遙感技術(shù)在第三次國土調(diào)查中的應(yīng)用

肖國鈴

(福建省地質(zhì)遙感與地理信息服務(wù)中心 福建福州 350011)

0 引言

按照《國務(wù)院關(guān)于開展第三次全國土地調(diào)查的通知》等文件的要求，陸續(xù)在全國展開第三次全國國土調(diào)查任務(wù)(以下簡稱三調(diào))。三調(diào)是一項(xiàng)重大的國情國力調(diào)查，是摸清我國自然資源基礎(chǔ)，摸清家底的一次重要行動?；诖?，本文詳細(xì)介紹福建省地質(zhì)遙感與地理信息服務(wù)中心如何在時間緊、任務(wù)重情況下，積極組織力量參與該工作，生產(chǎn)實(shí)踐中運(yùn)用遙感技術(shù)完善了三調(diào)的作業(yè)技術(shù)路線，為順利完成三調(diào)工作提供了可靠有效的技術(shù)保障[1]。

1 遙感解譯工作技術(shù)指標(biāo)

遙感解譯工作在三調(diào)中的技術(shù)指標(biāo)為：①數(shù)學(xué)基礎(chǔ)：三調(diào)的數(shù)據(jù)庫成果要求數(shù)學(xué)基礎(chǔ)應(yīng)為2000國家大地坐標(biāo)系，1985國家高程基準(zhǔn)。因此，在內(nèi)業(yè)處理數(shù)據(jù)的過程中，需要將原有基礎(chǔ)資料如上一年度土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫以及國家下發(fā)影像進(jìn)行投影和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。②調(diào)查精度:建設(shè)用地和設(shè)施農(nóng)用地的上圖(根據(jù)影像色差和陰影等解譯地類邊界，在影像上勾繪界線)面積是100m2；農(nóng)用地的上圖面積是400m2；其他地類的上圖面積均為600m2，由于線狀地物優(yōu)先考慮連通性，允許存在大于50m2的圖斑。③三調(diào)遙感解譯中的地類代碼參考《第三次全國國土調(diào)查工作分類》。

2 遙感解譯工作主要內(nèi)容

2.1 權(quán)屬界線上圖

圖1 土地所有權(quán)界線示意圖

(1) 集體土地所有權(quán)界線示意圖(圖1):首先把農(nóng)村集體土地確權(quán)庫確定的權(quán)屬界線落到三調(diào)外業(yè)工作底圖上，發(fā)現(xiàn)與國家下發(fā)影像有位移的，需要按照協(xié)議書記載描述的情況，將權(quán)屬界線勾繪到遙感影像正確的位置，如果權(quán)屬界線有發(fā)生變化的，必須按集體土地所有權(quán)和不動產(chǎn)調(diào)查的有關(guān)規(guī)定，重新補(bǔ)充調(diào)查。

(2)國有土地使用權(quán)界線上圖：國有土地使用權(quán)界線需要上圖的主要是集體土地所有權(quán)和城鎮(zhèn)國有建設(shè)用地范圍外的國有土地使用權(quán)界線，對于城鎮(zhèn)內(nèi)部的國有土地使用權(quán)界線可以不做調(diào)查與上圖。

(3)爭議地界線上圖：原現(xiàn)狀庫中的爭議地在三調(diào)時如仍存在且無法解決的，繼續(xù)沿用原二調(diào)界線，對照最新影像進(jìn)行轉(zhuǎn)繪上圖；對于新增的爭議地，應(yīng)制作爭議原由書、爭議界線圖。

2.2 線狀地物面狀化

(1)二調(diào)數(shù)據(jù)庫中線狀地物，如：道路、河流、溝渠等為線性(圖2)，三調(diào)的線狀地物要求面狀化(圖3)，因此需要提取國家下發(fā)的上一年度土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫中的線狀地物，結(jié)合影像特征進(jìn)行勾繪。

