王瑾
摘 要:遙感技術可以根據(jù)收集到的電磁波信息對土地利用信息進行判讀、分類、分析、研究,非常適合于研究快速變化的土地變化和進行資源動態(tài)監(jiān)測。本文以第三次全國土地調(diào)查為例,對遙感技術在國土資源調(diào)查中的重要作用及其具體應用做了研究,分析了在國土資源調(diào)查中遙感技術的主要限制,并對其發(fā)展趨勢做了展望。闡明在國土資源調(diào)查管理中遙感技術應用的優(yōu)勢作用與其較高的經(jīng)濟與社會效益。
關鍵詞:遙感技術;國土資源調(diào)查;應用
引言
國土資源調(diào)查是一項關系到國計民生的重大地理普查項目。近年來,先進的地理信息技術被不斷應用于國土資源調(diào)查中,其中遙感技術以充足的優(yōu)勢成為了國土資源調(diào)查中最重要的手段之一[1]。遙感技術在歷次全國土地調(diào)查工作中都發(fā)揮了重要作用,尤其在第3次全國土地調(diào)查工作中,遙感技術應用使快速實現(xiàn)信息采集、進行大規(guī)模的數(shù)據(jù)分析研究成為可能,大大加快了調(diào)查工作的整體進程。
1 遙感技術在國土資源調(diào)查中的重要作用
1.1 遙感技術拓寬了國土資源調(diào)查的應用領域
遙感圖像包含非常豐富的地物信息,能夠全面真實地記錄各類地表事物的時空分布特征和分布規(guī)律,并為地物資源的空間定位、成分鑒別、趨勢研究、動態(tài)監(jiān)測方面提供全面的信息,在土地資源調(diào)查、農(nóng)作物生產(chǎn)監(jiān)測、礦產(chǎn)資源勘測、水資源和水文調(diào)查研究、環(huán)境災害監(jiān)測評估等方面有著十分廣泛的應用。
遙感技術在國土資源調(diào)查中的應用領域正在不斷地擴展,遙感已不再局限于為各類調(diào)查工作提供識別參考,這項技術已深入于國土資源調(diào)查的各個方面,如對土地資源進行動態(tài)監(jiān)測和趨勢預測,定量評估空氣污染及病蟲害危害,進行地礦勘測、巖層分析,水文情報研究,對地質(zhì)災害和氣象災害進行應急預警等。近年來,遙感技術由單純的為資源調(diào)查提供數(shù)據(jù)逐漸發(fā)展為為資源的管理和監(jiān)測預警提供重要的技術手段,并與其他地理信息技術(GIS、GPS)聯(lián)系愈加緊密。隨著遙感大數(shù)據(jù)技術的發(fā)展,使用遙感大數(shù)據(jù)來實現(xiàn)土地多時空尺度、多要素過程觀測,量化解析土地利用和覆被變化的驅(qū)動力及其生態(tài)環(huán)境效應,為國土資源調(diào)查提供了更多可能。
1.2 遙感技術推動了全國土地調(diào)查進程的迅速發(fā)展
我國第1次全國土地調(diào)查于1984年開始一直到1997年年底結(jié)束,第2次全國土地調(diào)查開始于2007年7月[2],于2009年完成。土地二調(diào)的進程相較于第1次要快得多,這得益于遙感技術在土地資源調(diào)查中的廣泛應用。二調(diào)中采用遙感技術手段來進行農(nóng)村土地的調(diào)查,通過對現(xiàn)勢的地面遙感影像進行解譯判讀,提取地面的土地利用情況,然后利用地理信息系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)管理平臺,對地類信息進行加工處理、屬性編輯、存儲管理,建立空間信息地理數(shù)據(jù)庫。遙感技術為構(gòu)建土地利用管理平臺提供了數(shù)據(jù)基礎,使得3S技術在國土資源調(diào)查中發(fā)展迅速,大大推進了國土資源調(diào)查的進程。
