高分辨率影像服務在國土資源管理中的應用

袁國志

摘要：分析了國土資源管理對高分辨率影像的迫切需求，探討了高分辨率影像處理和分析及應用環節從數據到服務的發展趨勢，設計并實現了高分辨率影像服務，并以泰州市國土資源管理為例，驗證了影像服務的可行性，最后，展望了高分辨率遙感影像服務的應用前景。

關鍵詞：高分辨率影像；影像服務；數據服務；處理服務；國土資源管理

中圖分類號：P237文獻標識碼：A文章編號：16749944（2014）02027103

1引言

隨著衛星遙感技術和高分辨率遙感影像的發展，我國的國土資源管理水平及能力已經取得飛速的進步。當前國土部門已將高分辨率遙感影像應用至日常的國土資源管理范疇，實現管理的精細化動態化，保證出現的問題及時發現和處理，逐步建立溝通快捷、分工明確和反饋及時的國土資源管理和監督的長效機制＼[1＼]。國土資源管理應用的全面信息化，包括以基礎地理框架為主體的地理信息工程，以電子政務為特點的國土管理信息工程等＼[2＼]。高分辨率遙感影像適宜用于土地調查，可以較低成本、準確快速地獲取高精度和豐富信息的土地類型數據＼[3＼]，提升規劃國土資源地理信息系統輔助決策支持方面的功能＼[4，5＼]，可應用于國土資源管理中的土地資源調查檢測、地質環境調查與地質災害監測等＼[6＼]，滿足國土資源管理部門在巡查、調查、應急等方面的需求＼[7，8＼]。然而如何充分利用國土資源信息，使用戶迅速有效地發現、獲取、使用所需的信息成為急需解決的問題＼[9＼]。

在實際國土資源管理應用中，高分辨率遙感影像可以用于組織規劃土地利用，即利用高分辨率遙感影像地圖直接在衛星影像中進行土地管理，采用GIS平臺進行土地利用規劃的資料錄入、管理；以高分辨率遙感影像數據為基礎，疊加各級、各比例尺土地利用規劃，土地利用現狀，農用地分等定級估價，基本農田保護及建設用地審批情況等信息，實現建設用地動態監管。也可以進行國土資源土地執法，應用高時效性、高分辨率的QuickBird或Geoeye遙感影像，可將違規用地一覽無遺，可在最新的數據基礎下對違規用地的企業或個人進行有效的監管。總之，以高分辨率遙感影像為基礎，基于影像服務，國土資源管理將更加自動化和數字化。

2高分辨率影像從數據到服務的發展趨勢

近年來，隨著我國經濟建設的迅速發展和國土資源信息化工作的深入，國土資源基礎信息數字化程度日益提高，其中高分辨率影像在土地利用、規劃礦產、耕地保護、土地監察、地籍管理等領域發揮了重要的作用，取得了良好的經濟效益和社會效益。但不同部門、不同系統間地理信息系統缺少關聯和通信，導致了嚴重的“信息孤島”問題和國土資源信息的重復性建設，國土資源數據不能有效利用，造成嚴重的資源浪費。共享是實現高分辨率影像從數據到服務的關鍵環節。

面向服務的空間信息共享的理論和技術為更好地解決空間信息共享的問題開辟了一條新途徑。隨著遙感數據量的飛速增長和種類的不斷豐富，分散于各個機構的不同種類的高分辨率遙感影像在數據共享和用戶的綜合使用上存在障礙。對高分辨率遙感影像數據實行集中和統一的管理，能夠保證數據的完整性和共享，供用戶綜合分析和應用。隨著高分辨率遙感數據種類的豐富，地面系統既能提供多種多樣的數據與信息產品，也能提供用戶定制的產品，包括內容、格式、技術指標和提供方式等。同時，隨著互聯網Web的普及和傳輸速度的提高，高分辨率遙感影像服務將依靠國土資源管理網絡完成，逐步消除機構重疊和條塊分割的格局，避免重復建設和資源浪費的現象。

3高分辨率影像服務的實現

通過發布和注冊高分辨率遙感影像服務，建立空間信息元數據服務，可以實現動態地在線調用各種高分辨率影像國土數據，為國土各部門后續的用地審批、流轉、調查和上市等提供依據。注冊的主要信息包括：數據服務URL地址、標題、關鍵字、空間投影、地理范圍等。

