郭興平 丁婷

摘要：快速提取土地利用的變化信息是土地利用的動態(tài)監(jiān)測方法，利用土地現(xiàn)狀進(jìn)行更新，合理利用土地資源對科學(xué)管理土地具有重要意義。遙感技術(shù)的發(fā)現(xiàn)把土地的利用推向了新的信息時代。

關(guān)鍵詞：覆被變化監(jiān)測；高分辨率影像

一、利用遙感進(jìn)行土地利用動態(tài)監(jiān)測研究意義

土地利用最傳統(tǒng)的人工調(diào)查方法中土地利用的監(jiān)測手段存在諸多局限，主要是指效率低、不能直接顯現(xiàn)、速度不快、技術(shù)不夠全面、準(zhǔn)確度不高、覆被變化信息不明顯等。所以我們要對土地進(jìn)行大范圍的核查和更新需要先進(jìn)的遙感技術(shù)。我們要建立和完善土地利用的動態(tài)監(jiān)測體系，及時、準(zhǔn)確地掌握土地資源的數(shù)量、質(zhì)量、分布及其變化趨勢，對于提高土地利用率，增加土地的集約化程度，實施可持續(xù)發(fā)展的土地利用具有及其著重要的作用。

二、 土地利用在國內(nèi)外的動態(tài)監(jiān)測研究

土地利用的國情調(diào)查是對土地資源的調(diào)查。要實現(xiàn)全面、有效的掌握土地資源狀況最重要的手段是對研究土地利用動態(tài)進(jìn)行監(jiān)測。，土地利用動態(tài)監(jiān)測任務(wù)的一般方式是靠人工對土地利用進(jìn)行調(diào)查來完成的。而傳統(tǒng)的人工土地利用調(diào)查存在諸多弊端，不但費(fèi)時、費(fèi)力，同時耗資較多、調(diào)查效率也非常低下。當(dāng)今社會，隨著遙感與地理信息系統(tǒng)技術(shù)的興起和日漸成熟的信息資源，人們可以充分的利用這些高科技的成果，對土地資源進(jìn)行遙感動態(tài)監(jiān)測已成為可能，并為人們的共識。 在我國，遙感技術(shù)是從20世紀(jì)70年代開始發(fā)展的。遙感技術(shù)在我國土地資源調(diào)查和耕地保護(hù)中發(fā)揮了及其重要的作用。遙感影像進(jìn)行變化監(jiān)測的研究和利用，也就是對植被變化的監(jiān)測、農(nóng)作物的生長、環(huán)境變化的監(jiān)測研究、森林資源的發(fā)展前景的監(jiān)測和利用。當(dāng)今社會，國際上已經(jīng)大范圍的對土地利用進(jìn)行了遙感技術(shù)的利用和發(fā)展。其中美國處于領(lǐng)先地位，俄羅斯落后于美國，之后是西歐、加拿大、日本等國家，許多第三世界的國家也在土地利用中加以采用遙感技術(shù)，并作為關(guān)鍵的技術(shù)加以推廣?？偟膩碚f，遙感技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)在全球性的土地利用中發(fā)揮著越來越重要的作用。

三、遙感技術(shù)的發(fā)展

近年來，遙感在全球土地覆蓋和土地利用變化。目前我國基于遙感在土地利用動態(tài)監(jiān)測中選定了不同的研究方法，于此同時對于不同時相的多元遙感數(shù)據(jù)也進(jìn)行了遙感融合技術(shù)的整合，特別是遙感和數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)（TBU）相結(jié)合，研究中的作用日益得到國際科學(xué)界的公認(rèn)。

光譜信息的成像化，雷達(dá)成像的多極化，是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步標(biāo)志；光學(xué)探測的多向化，地學(xué)分析的智能化，為我們提供了科學(xué)的探究方法；環(huán)境研究的動態(tài)化以及資源研究的定量化，為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)提供了更多的條件；那么遙感技術(shù)的發(fā)展具有的實時性和運(yùn)行性，使其向多尺度、多頻率、全天候、高精度和高效快速的目標(biāo)發(fā)展提供的必要的發(fā)展條件。

四、發(fā)展變化信息對遙感技術(shù)進(jìn)行總結(jié)

（1）高精度遙感數(shù)據(jù)是對新型的傳感器研制開發(fā)利用水平，以及環(huán)境資源的遙感要求有了大大的提高，其中高空間和高光譜分辨率已是衛(wèi)星遙感影像獲取了技術(shù)的發(fā)展總趨勢。像雷達(dá)和光譜儀使遙感傳感器有了較大的改進(jìn)和突破，主要集中在高分辨率的遙感資料對地質(zhì)勘測和海洋陸地生物資源調(diào)查。

