论遥感技术在土地利用动态监测中的应用

论遥感技术在土地利用动态监测中的应用

王长虎

陕西省土地工程建设集团延安分公司   陕西省延安市 716000

摘要：遥感技术是一项对地观测综合性技术，是一个相对复杂的系统工程，需要航空、计算机等各方面的技术相结合。本文通过对遥感技术的概述和特征的了解，分析其在土地利用动态监测中的具体应用方式。

关键字：遥感技术 土地利用 动态监测

引言：

土地利用动态监测主要以监测土地数量变化、土地利用现状变化特别是耕地资源现状的变化为主，当前监测的重点是城市建设用地规模的扩展和耕地的变化，遥感技术在土地利用动态监测中发挥着巨大作用，具体应用方法是将目视解译、计算机动态信息提取以及计算机图像处理等方法相结合，对这些收集到的信息进行整合分析，从而得出合理科学的数据。

一、土地利用动态遥感监测概述

土地利用动态遥感监测是应用遥感技术监测土地利用现状及其动态变化的一种方法。目前国家正在建立以全国50万人以上人口城市为构架，以经济建设热点地区为重点的国家级监测网络，以国家级监测网点为中心，构建省级监测网络，全面开展以耕地变化、非农建设用地规模扩展为重点的土地动态监测[2]。

土地利用动态监测的主要内容有土地资源状况，主要监测土地数量、利用状况变化特别是耕地资源状况的变化，当前监测的重点是城市建设用地规模的扩展和耕地的变化；土地利用状况，主要对土地的利用过程和利用效果进行监测，主要是监察土地和规范土地利用行为；土地权属状况，主要对土地权属的变化动态做一个实时监测；土地条件状况加强对土地条件变化的掌握，做好风险防御；土地质量及等级状况五个方面。土地利用动态监测的方法目前是由变更调查、遥感监测、统计报表制度、专项调查及土地信息系统等构成，变更调查及遥感监测是目前的主要手段。变更调查是指对实地土地利用发生的变化加以调查、记载和变更，更新、充实原有的相关资料，遥感监测是采用遥感技术，对土地资源和土地利用实施宏观动态监测，及时发现实地土地利用发生的变化，并做出相应的分析。

二、遥感技术的特征

遥感技术是二十世纪六十年代兴起的一种探测技术，是根据电磁波的理论，应用各种传感仪器对远距离目标所辐射和反射的电磁波信息，进行收集、处理，最后成像，从而对地面各种景物进行探测和识别的一种综合技术。在土地调查、森林调查、城市建设规划和城市土地利用监督等各个领域遥感技术得到广泛应用。因为遥感技术是飞机、飞船、卫星等飞行物上的遥感器对地面物质进行识别[1]。

遥感技术的第一大特征就是观察性强、探测范围广，由于其上帝视角的优势，单个图像就可以观察到很大一块面积，而且其观察范围极大的超出了人类的视野，这极大地拓宽了人们的视觉空间，方便科研人员对地面事物的情况有一个整体把握，为科研工作提供了极具价值的信息。第二个特征是时效性强、对地面事物的变化情况进行动态监测，随着遥感技术的成熟和人们对各种资源的探索，遥感卫星的数量也在与日俱增，这有效提高了对本国土地资源的数据收集效率，为土地利用动态监测提供了强大的数据支撑。遥感技术通常使用绿光、红光和红外光三种光谱波段进行探测，由遥感器、遥感平台、信息传输设备、接收装置和图像处理设备等组成，结合了航天、电子、光学、计算机通信等各个领域，通过各类轨道、各类卫星之间的协同工作和与之相对的分辨率相结合，为科研人员及时有效地提供多种时间分辨率、光谱分辨率和空间分辨率的对地观测数据。第三个特征是获取的数据全面性强，由于遥感技术是一项对地面进行综合性观测的技术，所以它的主要任务就是对地面各个事物进行探测，山川、人文都可以通过遥感技术展现在人们面前，因此，通过遥感技术获取的数据都是客观全面的。

三、遥感技术在土地利用动态检测中的具体应用

遥感技术对土地利用动态监测中发挥这巨大作用，具体应用方法是将视觉解释方法、计算机动态信息提取自动分类、视觉解释和计算机图像处理相结合的方式，对这些收集到的信息进行整合分析，从而得出合理科学的数据。对于土地的分类则可以根据细化原则进行自动执行，通过对分类结果进行比较分析就可以识别到土地使用发生的变化。

