全国高分辨率土地利用数据服务 土地利用数据服务 土地覆盖数据服务 坡度数据服务 土壤侵蚀数据服务 全国各省市DEM数据服务 耕地资源空间分布数据服务 草地资源空间分布数据服务 林地资源空间分布数据服务 水域资源空间分布数据服务 建设用地空间分布数据服务 地形、地貌、土壤数据服务 分坡度耕地数据服务 全国大宗农作物种植范围空间分布数据服务
多种卫星遥感数据反演植被覆盖度数据服务 地表反照率数据服务 比辐射率数据服务 地表温度数据服务 地表蒸腾与蒸散数据服务 归一化植被指数数据服务 叶面积指数数据服务 净初级生产力数据服务 净生态系统生产力数据服务 生态系统总初级生产力数据服务 生态系统类型分布数据服务 土壤类型质地养分数据服务 生态系统空间分布数据服务 增强型植被指数数据服务
多年平均气温空间分布数据服务 多年平均降水量空间分布数据服务 湿润指数数据服务 大于0℃积温空间分布数据服务 光合有效辐射分量数据服务 显热/潜热信息数据服务 波文比信息数据服务 地表净辐射通量数据服务 光合有效辐射数据服务 温度带分区数据服务 山区小气候因子精细数据服务
全国夜间灯光指数数据服务 全国GDP公里格网数据服务 全国建筑物总面积公里格网数据服务 全国人口密度数据服务 全国县级医院分布数据服务 人口调查空间分布数据服务 收入统计空间分布数据服务 矿山面积统计及分布数据服务 载畜量及空间分布数据服务 农作物种植面积统计数据服务 农田分类面积统计数据服务 农作物长势遥感监测数据服务 医疗资源统计数据服务 教育资源统计数据服务 行政辖区信息数据服务
Landsat 8 高分二号 高分一号 SPOT-6卫星影像 法国Pleiades高分卫星 资源三号卫星 风云3号 中巴资源卫星 NOAA/AVHRR MODIS Landsat TM 环境小卫星 Landsat MSS 天绘一号卫星影像
一.背景介绍
土地是人类赖以生存和发展的重要自然资源,是人类一切经济活动的空间场所,是社会发展不可替代的生产资料。土地资源的稀缺性决定了其重要性。不同区域的土地,其自然、经济和社会条件存在着明显的差异,同样,相同的人类活动在不同地区也会产生不同的后果。由此可见,要正确识别土地利用活动所引起的效应,必须注意地区差异性。而土地利用分区恰好解决了此问题。土地利用分区就是依据土地的自然、社会经济条件的差异性、土地类型与土地利用方向的相对一致性,划分土地利用的基本单元.地域或用地类型区的过程。分区目的在于合理、科学、导向性开发利用土地。即在查清土地资源、土地利用现状及社会经济条件的基础上,进行土地利用的归纳共性,区别差异,科学地综合研究,揭示区域性差异的客观规律;阐明区域的自然条件,社会经济条件,土地资源优势,土地利用属性、结构、现状、特点、经验及问题,土地开发利用方向、潜力、途径和措施。 改革开放以来,全国各地区经济都有不同程度的发展,区域经济发展的格局发生了明显的变化。在经济飞速发展的同时,由于缺乏统筹协调,包括土地利用方面的统筹协调,使得区域差异拉大、产业结构趋同、重复建设严重、资源不合理利用及生态环境恶化等问题日益突出。面对这种情况,十六届三中全会提出了“坚持以人为本,树立全面、协调、可持续的发展观,促进经济社会和人的全面发展”,按照“统筹城乡发展、统筹区域发展、统筹经济社会发展、统筹人与自然和谐发展、统筹国内发展和对外开放”即“五个统筹”指导思想,对于国民经济的可持续发展具有重要意义。 统筹区域土地利用是贯彻落实国家区域发展政策、统筹区域发展的重要手段,是协调解决区域发展和资源环境方面问题的必然要求。
土地覆盖数据是自然营造物和人工建筑物所覆盖的地表诸要素的综合体,包括地表植被、土壤、湖泊、沼泽湿地及各种建筑物,具有特定的时间和空间属性,其形态和状态可在多种时空尺度上变化。最主要组成部分是植被,但也包括土壤和陆地表面的水体;是陆地生物圈的重要组成部分,也是土地自然属性的重要反映;土地覆盖具有显著的空间特征、时间特征和时空尺度特征。
土地覆盖数据是全球环境变化、碳氮循环等研究和应用、国家生态文明建设、自然资产价值等准确评估的基础数据。土地覆盖有别于土地利用数据,更侧重于土地的自然属性而不是社会属性。同时,土地覆盖数据对土地利用现状调查和制图、全球变化、环境监测、粮食估产、碳循环计算与评估等及其它具有特定目的、特定尺度的研究活动和具体应用具有重要的指导意义。
土地覆盖数据是区域规划、气候变化、生态系统评估、环境建模等多项研究的基础数据之一,同时也是全球变化研究的重要组成部分,因此,基于遥感对地观测技术实施土地覆盖数据的生产受到越来越多的重视。如今,即时、高效的获取土地覆盖数据已成为发展趋势。
地理国情监测云平台应重庆市气候中心要求,对重庆市2015年土地利用、土地覆盖数据提供产品技术服务,以满足客户科研工作的需求。
二.案例详情
服务单位 |
重庆市气候中心 |
服务时间 |
2017.07 |
服务内容 |
重庆市2015年土地利用、土地覆盖数据 |