圖2 二調(diào)線狀地物

圖3 三調(diào)線狀地物

(2)線狀地物調(diào)查時注意事項(xiàng)：①所有達(dá)到規(guī)定寬度的道路、溝渠、河流等線性地物，先按照影像紋理勾繪圖斑邊界；通過影像紋理無法判讀的，根據(jù)外業(yè)調(diào)查情況和影像特征補(bǔ)充或修改圖斑邊界。②農(nóng)村區(qū)域內(nèi)，寬度1m～8m的道路，判定為農(nóng)村道路或者公路用地；大于8m的道路和已經(jīng)納入鄉(xiāng)鎮(zhèn)級以上規(guī)劃的道路，判定為公路用地。③道路、溝渠和河流等線狀地物被權(quán)屬線分割的，按不同圖斑勾繪。在建道路如果用地范圍不明確，可暫時不調(diào)查。④城、鎮(zhèn)、村莊內(nèi)部的道路，僅勾繪城、鎮(zhèn)、村莊內(nèi)部的主干道、次干道及支路，其他道路可與相鄰圖斑合并。城、鎮(zhèn)、村內(nèi)部和外部道路相連接時，需按兩個圖斑勾繪，即城、鎮(zhèn)、村內(nèi)一個圖斑，城、鎮(zhèn)、村外一個圖斑，并且要使道路在表現(xiàn)時的完整性。⑤線狀地物調(diào)查時需要依據(jù)交通及水利等部門的相關(guān)資料，從而保證線狀地物的連通性。在不同地類的圖斑發(fā)生交叉時，可遵循從上向下俯視，上部的線狀地物連續(xù)表示，下壓的線狀地物斷在交叉處。如道路與溝渠交叉，道路應(yīng)連續(xù)表示，溝渠應(yīng)斷在道路的兩側(cè)；線狀地物穿過隧道時，線狀地物應(yīng)斷在隧道兩端。⑥線性地物如果權(quán)屬、坐落、寬度、走向、地類屬性只要其中有一項(xiàng)不同的情況，均不可劃為一個線性圖斑，只有五類屬性都一致的才可以歸并為一個圖斑。

2.3 城、鎮(zhèn)、村內(nèi)部圖斑的解譯

二調(diào)城、鎮(zhèn)、村、內(nèi)部圖斑未細(xì)化(圖4)，三調(diào)城、鎮(zhèn)、村、內(nèi)部圖斑應(yīng)細(xì)化(圖5)。

圖4 二調(diào)城鎮(zhèn)內(nèi)部未細(xì)化

圖5 三調(diào)城鎮(zhèn)內(nèi)部細(xì)化后

解譯原則是“先粗后細(xì)、逐步打開”，首先勾繪城、鎮(zhèn)、村內(nèi)部的路網(wǎng)，按照農(nóng)經(jīng)權(quán)影像紋理進(jìn)行勾繪，再參考地籍?dāng)?shù)據(jù)將圖斑細(xì)化，并通過土地利用總體規(guī)劃等綜合參考預(yù)判地類。

