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
人类社会发展离不开土地，没有土地就没有人类，土地利用随着人类的出现而发生。人类为了一定的社会或经济方面的目的，会通过利用、改造等活动。从土地上获得更多的资源。土地利用既要受自然条件的制约，同时也会受到社会、经济、技术条件的影响，这就决定了它既是一个将土地的自然生态系统变为人工生态系统的过程，也是一个自然、经济、社会诸多因素共同作用的复杂过程。土地利用的广度、深度和合理利用程度，是一个国家国民经济各部门生产建设规模、水平和特点的集中反映。随着城市化、工业化的发展以及人口数量的日益增长，协调好人地关系已经成为当前的迫切问题。
学术界对土地利用概念存在下列代表性的观点：（1）土地利用是人类通过与土地结合获得物质产品和服务的经济活动过程；（2）土地利用是指人类对待定土地投入劳动力资本，以期从土地得到某种欲望的满足；（3）土地利用是由自然条件和人为干预所决定的土地功能；（4）土地利用是指在既定时间、空间和特点地点的一切已开发和空闲土地的表面状况；（5）土地利用是指由土地质量特性和社会土地需求协调所决定的土地功能过程，即：人类根据土地质量特性开发利用土地，满足人类生产生活需要：同时利用土地改善环境满足人类生存的需要。
坡度（slope）是地表单元陡缓的程度，通常把坡面的垂直高度和水平距离的比值称为坡度。坡度分级面积数据能确切的提示各县市的坡度差别，这项数据可直接用于对水土流失的分析与治理、评估土地资源等级、计算耕地宿州垦殖率。如：在地面坡度6°以内平坦的平坝区，最宜农耕，是基本农田分布区，农业机械化耕作最适宜的地区。15°是基本农田及农业机械使用的界线。超过15°，农业机械难以发挥作用，机械稳定性将受影响，12°~20°是一般需要修长梯田的坡度界线。25°是耕地垦殖的上限。25°~ 35°为宜林地，松散土层堆积的稳定角度为35°以下，35°以上应采取护坡植林，封山育林。
地理国情监测云平台应中国科学院遥感与数字地球研究所的要求，对2010年上饶市30米栅格土地利用及2009年30米坡度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
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服务单位 |
中国科学院遥感与数字地球研究所 |
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服务时间 |
2018.05 |
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服务内容 |
2010年上饶市30米栅格土地利用及2009年30米坡度数据 |
本次土地利用数据技术服务的核心是：基于2010年Landsat5-TM遥感影像生产30米土地利用数据产品，包括耕地、林地、草地、水域、建设用地和未利用地在内的6个大类，以及25个二级类。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/覆盖分类系统
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一级类型二级类型 |
含义 |
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编号 |
名称 |
编号 |
名称 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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3.提取方法
土地利用数据是基于Landsat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。土地利用数据抽样检查主要是对获取的土地利用数据产品进行空间抽样检查，验证土地利用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.上饶市2010年土地利用分布图
地表坡度计算、分析的方法主要有三种：一是利用测量仪器野外进行实测，二是利用地形图根据等高距和对应的水平距离进行计算，三是利用DEM数据在GIS软件的支持下处理得到。坡度具有方向与大小的矢量，地表坡度角描述为过该点的切平面与水平面间的夹角，地表某点的坡度是地表曲面函数z=f(x,y)在东西、南北方向上的高程变化率的函数。
图3.上饶市2009年坡度分布图