本次技术服务的核心是:基于重庆市2015年Landsat8-OLI遥感影像生产30米土地利用/土地覆盖数据产品,包括耕地、林地、草地、水域、建设用地和未利用地在内的6个一级类和包括有林地、灌木林、疏林地、其他林地和高、中、低覆盖度草地等25个二级类型,土地覆盖数据包括13种土地覆盖类型(常绿针叶林、常绿阔叶林、落叶针叶林、落叶阔叶林、混交林、灌丛、草地、永久性湿地、农田、城镇和建设用地、冰雪、裸露和建设用地、冰雪、裸露或稀少植被覆盖、水体)本次技术服务主要流程如下:
1.数据制作流程
本次数据产品服务主要分为5个阶段,分别是数据准备、分类体系建立、解译标志建立、分类解译阶段和对解译结果的精度检查如图1所示。
图1. 数据制作流程
2.土地利用/土地覆盖分类体系
按照国家土地利用分类方法,结合刘纪远等在建设“中国20世纪LUCC时空平台”建立的LUCC分类系统,将土地利用类型归结为6个一级分类和25个二级分类,具体分类内容和含义如表1所示。
表1 土地利用分类系统
一级类型二级类型 |
含义 |
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编号 |
名称 |
编号 |
名称 |
|
1 |
耕地 |
— |
— |
指种植农作物的土地,包括熟耕地、新开荒地、休闲地、轮歇地、草田轮作地;以种植农作物为主的农果、农桑、农林用地;耕种三年以上的滩地和滩涂 |
11 |
水田 |
指有水源保证和灌溉设施,在一般年景能正常灌溉,用以种植水稻,莲藕等水生农作物的耕地,包括实行水稻和旱地作物轮种的耕地 |
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12 |
旱地 |
指无灌溉水源及设施,靠天然降水生长作物的耕地;有水源和浇灌设施,在一般年景下能正常灌溉的旱作物耕地;以种菜为主的耕地,正常轮作的休闲地和轮歇地 |
||
2 |
林地 |
— |
— |
指生长乔木、灌木、竹类、以及沿海红树林地等林业用地 |
21 |
有林地 |
指郁闭度>30%的天然木和人工林。包括用材林、经济林、防护林等成片林地 |
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22 |
灌木林 |
指郁闭度>40%、高度在2米以下的矮林地和灌丛林地 |
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23 |
疏林地 |
指疏林地(郁闭度为10%~30%) |
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24 |
其他林地 |
未成林造林地、迹地、苗圃及各类园地(果园、桑园、茶园、热作林园地等) |
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3 |
草地 |
— |
— |
指以生长草本植物为主,覆盖度在5%以上的各类草地,包括以牧为主的灌丛草地和郁闭度在10%以下的疏林草地 |
31 |
高覆盖度草地 |
指覆盖度在>50%的天然草地、改良草地和割草地。此类草地一般水分条件较好,草被生长茂密 |
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32 |
中覆盖度草地 |
指覆盖度在20%~50%的天然草地和改良草地,此类草地一般水分不足,草被较稀疏 |
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33 |
低覆盖度草地 |
指覆盖度在5%~20%的天然草地。此类草地水分缺乏,草被稀疏,牧业利用条件差 |
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4 |
水域 |
— |
— |
指天然陆地水域和水利设施用地 |
41 |
河渠 |
指天然形成或人工开挖的河流及主干渠常年水位以下的土地,人工渠包括堤岸 |
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42 |
湖泊 |
指天然形成的积水区常年水位以下的土地 |
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43 |
水库坑塘 |
指人工修建的蓄水区常年水位以下的土地 |
||
44 |
永久性冰川雪地 |
指常年被冰川和积雪所覆盖的土地 |
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45 |
滩涂 |
指沿海大潮高潮位与低潮位之间的潮侵地带 |
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46 |
滩地 |
指河、湖水域平水期水位与洪水期水位之间的土地 |
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5 |
城乡、工矿、居民用地 |
— |
— |
指城乡居民点及县镇以外的工矿、交通等用地 |
51 |
城镇用地 |
指大、中、小城市及县镇以上建成区用地 |