內(nèi)業(yè)解譯時，城、鎮(zhèn)、村內(nèi)部圖斑判繪要求：按照農(nóng)經(jīng)權(quán)影像紋理勾繪道路、水系圖斑，道路與水系走向不一致的或者寬度不一致的分割圖斑。城、鎮(zhèn)、村內(nèi)部多用途的圖斑按主要用途調(diào)查；對大型的企事業(yè)單位有明顯的分割界線的按照地類分類劃分多個圖斑；住宅小區(qū)或者大型企事業(yè)單位等內(nèi)部道路以及綠地劃分到座落圖斑：①合并土地利用類型一致的相鄰宗地，被線狀地物分割的同類宗地分割圖斑，道路、水系、綠地等單獨(dú)劃分圖斑。②對有多用途的宗地按主要用途調(diào)查，對特大型宗地按宗地內(nèi)不同用途劃分為不同圖斑。③對特大型的企事業(yè)單位(含高等院校)，內(nèi)部土地利用類型明顯不同且分割界線(如市政道路、河流、較大規(guī)模的天然水體或山林等)明顯的，依據(jù)工作分類劃分成多個圖斑(內(nèi)部道路、綠化用地和其他配套除外)。④城鎮(zhèn)內(nèi)部的快速路、主干道、次干道、支路、專用人行道和非機(jī)動車道按照城、鎮(zhèn)、村道路用地圖斑調(diào)查。⑤行政機(jī)關(guān)、企事業(yè)單位、住宅小區(qū)等內(nèi)部道路、球場、綠地歸并到座落圖斑，城鎮(zhèn)內(nèi)部的廣場、文體設(shè)施、公園與綠地等內(nèi)部道路歸并到相鄰圖斑。⑥臨街門面等，歸并到城鎮(zhèn)道路以外的相鄰圖斑。⑦城鎮(zhèn)內(nèi)部符合上圖面積要求的耕地、種植園用地、林地、草地、水域、其他土地圖斑等按土地利用現(xiàn)狀調(diào)查。⑧穿越城鎮(zhèn)的鐵路、公路、河流等，保留其完整性，不作為城鎮(zhèn)內(nèi)部的圖斑進(jìn)行判繪。⑨城鎮(zhèn)內(nèi)部的公園、動物園、植物園等及其附屬的林地、綠地、水面等按照公園與綠地調(diào)查，但其范圍內(nèi)大面積天然水體、山林按要求以土地利用現(xiàn)狀調(diào)查，不調(diào)為公園與綠化用地。

2.4 農(nóng)村土地利用現(xiàn)狀調(diào)查

村莊內(nèi)部圖斑，主要根據(jù)國家下發(fā)影像紋理特征，勾繪地類圖斑邊界。

內(nèi)業(yè)解譯時，村莊內(nèi)部圖斑判繪要求：①房前屋后不夠上圖面積的空地、曬場、樹木及宅基地之間的通道等歸并到相鄰的宅基地圖斑。②村莊內(nèi)部符合上圖面積的水塘按照使用特征調(diào)繪，以生活用水為主的水塘歸并到相鄰的建設(shè)用地圖斑，以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水為主的水塘調(diào)繪為坑塘水面。③穿越村莊的國有公路、河流、溝渠等，保留公路、河流、溝渠的完整性，不作為村莊內(nèi)部的圖斑進(jìn)行判繪。④村莊周邊耕地、林地等，達(dá)到上圖面積的，按實(shí)地利用現(xiàn)狀調(diào)查，原則上不標(biāo)注203屬性，如原地類是203且確屬農(nóng)村宅基地范圍的，標(biāo)注203屬性(需提供宅基地相關(guān)批地材料)；空閑地、公園綠地等按實(shí)地利用現(xiàn)狀調(diào)查，標(biāo)注203屬性。

3 地類邊界采集注意事項(xiàng)

(1)耕地。原地類為耕地圖斑，且影像特征一致的，按耕地判讀，根據(jù)影像田埂紋理勾繪耕地圖斑范圍；并且每個圖斑都應(yīng)標(biāo)注種植屬性。對耕地范圍內(nèi)，必須通過土地平整、土地改良、覆土、修建配套機(jī)耕道和灌溉設(shè)施等工程手段，使原耕地恢復(fù)耕種條件的坑塘、園地、林地等，按實(shí)際情況調(diào)查，不得判讀為耕地。耕地內(nèi)有多種種植情況的，零星的且面積小的按主要種植情況備注；對于耕地內(nèi)種植多年的綠化草地、種植林木等情況，按實(shí)際情況勾繪圖斑。如果下發(fā)三調(diào)影像無法辨認(rèn)拋荒耕地的田埂邊界，適當(dāng)參考農(nóng)經(jīng)權(quán)影像來勾繪圖斑邊界。

(2)可調(diào)整地類。根據(jù)影像紋理勾繪邊界，暫時先繼承原可調(diào)整地類，待外業(yè)核實(shí)聯(lián)合農(nóng)業(yè)部門認(rèn)定，不再新增可調(diào)整地類。