第3次全國土地調(diào)查于2017年啟動,三調(diào)是以二調(diào)成果為基礎進行的,利用國家統(tǒng)一提供的正射影像圖數(shù)據(jù),結(jié)合土地變更調(diào)查資料、基礎測繪資料、各類界限資料、土地權屬資料、其它國土資源管理資料等相關資料,使用先進的遙感技術、地理信息技術構(gòu)建全國的土地利用信息數(shù)據(jù)庫,以此對土地利用現(xiàn)狀、土地權屬、專項用地情況進行實地調(diào)查,建立各級土地調(diào)查數(shù)據(jù)及專項調(diào)查數(shù)據(jù)分析與共享服務管理平臺。
2 遙感技術在第3次土地調(diào)查中的具體應用
利用遙感進行土地調(diào)查,主要是利用遙感影像作為數(shù)據(jù)源,來獲取重要的土地利用信息。所以在土地調(diào)查中,遙感的應用主要集中在正射影像獲取和信息提取2個環(huán)節(jié)。
2.1 影像數(shù)據(jù)獲取
信息識別前,需要獲取研究區(qū)域的遙感正射影像,并對應用的圖像進行綜合處理。農(nóng)村土地利用現(xiàn)狀調(diào)查所使用的影像是國家統(tǒng)一采購的分辨率優(yōu)于1m的DOM正射影像,影像的時間跨度為2017年7月1日—2018年8月31日,同時批準各地可自行采購2014年以后更高分辨率的影像,匯交至省廳,由省廳統(tǒng)一組織匯交國家批準使用[3]。
第3次土地調(diào)查對不同的土地利用類型的調(diào)查精度提出了要求,這就對正射影像的分辨率提出了更高要求,最好使用分辨率優(yōu)于0.2m的遙感數(shù)據(jù)。因此國家允許地方自行收集2014年以后分辨率優(yōu)于0.2m的正射影像數(shù)據(jù)來進行城鎮(zhèn)村莊內(nèi)部的土地利用調(diào)查。當0.2m分辨率的影像不能完全覆蓋村鎮(zhèn)范圍時,可使用1m分辨率的影像進行補充。
2.2 調(diào)查信息提取及調(diào)查底圖制作
第3次土地調(diào)查以正射影像圖為基礎進行信息提取和調(diào)查地圖制作。根據(jù)DOM影像的特征,結(jié)合全國土地調(diào)查資源庫及高分辨率影像進行地類判讀,進行屬性標注和圖斑邊界勾繪,形成調(diào)查圖斑底圖,其中包括國家、省提取的不一致圖斑,也就是土地調(diào)查資源庫地類與高分辨率遙感影像地物特征不一致的圖斑。在形成的圖斑底圖的基礎上,還要進行村界的接邊、城鎮(zhèn)用地圖層制作、屬性編輯等工作,最終整理成為初始數(shù)據(jù)庫下發(fā)至各地開展內(nèi)外業(yè)調(diào)查工作。
內(nèi)外業(yè)的調(diào)查工作主要圍繞不一致圖斑來開展工作[4],內(nèi)業(yè)預判該圖斑的土地利用類型,外業(yè)進行實地調(diào)查,利用外業(yè)調(diào)查終端,確定邊界,進行屬性信息編輯維護,包括圖斑編號、地類編碼、權屬單位等。在初始地圖的基礎上要充分利用其他現(xiàn)勢數(shù)據(jù)對城鎮(zhèn)村莊內(nèi)部用地進行調(diào)查,尤其是特殊用地等土地利用情況,除此之外,村級行政區(qū)權屬界限調(diào)查也是此次土地調(diào)查的重要工作之一。
3 遙感技術在國土資源調(diào)查中問題與前景展望3.1 遙感技術在國土資源調(diào)查中存在的問題
遙感技術在我國土資源管理中存在的問題主要表現(xiàn)在2個方面,分別是高分辨率數(shù)據(jù)源的不完善以及自動提取技術的不成熟。