（一）数据采集

数据采集是遥感技术的主要工作方法，也是土地利用动态监测的主要依据。鉴于土地利用情况是随时发生变化的，所以对于土地利用情况信息的采集是一个动态的过程，这对获取信息的连续性和稳定性提出了相应要求，因此在获取遥感动态监测数据时，不能只收集短期内的或者一部分的数据，要保证数据是持续性采集的，而且数据是没有受到其他干扰的，这样才能保证监测数据的真实性和可靠性，让数据符合监测精度的标准要求，对土地利用情况的分析和判断是极具科学性和权威性的。目前，TM（遥测技术Telemetryde 缩写）和SPOT（地球观测系统Systeme Probatoired Observation dela Terre的缩写）数据是土地利用动态遥感监测的主要数据源。

遥感技术在数据的获取方面具有综合性强的特点，它可以在同一时间段内对大范围地区进行实时探测，收集相关数据，通过这些数据可以看到地球上的自然景物与人文现象，从一个宏观的角度真实的展现了地质、地貌、土壤、植被、水文、人工建筑等地理物质的形态。利用遥感技术对土地动态进行监测，可以全面真实的了解到土地使用状态，及时根据土地利用动态变化情况对土地资源进行合理安排，对土地动态监测的数据收集包括农用地资源的监测与保护、农作物长势监测和大面积估产、农业气象灾害监测与预测和城市建筑土地利用情况等。

（二）遥感图像预处理

遥感图像预处理又称作图像纠正和重建，包括辐射纠正、几何纠正等内容，目的是使收集的影像数据更加准确。通过对影像收集过程中产生的变形、扭曲、模糊、噪音的纠正，获得一个最接近真实情况的图像，然后根据图像内容对土地利用动态情况做一个科学合理的分析，从而进行规划与管理。进行遥感图像预处理的原因是受遥感系统空间、波谱、时间和辐射分辨率的影响，再加上地表环境复杂，采集到的数据难免有所偏差，这对科研人员科学分析土地利用动态情况有所影响，因此，为了保证图像分析的精确度，需要对遥感图像处理和分析之前进行影像预处理。

遥感图像预处理一般分为三个步骤，第一步是制作控制点参考源，依据DRG数据定义具体地点进行几何精校正，对需要监测的范围做一个外边框裁切，定义好监测范围，最后进行图像镶嵌；第二步是正射纠正全色影像，承接第一步的图像镶嵌作为地面控制点选择源，根据SPOT PAN L1数据或者DEM数据对图像进行正射纠正的操作，最后为我们的土地利用动态监测提供一个基准图像；第三步是将多光谱与全色影像配准并融合，得到较高分辨率的多光谱影像，通过对工程区进行一个粗剪裁，得到TM影像，然后根据这些图片数据进行图像配准，再根据工程区矢量数据对TM影像或者SPOT影像进行细致的剪裁，最后进行图像融合[3]。这一流程可以有效获取土地利用动态监测的直观影像，增强监测范围的可视化，得到直观的土地利用动态变化数据情况。

（三）土地利用变化信息提取

土地利用动态监测过程中的关键环节就是信息采集，土地利用变化信息的提取主要包括数据准备、土地利用变化信息发现和变化区域信息提取。数据准备阶段的主要目标是让两个阶段的遥感数据经过各方面的预处理得到一个基础影像，通过不断地纠正与完善，可以获得显示连个阶段的遥感数据的图像。影像处理到这一步之后，根据两个影像上呈现的情况进行相互配准和集成坐标，这些内容可以为后续的工作提供一个依据，比如为科学分析该地的变化情况提供一个参考数据，成为解释最终数据处理结果的依据。

通过遥感技术对土地利用情况进行一个动态监测，获得一个整体变化的图像，对图像进行分析和研究，最后获取一系列变化信息。对于发生变化的部分，首先需要工作人员按照工作要求将其在图片上标注出来，方便研究人员可以快速看到发生变化的部分，然后负责该工作的相关人员依据变化情况判断出土地产生变化的具体位置和范围，对这一地方土地的变化进行信息变更。

结束语：

综上所述，遥感技术对土地利用动态监测中的作用是非常重要的，基于遥感技术的不断发展和进步以及国家对土地利用情况的重视程度，动态遥感监测技术在土地利用监测中的作用也越来越重要，利用其优势可以及时掌握土地利用情况和变化情况，为合理土地规划提供数据上的支持。

参考文献

[1]于堃，单捷，王志明，卢必慧，邱琳，毛良君.无人机遥感技术在小尺度土地利用现状动态监测中的应用[J].江苏农业学报，2019，35(04):853-859.

[2]李延荣.遥感技术在土地利用动态监测中的应用价值分析[J].环境与发展，2018，30(08):95-101.

[3]戴潇薷，唐宏华.土地利用遥感动态监测技术应用分析[J].科技创新与应用，2016(09):153-154.