(3)新增竹林地類。竹林地與二調(diào)相比屬于新增的分類，套合下發(fā)影像同時參考地理國情普查竹林地圖斑數(shù)據(jù)以及農(nóng)經(jīng)權(quán)影像勾繪圖斑邊界。

(4)其他地類。對數(shù)據(jù)庫中其他地類按照影像紋理特征判讀，對影像無法判讀土地利用類型的圖斑進(jìn)行標(biāo)注，外業(yè)調(diào)查核實(shí)后確認(rèn)地類。

(5)陰影部分。內(nèi)業(yè)解譯采集時，影像圖上有陰影的地方，避免因投影差等原因?qū)е路课?、耕地或其它地類圖斑漏繪，農(nóng)村中一些破舊的瓦房分布在山邊，影像上非常隱蔽，內(nèi)業(yè)解譯時做好標(biāo)記，在外業(yè)重點(diǎn)調(diào)繪核實(shí)和舉證。

(6)關(guān)于被樹木遮擋的建設(shè)用地。在村莊與林木邊緣如果是在二調(diào)數(shù)據(jù)庫203圖斑范圍內(nèi)且國家影像紋理不清晰的，而國家下發(fā)圖斑判為林地的，開展實(shí)地調(diào)查；如果實(shí)地為建設(shè)用地，需要拍照舉證并調(diào)查為建設(shè)用地。二調(diào)數(shù)據(jù)庫已是特殊用地的圖斑，在國家下發(fā)影像中被林木完全覆蓋且無法判讀的，仍然按照特殊用地調(diào)查。

(7)拆除圖斑地類調(diào)查。已經(jīng)拆除的圖斑現(xiàn)狀還未復(fù)耕的按空閑地調(diào)查；違法用地拆除不到位的按原地類調(diào)查；拆除的圖斑原數(shù)據(jù)庫是住宅用地還是采礦用地的，不論增減掛鉤項(xiàng)目是否已經(jīng)驗(yàn)收，只要實(shí)地是農(nóng)用地的按現(xiàn)狀調(diào)查。僅列入違法拆除計(jì)劃或其主體建筑功能部分未拆除的，不能按拆除圖斑來認(rèn)定。

(8)推土區(qū)。推土區(qū)如果原地類為建設(shè)用地的，按空閑地判讀；用途不確定的推土區(qū)按原地類判讀，圖斑應(yīng)單獨(dú)圖層存放；推土區(qū)原地類為耕地的，按耕地判讀，并標(biāo)注“未耕種”屬性。

(9)臨時用地。實(shí)地為臨時用地的，按原地類判讀，邊界以國家下發(fā)影像紋理勾繪，根據(jù)規(guī)范需將臨時用地圖斑存放在單獨(dú)圖層。

4 國家下發(fā)圖斑套合分析

依據(jù)第三次全國國土調(diào)查技術(shù)規(guī)范要求，將國家下發(fā)工作影像、遙感監(jiān)測影像、農(nóng)經(jīng)權(quán)調(diào)查影像，疊加國家下發(fā)矢量圖斑，內(nèi)業(yè)逐個圖斑對比分析。分析內(nèi)業(yè)解譯時判讀的地類與國家三調(diào)辦內(nèi)業(yè)判讀的地類是否一致，并且標(biāo)注出需要外業(yè)調(diào)查核實(shí)舉證的圖斑[2]。

5 調(diào)查工作底圖制作

內(nèi)業(yè)解譯并質(zhì)檢后的數(shù)據(jù)，將需要舉證的圖斑標(biāo)注“重點(diǎn)調(diào)查”，需要實(shí)地核實(shí)的標(biāo)注“一般調(diào)查”，采用統(tǒng)一標(biāo)識，制作清晰好判認(rèn)的外業(yè)調(diào)查底圖。然后從數(shù)據(jù)建庫軟件導(dǎo)出調(diào)查工作底圖數(shù)據(jù)包，使用調(diào)查平板導(dǎo)入底圖數(shù)據(jù)包，開展外業(yè)調(diào)查與舉證工作。外業(yè)調(diào)查底圖制作流程(圖6)。

