遥感技术在土地利用动态监测中的应用

伦庆全

寿光市测绘有限公司

1 对土地利用动态监测的任务

1.1 普查土地资源利用情况

土地资源利用情况的检查重点在于对我国耕地总面积变动情况的监控[1]。农业内部结构的调整和非农建设占用耕地的增加，是我国耕地总量增长率下降的主要原因。普查土地资源的利用情况，首先是对农业内部结构的调整，可以恢复大部分需要占用的耕地。但对于非农业建设中的占用，要想真正实现耕地的恢复就会相当困难。因而加强对非农建设项目的实时动态监测也是相当重要的。

1.2 实时监测土地资源开发

通过定期对我国土地开发利用情况进行监测，为全国各级土地行政部门和相关单位及社会公众提供了有关我国土地开发利用情况的信息，以此来实现我国土地开发利用数据和统计结果的信息多样化[2]。

1.3 动态监管土地资源变化

我国的土地利用动态监控管理体系，应该是富有层次性的。第一层，表现在各个国家和省会的利用情况上，主要是为了提供来自全国以及每个省会的土地利用图例和综合利用信息[3]。第二个层面体现在对县城和乡镇的利用上，主要是为了给县城和乡镇之间的土地进行动态化利用指导。

2 土地利用过程中的动态监控对于遥感数据资料要求

2.1 遥感资料的分辨力

在对土地利用的动态监控中，衡量卫星遥感信息资料的应用情况，最大限度地提升了测定土地表层面积的可靠性和精准率。遥感信息的分辨能力，是保证地域信息判读和范围测量精确度的重要关键[4]。遥感信息资料所能够提供的各种模拟图像以及其他数字图像，都是通过传感器对各种相同类型的图像元素辐射，通过信号强度来判断地形地貌，从实时记录而制作生成的数据中进行对比。因此，图像元素所需要具有的光谱辐射强度，与实测物光谱的亮度之间有着必然的相互联系。

遥感信息主要是通过地物图像的光谱特征来给出动态测评结果，而这一结果也可以认为是地物属性特征的重要识别标志。在针对土地资源的动态管理中，甄别土地资源信息，对其中的耕地面积与施工用地进行分类，则可以参考遥感资料信息来进行判断。地物光谱亮度代表了该地区的实际用地情况，通过光谱亮度系数来呈现不同区域内的用地范围，以及具体量值标准。照明亮度系数等价于反射率，并在判断土地资源使用情况时，给出了正交向量的非特异性参考依据。所以，在读取遥感信号的数据信息后，不同区域内的地物情况出现了明显差异，这也是测量数据能够提供较高的参考价值的主要原因。而遥感资料的分辨率越高，地物甄别效果的条件越为清晰，也就是遥感器在成像中找到了明显的区域划分条件，对于每个区域的地物分析都提高了分辨力。

2.2 遥感资料的覆盖面积

目前，由于世界各国土地利用动态监测的规模和范围都并不完全相同，从当前到下一世纪初，将有机会计划发射大量遥感卫星，用于监测本世纪的土地资源利用情况。根据目前的相关数据显示，从20世纪末到今天，全世界范围内发射的遥感卫星数以千计。其中用于直接监测土地资源利用情况的遥感卫星超过了700个。自美国在1972年率先发射了用于观测土地资源利用情况的遥感卫星之后，各国都在全力研发遥感卫星，也是为了争取在短时间内获得更多遥感资料，以此来判断各地区的土地资源利用率。遥感技术的发展，最终是为了获得更多遥感资料信息，并以扩大覆盖面积为最终目标，来增强对于土地资源利用率的判断。

