我國遙感技術在國土資源調查與監測發展現狀綜述

張寶 彭志帆 趙鎖志

摘要：遙感技術應用于國土資源調查，不僅具有信息多、效率高、多層次、現時性強等特點，而且與傳統方法相比較具有費用低、速度快、精度高周期短的優勢。本文通過詳細闡述了遙感技術在我國國土資源調查與監測發展現狀，提出了未來遙感技術的發展方向。

關鍵詞：遙感技術 國土資源 調查與監測

中國的遙感技術從上世紀70年代起步，經過幾十年的艱苦努力，已發展到目前的實用化和國際化階段，具體表現在具備了為國民經濟建設服務的實用化能力和全方位地開展國際合作使其走向世界的國際化能力[1]。

20世紀90年代中期，經過科學、充分的可行性研究和專家論證，當時的國家科委在“九五”科技攻關計劃中設置了“重中之重”的“遙感、地理信息系統、全球定位系統技術綜合應用研究”項目（簡稱“3S”項目）。遙感技術在實用化、產業化的發展道路上取得了可喜的成就[2]。

經過從“六五”、“七五”、“八五”、“九五”、“十五”和“十一五”計劃的連續支持和大規模投入，我國遙感技術水平已徹底擺脫落后局面，昂首跨入世界領先水平。

我國遙感監測工作從“六五”才開始，采用航空遙感與衛星相結合的方法進行資源調查應用。經過六個五年計劃的科研攻關，遙感、地理信息系統、全球定位系統(GPS)等空間信息技術領域己形成了相當的科學積累，鍛煉培養了大批科研、技術人員，同時3S技術在資源、生態環境調查與監測方面的應用也取得了重大進展，其中包括我國自1999年實施國土資源大調查以來陸續部署和開展的土地利用、地下水、地質災害和礦山地質環境等方面的國土資源遙感監測工作[3]。

“六五”期間，騰沖大型綜合遙感試驗項目（1978）完成了75項彩紅外航空遙感專題研究，其中直接產生了坡度圖、水資源圖、土壤圖、土地資源圖、土地類型圖、土地利用現狀圖、農業環境圖、農業自然區劃圖等一系列成果。這是我國首次組織嚴密的遙感科技大協作，在我國遙感發展史上具有里程碑意義。

遙感技術在國土資源動態監測上具有相當大的優勢和潛在的市場，如，在1980-1985年期間，我國曾利用陸地衛星MSS數據進行了全國范圍的土地資源調查，并按1：50萬比例尺成圖，宏觀地反映了我國大地資源的基本狀況；1984年開始由國家土地局主持開展了全國范圍的土地資源詳查工作，采用了航片和地面實地測量的方法，對農地采用1：1萬比例尺成圖、林地及草地采用1：5萬比例尺成圖、在西部地區利用航片與陸地衛星數據結合按1：10萬比例尺成圖。但是由于區域范圍大，使項目實施歷時長達10年，可見實施全國的土地資源調查迫切需要高空間分辨率的衛星遙感圖像[4]。

“七五”和“八五”期間進行了一些遙感應用于生態環境監測和自然災害監測方面的專題研究。1991-1996年，采用地理信息系統技術與遙感技術相結合的方法，建立了中國土地利用區域分異模型；1986-1991年，國家重點項目已開展了“三北”防護林遙感綜合調查工作，在國家攻關課題“長江三峽工程對生態環境的影響及對策”研究項目中、開展了采用衛星磁帶數據進行三峽地區遙感土地覆蓋計算機分類，以及應用TM資料進行中國資源環境遙感宏觀監測研究(東部1:25萬，西部地區1:50萬)、黃土高原地區土地利用變化、黃淮海地區水域動態變化的遙感監測等研究工作。