高分辨率影像服務的實現流程包括客戶端和服務端的消息交互。客戶端是用戶最終使用界面，可以是通用的瀏覽器，也可以是網絡應用程序。客戶端通過服務的描述文檔動態生成代理類，利用代理類生成發送請求消息，當應用層接收到用戶請求后，會將請求轉發給UDDI注冊中心，UDDI注冊中心根據請求找到對應的服務定義，獲取服務引用，進而依照系統指定的服務流程定義，分別請求相應的Web服務，通過返回由各自的業務邏輯模塊請求數據庫所得到的對應數據，完成所需要的功能，再經由UDDI注冊中心將結果匯總，并通過應用層展現給用戶，最終完成一次完整的業務流程。

4應用案例

本文以江蘇省泰州市國土資源管理為例，集成市區2009年和2010年高分辨率遙感影像服務，建立泰州市國土資源網絡化服務平臺，通過統一的在線Web服務方式訪問和調用數據中心中所需要的高分辨率遙感影像數據，實現國土資源各類專題業務系統的協同辦公，在數據整合一體化前提下，集成多個專項國土資源專題業務系統，實現管理和決策的科學化。在國土部門政務網上建立電子政務平臺，實現國土管理服務的網絡化和社會化，基于在線專題數據服務，實現國土資源信息的網絡共享和公開，實現網上審批、網上辦公，以提高國土管理的行政效能。圖2即為系統中顯示的泰州市2010年高分辨率影像服務，基于1∶1000航空正射影像，可查詢泰州市人民政府和人民公園用地及其周邊土地利用情況。圖12010年泰州市1∶1000航空正射影像服務功能在地圖功能服務區的列表中，可同時選擇多種類型的專題地圖，以疊加的方式顯示，便于用戶查看。圖2為透明疊加了泰州市2010年1∶1000航空正射影像圖、土地利用現狀圖和全市供地地塊后的效果，可以查詢各用地地塊的原始地貌、利用現狀和供地信息。圖2國土管理疊加服務功能 此外，可同時選擇兩種類型的專題服務以對比顯示，地圖數據瀏覽窗口分為左右兩個并列窗口，左右各顯示一種專題圖，圖3中左側顯示是QB高分辨率衛星影像，右側是泰州市土地利用現狀地圖，且在當前顯示窗口范圍內對應位置一致，可對比查詢和監測某區域具體土地利用情況。圖3QB高分辨率衛星影像服務與電子地圖服務的對比顯示endprint

選擇區域土地利用規劃服務，可以針對城市土地利用現狀進行周邊區域規劃和土地利用統計分析，基于高分辨率遙感影像的區域土地利用規劃服務，對城市某區域周圍城鄉土地利用現狀進行統計分析，顯示各行政區內各類型土地利用面積匯總結果，以便城市規劃建設和領導決策。

5結論與展望

高分辨率遙感影像使得在較小的空間尺度上觀察地表的細節變化、進行大比例尺遙感制圖以及監測人為活動對環境的影響成為可能，具有廣闊的應用前景，已經在城市生態環境評價、城市規劃、地形圖更新、地籍調查、精準農業等方面被證明有巨大的應用潛力。隨著社會進步和需求的進一步增加，還會開發或將要開拓許多新的應用市場，如自然災害后測量和繪制財產損失、編制突發事件反應計劃、繪制運輸網絡圖、開發交通導航系統、礦業活動調查與監測、計劃編制和開發房地產等。總之，隨著高分辨率遙感影像服務技術的日益成熟，高分辨率遙感影像的應用也會越來越廣泛。

參考文獻：

[1] 李德仁，賓洪超，邵振峰. 國土資源網格化管理與服務系統的設計與實現[J]. 武漢大學學報：信息科學版，2008：33（1）：1～6.

[2] 郭仁忠，林亨貴. 數字城市及其數字國土支撐[J]. 測繪通報，2008（9）：1～5.

[3] 盧小平，鄧安健，梁洪友，等. SWDC影像用于第二次全國土地調查的方法研究[J]. 測繪通報，2008（12）：33～35.

[4] 楊盈，陳學業. 對改進規劃國土地理信息系統的幾點思考[J]. 測繪通報，2010（7）：53～55.

[5] 許桃元，李迎春. 第二次全國土地調查監理檢查中若干技術問題的探討[J]. 測繪通報，2009（2）：70～72.