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52 |
农村居民点 |
指农村居民点 |
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53 |
其他建设用地 |
指独立于城镇以外的厂矿、大型工业区、油田、盐场、采石场等用地、交通道路、机场及特殊用地 |
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6 |
未利用土地 |
— |
— |
目前还未利用的土地、包括难利用的土地 |
61 |
沙地 |
指地表为沙覆盖,植被覆盖度在5%以下的土地,包括沙漠,不包括水系中的沙滩 |
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62 |
戈壁 |
指地表以碎砾石为主,植被覆盖度在5%以下的土地 |
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63 |
盐碱地 |
指地表盐碱聚集,植被稀少,只能生长耐盐碱植物的土地 |
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64 |
沼泽地 |
指地势平坦低洼,排水不畅,长期潮湿,季节性积水或常积水,表层生长湿生植物的土地 |
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65 |
裸土地 |
指地表土质覆盖,植被覆盖度在5%以下的土地 |
||
66 |
裸岩石砾地 |
指地表为岩石或石砾,其覆盖面积>5%以下的土地 |
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67 |
其他 |
指其他未利用土地,包括高寒荒漠,苔原等 |
按照国家土地覆盖分类方法,同时参照国内外现有的主要是美国马里兰大学土地覆盖分类体系,以及遥感信息源和我国地表覆盖的实际情况,将全国土地覆盖类型划分为13级分类土地覆盖数据产品。
表2土地覆盖分类系统
编号 |
名称 |
含义(定义、特征) |
1 |
常绿针叶林 |
以针叶树为建群种所组成的各类森林的总称。 |
2 |
常绿阔叶林 |
亚热带湿润地区由常绿阔叶树种组成的地带性森林类型。 |
3 |
落叶针叶林 |
由落叶松柏类为主的针叶树所构成的森林。 |
4 |
落叶阔叶林 |
由冬季落叶的阔叶乔木组成的森林群落。 |
5 |
混交林 |
寒温带针叶林和夏绿阔叶林间的过渡类型。 |
6 |
灌丛 |
一种以灌木占优势组成的植被类型。 郁闭度>30%,高3m以下,通常丛生、无明显主干的木本植物,但有时也有明显主干。 |
7 |
草地 |
以生长草本植物为主并且树木或灌木覆盖度<10%。在我国主要包括草原、草丛、草甸和灌丛草地等。 |
8 |
永久性湿地 |
天然或人工形成的沼泽地带有静止或流动水体的成片浅水区,还包括在低潮时水深不超过6米的水域。 |
9 |
农田 |
种植农作物的土地,包括熟地,新开发、复垦、整理地,休闲地(含轮歇地、轮作地);以种植农作物(含蔬菜)为主,间有零星果树、桑树或其他树木的土地;平均每年能保证收获一季的已垦滩地和海涂。 |
10 |
城镇和建设用地 |
覆盖的建筑物和其他人造建筑的土地主要包括城镇用地建设、农村居民地、交通用地及工矿用地。 |
11 |
冰雪 |
常年积雪或冰川覆盖的土地。 |
12 |
裸露或稀少植被覆盖 |
地表为土质、植被覆盖度低、风霜雨雪等可直接作用在裸露地面。 |
13 |
水体 |
地表水圈的重要组成部分,是以相对稳定的陆地为边界的天然水域,包括江、河、湖、海、水库、坑塘等。 |
3.提取方法
土地利用/覆盖数据是基于Landsat8-OLI遥感信息源,结合实地调查和其他辅助数据,采用全数字化人机交互作业方法,主要根据对图像光谱、纹理、色调等的认识结合地形图目视解译而成;在内业建立解译判读标志与实现数据获取的基础上,结合外业实地考察验证,提高土地利用/覆盖分类精度。
4.遥感解译标志
由于目视解译更侧重于人的知识的参与,为了减少由于不同人员的主观差异性所造成的误差,提高遥感判读精度,建立统一解译标志是十分必要的。在多个专家的参与下,根据影像光谱特征,结合野外实测资料,同时参照有关地理图件,对地物的几何形状,颜色特征、纹理特征和空间分布情况进行分析,并在综合各位专家意见后,最终建立解译标志库,以部分解译标志为例,来说明判读标准,如表2所示。
表2部分土地利用解译标志
5.质量控制与检查
各工序过程质量按要求进行过程检查 ,需进行100%检查。土地利用/覆盖数据抽样检查主要是对获取的土地利用/覆盖数据产品进行空间抽样检查,验证土地利用/覆盖数据类型定性是否正确。验证的方式主要依靠高分影像(要考虑影像的时效性)与野外实地验证相结合的方式作业,未达到抽样精度90%的重新修正数据。
6.技术服务成果展示
本次产品加工技术服务成果如图2-3所示:
图2.重庆市2015年土地利用分布图
图3.重庆市2015年土地覆盖分布图