（2）雷達(dá)遙感的特性是具有全天候全天時獲取影像以及穿透地物的能力，并對地觀測的領(lǐng)域也有很大的優(yōu)勢。其中干涉雷達(dá)技術(shù)和被動微波合成孔徑成像技術(shù)也有了很大的提高，越來越重要的顯示出了三維成像技術(shù)和植物的穿透性寬波段雷達(dá)技術(shù)，成為實現(xiàn)全天候?qū)Φ赜^測的主要技術(shù)，同時也大大提高監(jiān)測環(huán)境資源的動態(tài)能力。

（3）在全球氣候變化的研究中我們要同時開發(fā)和完善陸地表面的溫度和發(fā)射率的分離技術(shù)，并進(jìn)行定量估算和監(jiān)測陸地表面的能量交換和平衡過程。

（4）綜合對地觀測數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)是由航天、航空和地面觀測臺站網(wǎng)絡(luò)等組成的以地球為研究的對象，有一定的提供定位、定性和定量的全天候全時空和全方位的數(shù)據(jù)能力，為資源開發(fā)、環(huán)境保護(hù)、地學(xué)研究和區(qū)域經(jīng)濟(jì)持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展提供科學(xué)數(shù)據(jù)和信息服務(wù)。

目視解譯法和自動分類法是數(shù)據(jù)遙感技術(shù)變化類。目視解譯法指的是解譯者能夠依據(jù)一定的經(jīng)驗和專業(yè)技術(shù)，在使用了影像的解譯標(biāo)志和其它幫助信息之后，作出合理的判斷，并標(biāo)出地表覆蓋變前后化類型的一種方法。 自動分類法是利用自動分類來確定變化類型的方法。這種方法往往由分類結(jié)果做進(jìn)一步的比較分析，如果變化信息的灰度值發(fā)生大致范圍的變化之后，我們在此基礎(chǔ)上還可以對變化范圍的影像進(jìn)行局部分類，進(jìn)而得到變化前后的類型。

變化信息提取精度評價，由于原始數(shù)據(jù)中沒有土地利用現(xiàn)狀圖，而實驗區(qū)影像范圍不大，地物類別相對較少，人工判讀相對容易，因此，本文采用了人工目視解譯方式輔助變化信息提取精度評價。對監(jiān)督分類后變化類型確定的影像進(jìn)行精度評價，系統(tǒng)自動選取100個控制點，將這些點與11、13年原始影像同時比較，人工做出判定變化信息提取結(jié)果是否正確，最終生成精度評價報告。其中，總的變化信息提取精度為75%，一般用地變更為樹木的Kappa系數(shù)為0.2513，變化信息提取精度一般，而一般用地變更為植被和建筑用地的變化信息提取精度非常好，其Kappa系數(shù)分別達(dá)到0.8208和0.4737。由此結(jié)果可以看出，在一定條件下，雖然人工目視分類判定存在一定誤差，但仍滿足精度評定要求。

土地利用與覆被變化監(jiān)測方法的主要結(jié)論：

1.變化信息的提取采用了閾值法，該方法可自動提取變化信息，自動化程度較高，但閾值的設(shè)定需要一定的人為經(jīng)驗。綜合考慮，閾值法對本文變化信息的提取更為適合；

2.主成分差異法操作方便并且能夠滿足變化信息的精度要求，是變化信息發(fā)現(xiàn)的首選方法；

3.利用監(jiān)督分類方法對變化信息類型進(jìn)行確定。通過實驗操作并結(jié)合相關(guān)的精度評價結(jié)果，證實了所用方法的可行性；

4.在變化信息發(fā)現(xiàn)所用到的幾種方法中，光譜特征變異法具有簡捷、明顯的特點，但是這種方法容易漏掉較小的變化圖斑，而且此方法受季節(jié)影響比較大。

本文所做主要工作：

① 對原始遙感影像進(jìn)行幾何校正、配準(zhǔn)與融合等預(yù)處理；

② 在深入分析了土地利用變化信息提取關(guān)鍵問題后，提出合適的更新技術(shù)流程；

③ 對變化信息提取的精度做出評價；

④ 對目前主要的土地利用與覆被變化信息提取方法進(jìn)行了系統(tǒng)的總結(jié)，并實現(xiàn)了實驗區(qū)數(shù)據(jù)的變化信息發(fā)現(xiàn)及提取，最終確定土地利用與覆被變化類型。

參考文獻(xiàn)：

[1] 夏春林，楊貴軍，武文波.土地利用變化信息自動提取方法[J].遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報.2004.