問(wèn)題，必須始終把解決好“三農(nóng)”問(wèn)題作為全黨工作的重中之重，實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略。要想做好這項(xiàng)工作，需要整合現(xiàn)有資源，發(fā)展特色產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)鄉(xiāng)村高速、高效、高質(zhì)量發(fā)展。土地是眾多資源中的基礎(chǔ)，能否科學(xué)、合理的利用有限的土地資源，直接影響到鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實(shí)現(xiàn)。土地資源的摸排統(tǒng)計(jì)是實(shí)現(xiàn)高效利用的前提，傳統(tǒng)的調(diào)查方法需要投入大量人力物力，調(diào)查周期長(zhǎng)且準(zhǔn)確性有待提高；遙感技術(shù)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，各類(lèi)型傳感器得到了極大地豐富，可以根據(jù)實(shí)際需求獲取多時(shí)相、多分辨率影像，節(jié)省成本的同時(shí)，也保證了調(diào)查結(jié)果時(shí)間上的一致性，結(jié)果準(zhǔn)確性得到明顯提高，為土地資源數(shù)據(jù)庫(kù)的建立提供了便利條件。

1 遙感技術(shù)的特點(diǎn)

遙感技術(shù)是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來(lái)的一種新型探測(cè)技術(shù)，利用遙感傳感器，通過(guò)非直接接觸的方式，采集不同地物的電磁波譜信息，通過(guò)計(jì)算機(jī)分析處理，獲取有價(jià)值數(shù)據(jù)。1972年第一顆遙感衛(wèi)星Landsat-1的發(fā)射，標(biāo)志著遙感技術(shù)進(jìn)入了新時(shí)代，并迅速在多個(gè)領(lǐng)域體現(xiàn)出其價(jià)值。

1.1 多波段數(shù)據(jù)

遙感傳感器通過(guò)采集地物反射的太陽(yáng)光和自身發(fā)射的電磁波信息，經(jīng)過(guò)特定的數(shù)學(xué)計(jì)算公式運(yùn)算，最終形成各波段影像。光線(xiàn)根據(jù)其波長(zhǎng)可分為紅外、可見(jiàn)光、紫外波段，不同地物對(duì)光線(xiàn)各波段反射率存在顯著差異，通過(guò)不同波段信息的組合，可以精確識(shí)別不同地物。遙感衛(wèi)星能夠在同一時(shí)間收集同一地物的多波段信息，根據(jù)地物光譜反射差異特征，按照使用者需求，有針對(duì)性的組合對(duì)應(yīng)波段的遙感影像，使目標(biāo)與其他地物在顯示效果上明顯區(qū)分，提高可視化程度，為地物類(lèi)型精準(zhǔn)識(shí)別提供新方法。[1]

1.2 多分時(shí)空辨率

技術(shù)的進(jìn)步使得遙感衛(wèi)星在數(shù)量和類(lèi)型上不斷完善，先后發(fā)射了以L(fǎng)andsat系列、高分系列為代表的遙感衛(wèi)星。遙感影像的時(shí)間分辨率和空間分辨率的差異決定了影像的使用功能。例如Landsat系列的代表衛(wèi)星Landsat8-OLI空間分辨率為30米和15米，數(shù)據(jù)更新周期為16天；MODIS影像空間分辨率為250米、500米和1000米，數(shù)據(jù)更新周期為1-2天。多平臺(tái)遙感數(shù)據(jù)的發(fā)展提高了用戶(hù)對(duì)遙感數(shù)據(jù)的選擇性，大幅提高了工作和研究效率。[1]

1.3 多用途

遙感技術(shù)的不斷進(jìn)步，其運(yùn)用得到進(jìn)一步深入和推廣。利用地物光譜分辨特征，可以進(jìn)行針對(duì)性識(shí)別，目前已廣泛運(yùn)用在多個(gè)領(lǐng)域。例如紅外波段對(duì)溫度差異及變化敏感度高，實(shí)現(xiàn)了不同尺度火災(zāi)預(yù)警預(yù)監(jiān)、地表溫度反演等。根據(jù)大氣氣溶膠對(duì)不同波段的散射、反射能力強(qiáng)度，對(duì)空氣質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，為大氣環(huán)境治理提供參考依據(jù)；常規(guī)方式對(duì)地表生物量的探測(cè)需要大量人力且耗時(shí)長(zhǎng)，為提高工作效率，已有多名學(xué)者利用遙感技術(shù)，建立計(jì)算模型，成功計(jì)算了森林、草原生物量。自然界水體中含有多類(lèi)生物和污染物，為保證用水健康需要定期進(jìn)行水質(zhì)檢測(cè)。根據(jù)不同污染物的光譜特征，使用遙感技術(shù)和數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法，能夠以較高精度檢測(cè)水中污染物種類(lèi)及其含量。[2-4]

2 遙感技術(shù)在農(nóng)村土地資源規(guī)劃開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用

