数字遥感技术在土地利用动态监测中的应用

发表时间:2021/5/20   来源:《基层建设》2020年第31期   作者:雷玉豪
[导读] 摘要:土地资源是人类赖以生存的重要资源,土地资源的利用变化深刻地影响着经济、社会、生活的方方面面。
        广西壮族自治区国土测绘院  广西南宁  530023
        摘要:土地资源是人类赖以生存的重要资源,土地资源的利用变化深刻地影响着经济、社会、生活的方方面面。目前,数字遥感技术已经成为土地利用动态监测的重要技术手段。本文简要介绍和讨论了数字遥感技术在土地利用动态监测中的形式方法和步骤流程。
        关键词:数字遥感技术;土地利用;动态监测;解译
        引言:土地资源一直以来都是人类最为重要的生产资源,是人类赖以生存的基础。土地资源的变化对生态环境与社会经济都有着重大的影响,因此,土地利用动态监测是地理国情监测的一项重要内容。传统的土地利用调查方法,数据采集周期长,精确度也难以得到保障,在成果利用的过程中,数据的传输和分析也相当滞后。因此,在经济社会高速发展变化的今天,传统的土地利用调查方法已经难以适应土地利用动态监测工作的要求。遥感数据覆盖范围大,能够对同一区域周期性回访的特点,能够为研究土地利用和变化的情况提供及时的数据支持,这是传统方法难以比拟的。目前,数字遥感技术在土地利用动态监测中的应用已经十分广泛,方法也较为成熟。
        一、土地利用动态监测的内容和目的
        数字遥感技术在土地利用动态监测中的应用以土地利用调查的数据和地图为基础,利用遥感技术进行数据获取,图像处理和识别,获取影像信息,得到不同时期的土地利用情况,从而比较得出土地利用的变化情况。相关工作人员定期监测土地利用的变化,达到动态监测的目的。通过土地利用动态监测,一定程度上可以对土地利用规划和土地利用年度计划的具体落实情况进行评估和控制,进一步提高土地利用效率,并为国家的宏观决策提供具体详实的土地利用变化数据支撑。
        二、数字遥感技术在土地利用动态监测中的应用方法
        常用的土地利用动态遥感监测方法主要可以分为两类:像元比较法和分类比较法。像元比较法通过对研究区域不同年份同一时期的同系列影像进行光谱信息的比较,确定土地利用发生变化的重点区域,再对重点区域进行分类,根据分类结果进行土地利用类型比较分析。分类比较法则是直接对整个研究区域的不同时期影像系列直接进行分类,对得到的结果进行土地利用类型比较分析。
        两者相比,像元比较法首先确定了可能发生变化的重点区域,缩小了分类计算的范围,效率较高,同时也避免了因为季节等因素对于分类结果的干扰。但同时,像元比较法对于数据的要求较为苛刻,不仅需要同一时期,同一系列的遥感影像,同时影像之间辐射恢复和匹配等问题都有可能影响分析结果。分类比较法虽然效率较低,但可以回避像元比较法一系列苛刻的要求。不过,分类比较法对于分类精度的要求较高,分类方法的可靠性和精度对于是否能得到准确的监测结果有着十分重要的影响,这也是遥感土地利用分类一直在寻求突破的问题。


        三、数字遥感技术在土地利用动态监测中的应用流程
        1.数据预处理与遥感影像增强
        以上所述的像元比较法和分类比较法都需要对遥感影像数据进行预处理和增强处理,不同主要存在于分类方法的策略选择上。
        基于遥感的土地利用动态监测预处理的两个重要步骤是系列影响空间匹配和辐射恢复。辐射恢复对于动态检测的精度影响较大,尤其是对于像元比较法,因此选择合理的辐射恢复模型十分关键。在基于遥感的土地利用动态监测中,常用的遥感影像信息增强方法有影像差值方法、影像比值方法、多时态线性/非线性变换方法、变化向量法等。
        2.变化识别
        在像元分析法中,通过遥感影像信息增强后,用一定的方法对可能的变化区域进行划分,形成二值影像,就产生了变化区域掩膜,通过变化区域掩膜,就能提取出可能的变化区域。在变化区域的范围较小时,可以采取目视解译的方式进行变化识别,目视解译最大的优点就是方便灵活,可以灵活参考多方面的知识和信息,但解译人员的经验和专业知识水平对于识别具有较大的影响。目前通常使用的识别方法还是采用计算机辅助解译分类的方式进行变化识别。对于分类比较法,常采用各年代分别分类比较,多时相分别分类比较的方式进行变化识别。
        为了克服单纯采用光谱信息分类精度不高的问题,在分类过程中还往往加入一些辅助判别的信息,以改善分类精度,通常是在GIS的支持下,将各种非影像数据与影像信息相结合,以改善分类结果。
        3.监测结果评价
        一般来说,土地利用动态监测结果是应用部门最关心的问题,监测结果直接影响着应用部门的行为与决策。目前,我国的土地利用动态监测结果评价主要采用基于混淆矩阵的评价方法。
        总结:
        目前,我国对于遥感技术在土地利用动态监测中的应用已经做了大量的研究,形成了一整套的技术流程和规范,应用于国土资源、农业、林业与环境等各个领域中。可以预见的是,人工神经网络、云计算等新技术将在未来提升遥感技术的分类精确性与应用的便利度,这也会进一步推动数字遥感技术在土地利用动态监测中应用的发展。科学快捷的土地利用动态监测,将为我国决策的科学化,资源的有效利用提供前所未有的支持。
        参考文献:
        [1]黄福奎.论数字遥感技术在土地利用动态监测中的应用[J].中国土地科学,1998, (3) :21-25.
        [2]沙志刚.数字遥邏感技术在土地利用动态监测中的应用概述[J].国土资源数字遥感技术,1999,(2):7-11.
        [3]余婧峰.数字遥感技术在土地利用动态监测中的应用[J].测绘,2012,(1) :25-29.
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