遙感技術(shù)在國土資源調(diào)查中的應(yīng)用研究

王瑾

摘 要：遙感技術(shù)可以根據(jù)收集到的電磁波信息對(duì)土地利用信息進(jìn)行判讀、分類、分析、研究，非常適合于研究快速變化的土地變化和進(jìn)行資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測。本文以第三次全國土地調(diào)查為例，對(duì)遙感技術(shù)在國土資源調(diào)查中的重要作用及其具體應(yīng)用做了研究，分析了在國土資源調(diào)查中遙感技術(shù)的主要限制，并對(duì)其發(fā)展趨勢做了展望。闡明在國土資源調(diào)查管理中遙感技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)勢作用與其較高的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。

關(guān)鍵詞：遙感技術(shù);國土資源調(diào)查;應(yīng)用

引言

國土資源調(diào)查是一項(xiàng)關(guān)系到國計(jì)民生的重大地理普查項(xiàng)目。近年來，先進(jìn)的地理信息技術(shù)被不斷應(yīng)用于國土資源調(diào)查中，其中遙感技術(shù)以充足的優(yōu)勢成為了國土資源調(diào)查中最重要的手段之一[1]。遙感技術(shù)在歷次全國土地調(diào)查工作中都發(fā)揮了重要作用，尤其在第3次全國土地調(diào)查工作中，遙感技術(shù)應(yīng)用使快速實(shí)現(xiàn)信息采集、進(jìn)行大規(guī)模的數(shù)據(jù)分析研究成為可能，大大加快了調(diào)查工作的整體進(jìn)程。

1 遙感技術(shù)在國土資源調(diào)查中的重要作用

1.1 遙感技術(shù)拓寬了國土資源調(diào)查的應(yīng)用領(lǐng)域

遙感圖像包含非常豐富的地物信息，能夠全面真實(shí)地記錄各類地表事物的時(shí)空分布特征和分布規(guī)律，并為地物資源的空間定位、成分鑒別、趨勢研究、動(dòng)態(tài)監(jiān)測方面提供全面的信息，在土地資源調(diào)查、農(nóng)作物生產(chǎn)監(jiān)測、礦產(chǎn)資源勘測、水資源和水文調(diào)查研究、環(huán)境災(zāi)害監(jiān)測評(píng)估等方面有著十分廣泛的應(yīng)用。

遙感技術(shù)在國土資源調(diào)查中的應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷地?cái)U(kuò)展，遙感已不再局限于為各類調(diào)查工作提供識(shí)別參考，這項(xiàng)技術(shù)已深入于國土資源調(diào)查的各個(gè)方面，如對(duì)土地資源進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測和趨勢預(yù)測，定量評(píng)估空氣污染及病蟲害危害，進(jìn)行地礦勘測、巖層分析，水文情報(bào)研究，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害和氣象災(zāi)害進(jìn)行應(yīng)急預(yù)警等。近年來，遙感技術(shù)由單純的為資源調(diào)查提供數(shù)據(jù)逐漸發(fā)展為為資源的管理和監(jiān)測預(yù)警提供重要的技術(shù)手段，并與其他地理信息技術(shù)（GIS、GPS）聯(lián)系愈加緊密。隨著遙感大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，使用遙感大數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)土地多時(shí)空尺度、多要素過程觀測，量化解析土地利用和覆被變化的驅(qū)動(dòng)力及其生態(tài)環(huán)境效應(yīng)，為國土資源調(diào)查提供了更多可能。

1.2 遙感技術(shù)推動(dòng)了全國土地調(diào)查進(jìn)程的迅速發(fā)展

我國第1次全國土地調(diào)查于1984年開始一直到1997年年底結(jié)束，第2次全國土地調(diào)查開始于2007年7月[2]，于2009年完成。土地二調(diào)的進(jìn)程相較于第1次要快得多，這得益于遙感技術(shù)在土地資源調(diào)查中的廣泛應(yīng)用。二調(diào)中采用遙感技術(shù)手段來進(jìn)行農(nóng)村土地的調(diào)查，通過對(duì)現(xiàn)勢的地面遙感影像進(jìn)行解譯判讀，提取地面的土地利用情況，然后利用地理信息系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，對(duì)地類信息進(jìn)行加工處理、屬性編輯、存儲(chǔ)管理，建立空間信息地理數(shù)據(jù)庫。遙感技術(shù)為構(gòu)建土地利用管理平臺(tái)提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，使得3S技術(shù)在國土資源調(diào)查中發(fā)展迅速，大大推進(jìn)了國土資源調(diào)查的進(jìn)程。