土地資源的高效利用可以有效促進(jìn)經(jīng)濟(jì)建設(shè)，建立土地資源數(shù)據(jù)庫(kù)并定期更新，通過(guò)整合土地資源，科學(xué)管理與使用，可以提高土地使用效率，使土地價(jià)值最大化。遙感技術(shù)的開(kāi)發(fā)能夠快速監(jiān)測(cè)多時(shí)相、大空間尺度的土地利用現(xiàn)狀，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)，做到動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，為土地資源開(kāi)發(fā)提供數(shù)據(jù)支持。

2.1 耕地面積動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)

土地資源在使用過(guò)程中并非保持不變，隨著人口數(shù)量的持續(xù)增加，人地關(guān)系也愈發(fā)緊張，為滿(mǎn)足生產(chǎn)生活需求，土地利用類(lèi)型轉(zhuǎn)變速度遠(yuǎn)高于歷史水平，耕地面積持續(xù)增加。為防止土地違法使用，強(qiáng)化耕地保護(hù)，需要頻繁進(jìn)行土地資源調(diào)查。通過(guò)使用遙感數(shù)據(jù)的高精度、大尺度動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，時(shí)時(shí)監(jiān)控土地利用變化情況，提高管理精度，保障耕地利用的合法性，使農(nóng)村土地利用效率最大化。[5]

2.2 農(nóng)村耕地資源退化的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)

土地資源質(zhì)量受自然條件和人類(lèi)利用共同影響。由于人口增長(zhǎng)對(duì)物質(zhì)的需求，很多自然條件下的土地被有針對(duì)性的開(kāi)發(fā)，轉(zhuǎn)變?yōu)橹T如農(nóng)田、工廠(chǎng)、礦區(qū)等。但由于開(kāi)發(fā)過(guò)程不合理，開(kāi)發(fā)者缺乏環(huán)保意識(shí)，導(dǎo)致耕地出現(xiàn)不同程度的鹽漬化、沙化等現(xiàn)象[6]；部分耕地開(kāi)發(fā)后未獲得理想的經(jīng)濟(jì)收益而被擱置，導(dǎo)致土壤侵蝕加劇，農(nóng)田生態(tài)多樣性降低，土地質(zhì)量嚴(yán)重下降。遙感技術(shù)由于時(shí)間分辨率高，可以在短周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)同一地點(diǎn)的重復(fù)監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)耕地質(zhì)量變化情況，為政府及相關(guān)部門(mén)制定耕地使用政策提供參考。[7]

2.3 農(nóng)村土地利用規(guī)劃應(yīng)用

目前，遙感技術(shù)發(fā)展迅速，多平臺(tái)、多類(lèi)型遙感數(shù)據(jù)可以滿(mǎn)足各類(lèi)需求。此外，遙感數(shù)據(jù)之間互補(bǔ)性較強(qiáng)，可以結(jié)合不同遙感數(shù)據(jù)的特征建立遙感信息大數(shù)據(jù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)多方面、深層次數(shù)據(jù)分析。同時(shí)，利用遙感大數(shù)據(jù)平臺(tái)，考慮以往的土地利用情況并結(jié)合現(xiàn)實(shí)環(huán)境，可以為制定更有效的土地利用規(guī)劃政策提供信息支持。[8]

3 結(jié)論

農(nóng)村土地資源是建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村的基礎(chǔ)，高效率、高質(zhì)量的利用方式和合理的土地利用規(guī)劃能夠更快、更優(yōu)質(zhì)的實(shí)現(xiàn)新農(nóng)村建設(shè)。遙感作為一種新技術(shù)，根據(jù)其大尺度、短周期、多數(shù)據(jù)類(lèi)型的特點(diǎn)，可以快速完成農(nóng)村土地資源及其他資源信息的收集，提高工作效率的同時(shí)可以降低工作成本，能夠做到對(duì)農(nóng)村土地資源的使用和土地質(zhì)量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并為土地利用規(guī)劃制定提供信息參考，對(duì)農(nóng)村土地資源的高效利用具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]李德仁.論21世紀(jì)遙感與GIS的發(fā)展[J].武漢大學(xué)學(xué)報(bào)（信息科學(xué)版），2003（02）：127-131.

[2]程玉絲.結(jié)合地形因子的酉陽(yáng)縣針葉林實(shí)際地表生物量遙感估算[D].西南大學(xué)，2017.

[3]粟君蓮，何政偉，潘佩芳，等.高光譜遙感技術(shù)在東風(fēng)渠水污染分析的應(yīng)用[J].地理空間信息，2013，11（01）：82-85+14.

[4]侯宇初，張冬有.基于Landsat8遙感影像的地表溫度反演方法對(duì)比研究[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2019，35（10）：142-147.

[5]常布輝，王艷明，楊江，等.河套沈?yàn)豕嘤蜻b感耕地面積變化[J].人民黃河，2019，41（03）：150-155+160.

[6]張蓉蓉，樊會(huì)敏，郭軍艷，等.陜西渭北農(nóng)田土壤鹽堿化空間分布及影響因素[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2018，27（03）：440-450.

[7]馮雪力，劉全明.基于多源遙感協(xié)同反演的區(qū)域性土壤鹽漬化監(jiān)測(cè)[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2018，49（07）：127-133.

[8]陳向東.遙感大數(shù)據(jù)助推城市發(fā)展[J].中國(guó)建設(shè)信息化，2019（05）：14-15.