遥感技术的商业化主要倾向于追求高分辨率和超低精度分辨率。美国早期研发的遥感卫星可以将地面标记物的分辨率提高到30 m范围之内。后续发射的遥感卫星精度不断提高，遥感数据信息回访周期也仅需16日即可。虽然我国也掌握了遥感卫星技术，并已经应用在了土地资源的动态监测中。但是由于当前我国的地形辽阔，很多地区的自然气候和水文稳定性得不到有效保障，一些低分辨率遥感卫星的使用寿命也不太短，这样收集全国各地所有记录的信息数据并不容易。

3 遥感器技术应用于土地利用动态监控中的应用价值

3.1 了解自然土地资源的生态环境

自然土地资源是我们这个时代，地球大陆架地质表层最重要的地质结构变化产物，也是我们未来开展所有的各类地球地质运动的重要物质基础和基本前提条件。所有国家都必须具备了解土地资源的相关数据指标，包括：地质固定性、地质的形态差异性、利用各种途径的生物多样性和生态可变性。国家土地管理局在对我国土地和水资源合理利用情况调查时，动态监测土地调查结果的实用性更高。可以同时充分利用目前传统的电子遥感对地信息观察采集数据，其拥有的信息覆盖区域范围广、特定的土地信息采集时效性高、信息的宏观综合性强、其中的宏观地质现象属性优势明显，可以真正实现全面地掌握土地和水资源综合利用的动态状况。

土地综合利用作为构成我国乃至地球一个区域整体治理体系的重要理论基础，对我国土地综合利用的总体动态性情况进行实时的分析监测。这不仅仅是可以为联合国家土地管理局研究制定土地自然资源的综合利用管理政策方案，也提供了相当可靠的土地科学理论基础和政策依据。甚至可以为促进我国乃至覆盖全球各个经济区域的生态环境具有参考价值，对提高自然资源综合利用率具有深远意义，对提高发展水平更具有政策参考的实践意义。目前，地球上各种自然环境的相互影响与发展中，已经逐渐发展成为一个当今世界各个地区都非常关心的深入研究课题，自然环境可能发生的重大变化，会直接地影响人类的健康，以及自然生存状态。卫星土地遥感器监控技术的广泛应用，保障了国家土地管理局对于有关区域土地生态资源的安全监控，更是土地综合利用的安全管理依据，是加快建立我国地球资源生态环境安全监控信息体系的重要组成内容。

3.2 为重大发展决策提供参考数据

因为当前世界范围内各个国家的社会发展体系、自然环境、管理制度、经济水平等因素之间存在很大的差距，导致了各个国家在土地开发利用过程中的动态监控工作要求不断提升，自然也对遥感技术的要求不断提高。例如：俄罗斯、加拿大等一些地势广袤的国家，在人口生产活动痕迹少的地区，往往会选取卫星遥感数据资料来进行土地监测，对于人口生产活动密集地区则是采用了航空遥感数据监测的方法。诸如，日本这种虽然占地面积较小但是经济发达的国家，土地开发利用和保护土地资源的相关数据资料基本齐全，按照正常的管理流程也是能够准确掌握土地资源信息的，而且环境数据信息的变化情况也能够较为全面地掌握，并不需要大量使用遥感数据资料作为政策调控来参考。遥感技术的广泛使用，必然在很大程度上改善了地理信息的真实性，是进一步增强国家经济和社会建设重要参考数据。与此同时，各级地方政府在农林水利和工业环保等方面的能源控制与利用，也需要参考地理信息。遥感技术对土地资源的利用情况分析更为客观且精准，为农业、水利、工业、环境保护、能源等领域制定有关政策措施提供可靠的科学依据，为国家土地管理局的实际工作提供相关依据。

4 结语

综上所述，对土地利用动态监测的任务主要是：普查土地资源利用情况，实时监测土地资源开发，动态监管土地资源变化。土地利用过程中的动态监控对于遥感数据资料要求，包括对遥感资料的分辨力，以及对遥感资料的覆盖面积分析。遥感器技术应用于土地利用动态监控中的应用价值，重点在于了解自然土地资源的生态环境，同时为重大发展决策提供参考数据。