國土資源土地利用監測解決方案

1.引言

    在土地利用現狀調查與土地利用動態監測中，主要運用GIS、遙感及現代科學技術掌握土地的利用情況，特別是城鎮建設用地和耕地的利用情況。本方案主要充分利用“3S”技術以及地面調查和計算機網絡通訊等技術手段，建立全國土地利用動態遙感監測體系，實現對重點地區、特定目標土地利用狀況的快速監測，為國土綜合管理、執法檢查、土地利用總體規劃執行情況、農田保護情況、土地綜合整治情況等提供服務。在土地利用現狀與動態監測中，主要的工作是通過對監測區的遙感影像及其他土地利用相關數據進行處理，利用人機交互式解譯的方式獲取土地利用現狀及動態變化信息。

2.土地利用現狀遙感監測

    按照不同的應用需求，制作不同比例尺的土地利用數據(通常為 1:10萬、1:5萬、1:1萬等)。本方案在實現土地利用遙感監測的基礎上，制定了較為合理的技術路線（圖 1）。

圖 1 土地利用遙感監測技術流程圖

    2.1 數據處理

    對遙感影像數據按照不同需求進行地形圖糾正與配準，使同一區域、不同類型衛星數據地理坐標以及象元空間分辨率匹配。同時，對影像進行融合鑲嵌處理，滿足應用需求。

    2.2 人機交互式解譯

    在影像處理后的基礎上通過人機交互式解譯方式判讀提取土地利用信息。

    2.3 野外核查與成果匯總

    通過實際外業核查對土地利用解譯信息進行確認與訂正，根據影像判讀與野外調查獲取結果，進而統計土地利用圖斑的類型、位置、范圍和面積等信息，并制作圖件。

3.土地利用變化信息提取

    土地利用變化信息即土地使用過程中地表自然屬性發生變化所表現出來的信息，主要包括農業用地轉變為建設用地、城市擴展占用耕地與非耕地等類別。

    在構建需求比例尺土地利用/土地覆蓋專題數據庫的過程中，構建GIS平臺人機交互直接判讀（下稱人工解譯）為核心的中國土地利用遙感制圖技術方案，同時采用基于遙感監測的土地利用/土地覆蓋(《全國土地分類》（2002 年標準）)分類系統，形成一致的判讀標準，從而保證遙感人工解譯的精度。在獲取土地利用現狀數據的基礎上，通過兩期遙感影像的直接對比分析，采用土地利用變化分類判（即直接解譯動態斑塊）和“圖斑分割”的方式對土地利用動態信息進行提取(主要是利用差值、變換和融合等圖像處理技術，使發生變化的部分從背景影像中顯現出來)，進一步形成土地利用動態變化圖斑，并加以定性與集成。下圖以2005年和2010年為例，提取土地利用動態信息。

圖 2 土地利用動態信息提取流程圖

4.主要成果

    4.1 遙感影像成果

    以GIS為操作平臺，利用不同比例尺地形圖，對需求區域的不同遙感數據源采取影像處理。處理過程主要包括輻射校正、幾何糾正、融合、鑲嵌等。

圖 3 同一區域不同數據源影像成果圖

    4.2 土地利用圖件成果

    利用人機交互式解譯與實地野外調查相結合的方式獲取土地利用現狀數據與動態圖斑。

圖 4 2010 年不同比例尺土地利用現狀圖

    4.3 數據統計成果

    匯總行政區劃土地利用類型面積。