国土资源土地利用监测解决方案

1.引言

    在土地利用现状调查与土地利用动态监测中，主要运用GIS、遥感及现代科学技术掌握土地的利用情况，特别是城镇建设用地和耕地的利用情况。本方案主要充分利用“3S”技术以及地面调查和计算机网络通讯等技术手段，建立全国土地利用动态遥感监测体系，实现对重点地区、特定目标土地利用状况的快速监测，为国土综合管理、执法检查、土地利用总体规划执行情况、农田保护情况、土地综合整治情况等提供服务。在土地利用现状与动态监测中，主要的工作是通过对监测区的遥感影像及其他土地利用相关数据进行处理，利用人机交互式解译的方式获取土地利用现状及动态变化信息。

2.土地利用现状遥感监测

    按照不同的应用需求，制作不同比例尺的土地利用数据(通常为 1:10万、1:5万、1:1万等)。本方案在实现土地利用遥感监测的基础上，制定了较为合理的技术路线（图 1）。

图 1 土地利用遥感监测技术流程图

    2.1 数据处理

    对遥感影像数据按照不同需求进行地形图纠正与配准，使同一区域、不同类型卫星数据地理坐标以及象元空间分辨率匹配。同时，对影像进行融合镶嵌处理，满足应用需求。

    2.2 人机交互式解译

    在影像处理后的基础上通过人机交互式解译方式判读提取土地利用信息。

    2.3 野外核查与成果汇总

    通过实际外业核查对土地利用解译信息进行确认与订正，根据影像判读与野外调查获取结果，进而统计土地利用图斑的类型、位置、范围和面积等信息，并制作图件。

3.土地利用变化信息提取

    土地利用变化信息即土地使用过程中地表自然属性发生变化所表现出来的信息，主要包括农业用地转变为建设用地、城市扩展占用耕地与非耕地等类别。

    在构建需求比例尺土地利用/土地覆盖专题数据库的过程中，构建GIS平台人机交互直接判读（下称人工解译）为核心的中国土地利用遥感制图技术方案，同时采用基于遥感监测的土地利用/土地覆盖(《全国土地分类》（2002 年标准）)分类系统，形成一致的判读标准，从而保证遥感人工解译的精度。在获取土地利用现状数据的基础上，通过两期遥感影像的直接对比分析，采用土地利用变化分类判（即直接解译动态斑块）和“图斑分割”的方式对土地利用动态信息进行提取(主要是利用差值、变换和融合等图像处理技术，使发生变化的部分从背景影像中显现出来)，进一步形成土地利用动态变化图斑，并加以定性与集成。下图以2005年和2010年为例，提取土地利用动态信息。

图 2 土地利用动态信息提取流程图

4.主要成果

    4.1 遥感影像成果

    以GIS为操作平台，利用不同比例尺地形图，对需求区域的不同遥感数据源采取影像处理。处理过程主要包括辐射校正、几何纠正、融合、镶嵌等。

图 3 同一区域不同数据源影像成果图

    4.2 土地利用图件成果

    利用人机交互式解译与实地野外调查相结合的方式获取土地利用现状数据与动态图斑。

图 4 2010 年不同比例尺土地利用现状图

    4.3 数据统计成果

    汇总行政区划土地利用类型面积。