圖6 外業(yè)調(diào)查底圖制作流程

(1)城鎮(zhèn)內(nèi)部土地利用現(xiàn)狀調(diào)查底圖制作，針對現(xiàn)有資料情況的不同采用不同的方法。主要有兩種：①對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料較齊全且成果現(xiàn)勢性較好的區(qū)域(已完成地籍調(diào)查的鄉(xiāng)鎮(zhèn))，以DOM為基礎(chǔ)，利用城鎮(zhèn)地籍調(diào)查、城鎮(zhèn)規(guī)劃圖、不動產(chǎn)登記、土地審批、土地征收、土地供應(yīng)等資料，采用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、抽取或數(shù)字化等方法，將提取的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類并與城鎮(zhèn)調(diào)查范圍線套合在DOM上，制作城鎮(zhèn)內(nèi)部土地利用現(xiàn)狀調(diào)查底圖；②對無基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料或現(xiàn)勢性較差的區(qū)域(無城鎮(zhèn)地籍調(diào)查成果)，將城鎮(zhèn)調(diào)查范圍線套合在DOM上，制作城鎮(zhèn)內(nèi)部土地利用現(xiàn)狀調(diào)查底圖。

(2)村莊內(nèi)部土地利用現(xiàn)狀調(diào)查底圖制作，針對現(xiàn)有資料情況的不同采用不同的方法。主要有兩種：①對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料較齊全且成果現(xiàn)勢性較好的區(qū)域，以DOM為基礎(chǔ)，結(jié)合村莊地籍調(diào)查、土地整治等資料，采用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、抽取或數(shù)字化等方法，將提取的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類并與村莊調(diào)查范圍線套合在DOM上，制作村莊內(nèi)部土地利用現(xiàn)狀調(diào)查底圖；②對無基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料或現(xiàn)勢性較差的區(qū)域，直接將村莊調(diào)查范圍線套合在DOM上，繪制村莊調(diào)查范圍內(nèi)的公用道路、水塘、成片林木等村莊土地利用框架，制作村莊內(nèi)部土地利用現(xiàn)狀調(diào)查底圖。

(3)不一致圖斑提?。孩俎r(nóng)用地變未利用地謹(jǐn)慎提取，未利用地一般分布于人文因素干擾較少的區(qū)域，而農(nóng)用地和人文因素共同存在，兩者之間的疑似現(xiàn)象謹(jǐn)慎提?。虎谠诖迩f周邊，大規(guī)模、規(guī)則的、與村莊外部地類密切度和融合度比較大的，不能作為村莊周邊附屬地物的耕地、種植園用地、林地、草地、動土等，需要提取為不一致圖斑。

6 土地利用現(xiàn)狀調(diào)查

根據(jù)國家下發(fā)的調(diào)查底圖和疑問圖斑數(shù)據(jù)，結(jié)合日常自然資源管理相關(guān)資料，采用“3S”一體化技術(shù)和綜合調(diào)繪方法(即內(nèi)業(yè)判讀、外業(yè)調(diào)查補(bǔ)測和內(nèi)業(yè)上圖相結(jié)合)，逐圖斑開展實(shí)地調(diào)查，細(xì)化調(diào)查圖斑的地類、范圍、權(quán)屬、耕種情況等信息[3]。

7 結(jié)語

綜上所述，運(yùn)用遙感技術(shù)能夠快速準(zhǔn)確的獲取空間數(shù)據(jù)應(yīng)用信息,對信息進(jìn)行進(jìn)一步細(xì)化處理，能夠提高國土資源調(diào)查能力，有助于全面查清當(dāng)前國土利用現(xiàn)況和自然資源變化情況，掌握翔實(shí)的國土基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，建立現(xiàn)勢性的國土利用信息數(shù)據(jù)庫，更好地管理和利用自然資源，實(shí)現(xiàn)國土信息的快速查詢、檢索、更新修改、統(tǒng)計(jì)分析和輔助決策，達(dá)到土地管理全過程的現(xiàn)代化和自然資源信息的服務(wù)社會化。