3.1.1 高分辨率數(shù)據(jù)源不完善
遙感信息具有多元的分辨率,但是由于資金和技術的限制,我國目前的高分辨率遙感數(shù)據(jù)還無法做到對全國區(qū)域范圍的全面覆蓋,這就造成某些區(qū)域在進行土地資源調(diào)查時無法進行準確的信息提取,需要借助外業(yè)實地調(diào)查來進行補充,在一些地形條件或氣候條件惡劣的區(qū)域,缺乏高分辨率的遙感數(shù)據(jù)會使調(diào)查工作進程變慢,并耗費更多的人力物力,從國外購買遙感數(shù)據(jù)會有很多的局限性,也會增加經(jīng)濟成本,所以能夠廉價實時的獲取高分辨率、高質(zhì)量的遙感數(shù)據(jù)對國土資源調(diào)查和管理具有重要的意義。
3.1.2 自動化提取水平有限
目前,在國土資源調(diào)查中遙感數(shù)據(jù)獲取的數(shù)據(jù)規(guī)模正在迅速地擴展,數(shù)據(jù)獲取的類型逐步呈現(xiàn)多元化的發(fā)展趨勢,這些數(shù)據(jù)數(shù)量多、體量大,并且蘊含了豐富的資源信息。但是由于目前遙感信息的自動化水平有限,大量的遙感數(shù)據(jù)的潛在價值并沒有被深入發(fā)掘,這直接制約了遙感數(shù)據(jù)在國土資源領域的分析和應用水平。遙感技術要努力提升自動化提取水平,充分利用遙感大數(shù)據(jù)國土資源進行綜合化處理,這樣才能挖掘遙感數(shù)據(jù)更多的潛在價值,發(fā)現(xiàn)更多客觀規(guī)律,驅(qū)動國土資源調(diào)查向更加自動化、智能化的方向發(fā)展。
3.2 遙感技術在國土資源調(diào)查方面的前景展望
3.2.1 逐步實現(xiàn)國土資源調(diào)查的實時動態(tài)監(jiān)測
遙感技術總體上正朝著實時化的方向快速發(fā)展,未來遙感數(shù)據(jù)的獲取方式將更加多元,依靠各種遙感平臺和先進的傳感器,遙感數(shù)據(jù)的分辨率也將不斷提高,大面積高分辨率的實時同步觀測成為可能。今后,利用遙感技術進行國土資源調(diào)查將更趨向于利用多平臺、高分辨率、多光譜的遙感數(shù)據(jù)對土地資源進行全天候、多時空尺度、多要素過程觀測,實時反映國土資源利用變化情況,為土地資源的動態(tài)監(jiān)測和管理提供科學支撐,并為可能出現(xiàn)的風險提供預警。
3.2.2 遙感技術與GIS、GPS技術聯(lián)系更加緊密
遙感技術與GIS、GPS技術緊密結(jié)合成為一個整體,越來越廣泛的應用于國土資源調(diào)查中。3S技術三者之間的結(jié)合應用形成了一個綜合有效的系統(tǒng),可以對國土資源進行更快速準確的分析和研究[5]。3S技術的一體化應用能夠極大地提高數(shù)據(jù)的處理效率,其應用已遍及國土資源調(diào)查、地質(zhì)災害預警、農(nóng)業(yè)規(guī)劃等各個領域。3S集成應用也將為國土資源調(diào)查、規(guī)劃、管理和合理利用的快速發(fā)展貢獻力量。
隨著計算機技術和互聯(lián)網(wǎng)技術的迅速發(fā)展,遙感技術在國土資源調(diào)查領域?qū)⒉饺敫又悄芑碾A段,在國土資源調(diào)查和管理中也將成為不可取代的技術手段,需要不斷提高遙感數(shù)據(jù)的質(zhì)量,發(fā)展遙感技術的應用水平,充分挖掘遙感數(shù)據(jù)的潛在價值,為我國的國土資源調(diào)查和管理提供最有力的技術保障。
參考文獻
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