1986-1988年，作為我國農業遙感應用的代表，由中國科學院資源環境局主持的“黃土高原遙感專題研究”在林草資源遙感調查、土壤侵蝕定量遙感調查、土地類型遙感綜合研究、草場生物量的遙感估算、農業地物光譜特征及其應用基礎研究、黃土區暴雨與下墊面關系的遙感分析等許多方面取得了大量成果，為黃土高原的綜合治理提供了全方位的技術支持。1988年，武漢測繪科技大學在湖北省利川市利用多光譜TM影像進行了草場資源調查，6個人用半年時間就完成了近百人需要歷時3年才能完成的工作量，且吻合率達96％，成為遙感應用的成功范例。

利用遙感技術，完成了我國北方4省區10年（1987～1997年）土地開發利用綜合評價、全國土地利用現狀概查、松嫩平原土地利用遙感調查、內蒙古草原資源調查和監測等項目。

1987年大興安嶺發生特大森林火災時，中國科學院衛星地面站提供的火情現勢衛星影像圖對現場指揮、調度撲救起到了決定性作用。1998年長江、嫩江流域發生特大洪災時，航空、航天平臺的遙感實時監測，為指揮抗洪救災、恢復生產發揮了巨大作用。

“八五”期間中國科學院和農業部“國家資源環境遙感宏觀調查與動態研究”小組在1992-1995年的3年時間里完成了全國資源環境調查，建立了一個完整的資源環境數據庫，較過去開展一項單項專題的全國資源環境調查需5-10年的時間是一個很大進步。在項目實施中全部采用了90年代接收的最新陸地衛星ＴＭ圖像作為主要的信息源，同時也使用了我國近年內發射的多顆返回式資源調查衛星的高分辨率圖像，在大興安嶺、秦嶺、橫斷山脈一線以東選用1：25萬比例尺，此線以西采用1：50萬比例尺進行遙感圖像判讀、制圖及數據庫建立工作。為此，須完成全國陸地部分國際標準分幅地圖近500幅幅面的調查、制圖與數據分析工作。除全國范圍的國土資源調查外，各主要省市，如北京、天津、浙江、陜西、內蒙等許多省市自治區也開展了國土資源調查工作。

“九五”期間，“3S技術綜合應用研究”被列為國家攻關項目，建立了國家級基本資源與環境遙感動態信息服務體系，并在全國范圍內選取五個示范縣(市)，開展高精度大比例尺縣級資源環境動態監測技術系統示范工程，提供了典型區微觀應用范例。

1995年國家遙感中心組織力量完成了《中國農業狀況圖集》，采用圖表相結合的方式，形象直觀地反映了我國農業發展的綜合水平，以及糧食、棉花、油料等方面的狀況及變化，揭示了農業發展中面臨的耕地減少等問題，為中央和地方政府進行宏觀決策提供了科學依據。該項工作受到了中央領導同志的肯定。

“十五”期間，完成了全國省級（包括臺灣省）國土資源遙感綜合調查，編制了全國1:400萬土地資源、森林資源、礦產資源、地質災害、海岸帶資源5個專題圖件，創建了全國國土資源遙感綜合調查數據庫總體架構。

“十一五”期間，建設多目標的、實時動態的、天地一體化的和長期的遙感監測技術體系成為遙感技術發展與應用的重要戰略方針。在生態環境遙感調查與研究中強調遙感技術應發揮重要的作用，將其服務領域拓展到與國計民生有關的城市、環境、災害、生態、農林調查等方面：（1）礦山開發現狀及環境恢復整治的遙感動態監測，建立礦山監測信息系統；（2）流域遙感調查監測研究，包括湖泊環境監測。如淮河流域環境遙感動態監測方法研究，利用比較成熟的雷達技術監測濕地的動態變化及河道演變，長江中下游環境遙感動態監測研究等；（3）地球表層系統變遷遙感調查。遙感在資源環境方面，應該做全國性的、超前性的系統工作，包括地質背景調查，土地質量狀況與土地系統變遷調查（區別于土地部門的土地利用動態監測），表生水系調查（地表水分布、土地含水性、地表水污染、水文狀況、冰雪覆蓋度），植被系統調查（選擇適當的方向，以區別于農林部門的工作）。