第3次全國土地調(diào)查于2017年啟動(dòng)，三調(diào)是以二調(diào)成果為基礎(chǔ)進(jìn)行的，利用國家統(tǒng)一提供的正射影像圖數(shù)據(jù)，結(jié)合土地變更調(diào)查資料、基礎(chǔ)測繪資料、各類界限資料、土地權(quán)屬資料、其它國土資源管理資料等相關(guān)資料，使用先進(jìn)的遙感技術(shù)、地理信息技術(shù)構(gòu)建全國的土地利用信息數(shù)據(jù)庫，以此對(duì)土地利用現(xiàn)狀、土地權(quán)屬、專項(xiàng)用地情況進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，建立各級(jí)土地調(diào)查數(shù)據(jù)及專項(xiàng)調(diào)查數(shù)據(jù)分析與共享服務(wù)管理平臺(tái)。

2 遙感技術(shù)在第3次土地調(diào)查中的具體應(yīng)用

利用遙感進(jìn)行土地調(diào)查，主要是利用遙感影像作為數(shù)據(jù)源，來獲取重要的土地利用信息。所以在土地調(diào)查中，遙感的應(yīng)用主要集中在正射影像獲取和信息提取2個(gè)環(huán)節(jié)。

2.1 影像數(shù)據(jù)獲取

信息識(shí)別前，需要獲取研究區(qū)域的遙感正射影像，并對(duì)應(yīng)用的圖像進(jìn)行綜合處理。農(nóng)村土地利用現(xiàn)狀調(diào)查所使用的影像是國家統(tǒng)一采購的分辨率優(yōu)于1m的DOM正射影像，影像的時(shí)間跨度為2017年7月1日—2018年8月31日，同時(shí)批準(zhǔn)各地可自行采購2014年以后更高分辨率的影像，匯交至省廳，由省廳統(tǒng)一組織匯交國家批準(zhǔn)使用[3]。

第3次土地調(diào)查對(duì)不同的土地利用類型的調(diào)查精度提出了要求，這就對(duì)正射影像的分辨率提出了更高要求，最好使用分辨率優(yōu)于0.2m的遙感數(shù)據(jù)。因此國家允許地方自行收集2014年以后分辨率優(yōu)于0.2m的正射影像數(shù)據(jù)來進(jìn)行城鎮(zhèn)村莊內(nèi)部的土地利用調(diào)查。當(dāng)0.2m分辨率的影像不能完全覆蓋村鎮(zhèn)范圍時(shí)，可使用1m分辨率的影像進(jìn)行補(bǔ)充。

2.2 調(diào)查信息提取及調(diào)查底圖制作

第3次土地調(diào)查以正射影像圖為基礎(chǔ)進(jìn)行信息提取和調(diào)查地圖制作。根據(jù)DOM影像的特征，結(jié)合全國土地調(diào)查資源庫及高分辨率影像進(jìn)行地類判讀，進(jìn)行屬性標(biāo)注和圖斑邊界勾繪，形成調(diào)查圖斑底圖，其中包括國家、省提取的不一致圖斑，也就是土地調(diào)查資源庫地類與高分辨率遙感影像地物特征不一致的圖斑。在形成的圖斑底圖的基礎(chǔ)上，還要進(jìn)行村界的接邊、城鎮(zhèn)用地圖層制作、屬性編輯等工作，最終整理成為初始數(shù)據(jù)庫下發(fā)至各地開展內(nèi)外業(yè)調(diào)查工作。

內(nèi)外業(yè)的調(diào)查工作主要圍繞不一致圖斑來開展工作[4]，內(nèi)業(yè)預(yù)判該圖斑的土地利用類型，外業(yè)進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，利用外業(yè)調(diào)查終端，確定邊界，進(jìn)行屬性信息編輯維護(hù)，包括圖斑編號(hào)、地類編碼、權(quán)屬單位等。在初始地圖的基礎(chǔ)上要充分利用其他現(xiàn)勢數(shù)據(jù)對(duì)城鎮(zhèn)村莊內(nèi)部用地進(jìn)行調(diào)查，尤其是特殊用地等土地利用情況，除此之外，村級(jí)行政區(qū)權(quán)屬界限調(diào)查也是此次土地調(diào)查的重要工作之一。

3 遙感技術(shù)在國土資源調(diào)查中問題與前景展望3.1 遙感技術(shù)在國土資源調(diào)查中存在的問題

遙感技術(shù)在我國土資源管理中存在的問題主要表現(xiàn)在2個(gè)方面，分別是高分辨率數(shù)據(jù)源的不完善以及自動(dòng)提取技術(shù)的不成熟。

3.1.1 高分辨率數(shù)據(jù)源不完善

遙感信息具有多元的分辨率，但是由于資金和技術(shù)的限制，我國目前的高分辨率遙感數(shù)據(jù)還無法做到對(duì)全國區(qū)域范圍的全面覆蓋，這就造成某些區(qū)域在進(jìn)行土地資源調(diào)查時(shí)無法進(jìn)行準(zhǔn)確的信息提取，需要借助外業(yè)實(shí)地調(diào)查來進(jìn)行補(bǔ)充，在一些地形條件或氣候條件惡劣的區(qū)域，缺乏高分辨率的遙感數(shù)據(jù)會(huì)使調(diào)查工作進(jìn)程變慢，并耗費(fèi)更多的人力物力，從國外購買遙感數(shù)據(jù)會(huì)有很多的局限性，也會(huì)增加經(jīng)濟(jì)成本，所以能夠廉價(jià)實(shí)時(shí)的獲取高分辨率、高質(zhì)量的遙感數(shù)據(jù)對(duì)國土資源調(diào)查和管理具有重要的意義。