2007-2009年，進行了全國第二次土地調查工作。第二次土地調查作為一項重大的國情國力調查，全面查清了全國土地利用狀況，掌握了真實的土地基礎數據，并對調查成果實行信息化、網絡化管理，建立和完善土地調查、統計制度和登記制度，實現了土地資源信息的社會化服務，為經濟社會發展、國土資源管理的提供了依據。

2009年6月，我國開展了全國“一張圖”及土地變更調查工程建設，在充分利用第二次全國土地調查、土地利用動態遙感監測和年度土地變更調查等已有工作經驗和成果的基礎上，開展全國土地調查與監測，將遙感影像、土地利用現狀、基本農田狀況、土地利用動態遙感監測以及基礎地理等多源信息集合到統一的地圖上，并與國土資源的計劃、審批、供應、補充、開發、執法等行政監管系統迭加，共同構建統一的綜合監管平臺，實現資源開發利用的“天上看、網上管、地上查”，從而實現資源動態監管的目標。

2003-2010年，中國地質調查局組織開展了全國區域地質環境遙感調查與監測工作，系統查明了我國陸域現代冰川、海岸線、河流湖泊、濕地、荒漠化、石漠化、城市擴展等生態地質環境因子的狀況及動態變化規律，系統分析了我國生態地質環境變化的影響因素，首次建立了集1∶5萬、1∶10萬、1∶25萬、1∶100萬多比例尺，第四紀地質、地貌、現代冰川雪線、海岸線、濕地、荒漠化、石漠化、城市擴展等多因子，1975年MSS、2000年ETM、2007年CBERS三期數據為一體的全國區域地質環境遙感調查與監測信息管理平臺，實現了全國遙感調查與監測影像數據、專題解譯成果數據、綜合科研成果數據的入庫管理、查詢、對比監測和統計分析等功能，為全國生態地質環境長期、動態、快速遙感調查與監測，以及成果的社會化服務奠定了基礎，也為本次北京市遙感國土資源遙感綜合調查與監測工作提供了一定的數據資料。

至今，我國陸續開展的國土資源監測工作，主要包括土地利用動態監測、地下水監測、地質災害監測和礦山地質環境監測等。然而，監測網絡不健全、技術支撐服務工作滯后、監測隊伍管理體制不協調等問題在我國國土資源監測工作中仍然存在。

遙感技術正在飛快的發展，遙感應用的水平將不斷提高。新一輪國土資源大調查以來的實踐再次證明，遙感技術已成為國土資源調查與監測的重要工具。隨著我國小康社會建設和經濟的高速發展，國土資源領域對遙感技術的需求在快速增長。如何進一步發揮遙感技術在國土資源工作的作用，是需要不斷思考和探索的重要問題。

總體上，國土資源遙感應以國家需求為牽引，加快技術發展，拓展遙感應用的深度和廣度，提高遙感應用的效益。要緊密跟蹤遙感新理論、新技術、新方法的發展步伐，加強遙感新技術的引進、吸收、創新與開發，并及時推廣應用，逐步實現遙感解譯的自動化、定量化與標準化。同時要根據需求有重點地做好遙感新技術的攻關和儲備，為實現國土資源調查方法技術的全面創新，推進國土資源的宏觀規劃和科學管理，提高國土資源的合理開發利用和保護水平提供技術支持。

參考文獻

[1] 熊盛青，唐文周，姚正煦．航空物探遙感論文集［Ｍ］．北京：地質出版社，1999.

[2] 國土資源部．衛星遙感為國土資源管理助力［Ａ］．國防科學技術工業委員會．中國航天50年回顧［Ｃ］．北京：北京航空航天大學出版社，2007．

[3] 劉心季．遙感在新一輪國土資源大調查中的應用［Ａ］．童慶禧．中國遙感奮進創新二十年論文集［Ｃ］.2001．

[4] 熊盛青．國土資源遙感技術應用現狀與發展趨勢［Ｊ］．國土資源遙感，2002，（１）：1-5．