3.1.2 自動(dòng)化提取水平有限

目前，在國土資源調(diào)查中遙感數(shù)據(jù)獲取的數(shù)據(jù)規(guī)模正在迅速地?cái)U(kuò)展，數(shù)據(jù)獲取的類型逐步呈現(xiàn)多元化的發(fā)展趨勢，這些數(shù)據(jù)數(shù)量多、體量大，并且蘊(yùn)含了豐富的資源信息。但是由于目前遙感信息的自動(dòng)化水平有限，大量的遙感數(shù)據(jù)的潛在價(jià)值并沒有被深入發(fā)掘，這直接制約了遙感數(shù)據(jù)在國土資源領(lǐng)域的分析和應(yīng)用水平。遙感技術(shù)要努力提升自動(dòng)化提取水平，充分利用遙感大數(shù)據(jù)國土資源進(jìn)行綜合化處理，這樣才能挖掘遙感數(shù)據(jù)更多的潛在價(jià)值，發(fā)現(xiàn)更多客觀規(guī)律，驅(qū)動(dòng)國土資源調(diào)查向更加自動(dòng)化、智能化的方向發(fā)展。

3.2 遙感技術(shù)在國土資源調(diào)查方面的前景展望

3.2.1 逐步實(shí)現(xiàn)國土資源調(diào)查的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測

遙感技術(shù)總體上正朝著實(shí)時(shí)化的方向快速發(fā)展，未來遙感數(shù)據(jù)的獲取方式將更加多元，依靠各種遙感平臺(tái)和先進(jìn)的傳感器，遙感數(shù)據(jù)的分辨率也將不斷提高，大面積高分辨率的實(shí)時(shí)同步觀測成為可能。今后，利用遙感技術(shù)進(jìn)行國土資源調(diào)查將更趨向于利用多平臺(tái)、高分辨率、多光譜的遙感數(shù)據(jù)對(duì)土地資源進(jìn)行全天候、多時(shí)空尺度、多要素過程觀測，實(shí)時(shí)反映國土資源利用變化情況，為土地資源的動(dòng)態(tài)監(jiān)測和管理提供科學(xué)支撐，并為可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)提供預(yù)警。

3.2.2 遙感技術(shù)與GIS、GPS技術(shù)聯(lián)系更加緊密

遙感技術(shù)與GIS、GPS技術(shù)緊密結(jié)合成為一個(gè)整體，越來越廣泛的應(yīng)用于國土資源調(diào)查中。3S技術(shù)三者之間的結(jié)合應(yīng)用形成了一個(gè)綜合有效的系統(tǒng)，可以對(duì)國土資源進(jìn)行更快速準(zhǔn)確的分析和研究[5]。3S技術(shù)的一體化應(yīng)用能夠極大地提高數(shù)據(jù)的處理效率，其應(yīng)用已遍及國土資源調(diào)查、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警、農(nóng)業(yè)規(guī)劃等各個(gè)領(lǐng)域。3S集成應(yīng)用也將為國土資源調(diào)查、規(guī)劃、管理和合理利用的快速發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展，遙感技術(shù)在國土資源調(diào)查領(lǐng)域?qū)⒉饺敫又悄芑碾A段，在國土資源調(diào)查和管理中也將成為不可取代的技術(shù)手段，需要不斷提高遙感數(shù)據(jù)的質(zhì)量，發(fā)展遙感技術(shù)的應(yīng)用水平，充分挖掘遙感數(shù)據(jù)的潛在價(jià)值，為我國的國土資源調(diào)查和管理提供最有力的技術(shù)保障。

參考文獻(xiàn)

[1] 孫林娜，王桂英.遙感技術(shù)在國土資源管理中的應(yīng)用[J].科技視界，2017（05）：353.

[2]趙紅濤，王龍.第三次全國國土調(diào)查與二調(diào)的區(qū)別及建議[J].資源信息與工程，2019，34（01）：109-110.

[3]張晏.《第三次全國土地調(diào)查總體方案》發(fā)布[J].資源導(dǎo)刊，2018（01）：6.

[4]曾范航，楊國東.第三次全國土地調(diào)查不一致圖斑提取方法研究[J].工程技術(shù)研究，2018（15）：201-202.

[5]鐘敦麗.3S技術(shù)在第三次全國土地調(diào)查試點(diǎn)中的應(yīng)用[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2018，17（14）：54-55.