[6] 王文卿. 遙感技術在國土資源管理中的應用現狀及前景[J]. 測繪通報，2009（6）：38～40.

[7] 江鹢，賀弢，明庭輝，等. 基于GPS、GIS和移動通信技術的國土資源移動巡查系統總體設計[J]. 測繪通報，2010（6）：65～68.

[8] E.A. Addink， S.M. De Jong， S.A. Davis， et. al. The use of high-resolution remote sensing for plague surveillance in Kazakhstan[J]. Remote Sensing of Environment， 2010，114（3）： 674～681.

[9] 姚艷敏，姜作勤，嚴泰來. 國土資源信息核心元數據的研究[J]. 測繪學報，2001，30（4）：349～354.endprint

選擇區域土地利用規劃服務，可以針對城市土地利用現狀進行周邊區域規劃和土地利用統計分析，基于高分辨率遙感影像的區域土地利用規劃服務，對城市某區域周圍城鄉土地利用現狀進行統計分析，顯示各行政區內各類型土地利用面積匯總結果，以便城市規劃建設和領導決策。

5結論與展望

高分辨率遙感影像使得在較小的空間尺度上觀察地表的細節變化、進行大比例尺遙感制圖以及監測人為活動對環境的影響成為可能，具有廣闊的應用前景，已經在城市生態環境評價、城市規劃、地形圖更新、地籍調查、精準農業等方面被證明有巨大的應用潛力。隨著社會進步和需求的進一步增加，還會開發或將要開拓許多新的應用市場，如自然災害后測量和繪制財產損失、編制突發事件反應計劃、繪制運輸網絡圖、開發交通導航系統、礦業活動調查與監測、計劃編制和開發房地產等。總之，隨著高分辨率遙感影像服務技術的日益成熟，高分辨率遙感影像的應用也會越來越廣泛。

參考文獻：

[1] 李德仁，賓洪超，邵振峰. 國土資源網格化管理與服務系統的設計與實現[J]. 武漢大學學報：信息科學版，2008：33（1）：1～6.

[2] 郭仁忠，林亨貴. 數字城市及其數字國土支撐[J]. 測繪通報，2008（9）：1～5.

[3] 盧小平，鄧安健，梁洪友，等. SWDC影像用于第二次全國土地調查的方法研究[J]. 測繪通報，2008（12）：33～35.

[4] 楊盈，陳學業. 對改進規劃國土地理信息系統的幾點思考[J]. 測繪通報，2010（7）：53～55.

[5] 許桃元，李迎春. 第二次全國土地調查監理檢查中若干技術問題的探討[J]. 測繪通報，2009（2）：70～72.

[6] 王文卿. 遙感技術在國土資源管理中的應用現狀及前景[J]. 測繪通報，2009（6）：38～40.

[7] 江鹢，賀弢，明庭輝，等. 基于GPS、GIS和移動通信技術的國土資源移動巡查系統總體設計[J]. 測繪通報，2010（6）：65～68.

[8] E.A. Addink， S.M. De Jong， S.A. Davis， et. al. The use of high-resolution remote sensing for plague surveillance in Kazakhstan[J]. Remote Sensing of Environment， 2010，114（3）： 674～681.

[9] 姚艷敏，姜作勤，嚴泰來. 國土資源信息核心元數據的研究[J]. 測繪學報，2001，30（4）：349～354.endprint

選擇區域土地利用規劃服務，可以針對城市土地利用現狀進行周邊區域規劃和土地利用統計分析，基于高分辨率遙感影像的區域土地利用規劃服務，對城市某區域周圍城鄉土地利用現狀進行統計分析，顯示各行政區內各類型土地利用面積匯總結果，以便城市規劃建設和領導決策。

5結論與展望

高分辨率遙感影像使得在較小的空間尺度上觀察地表的細節變化、進行大比例尺遙感制圖以及監測人為活動對環境的影響成為可能，具有廣闊的應用前景，已經在城市生態環境評價、城市規劃、地形圖更新、地籍調查、精準農業等方面被證明有巨大的應用潛力。隨著社會進步和需求的進一步增加，還會開發或將要開拓許多新的應用市場，如自然災害后測量和繪制財產損失、編制突發事件反應計劃、繪制運輸網絡圖、開發交通導航系統、礦業活動調查與監測、計劃編制和開發房地產等。總之，隨著高分辨率遙感影像服務技術的日益成熟，高分辨率遙感影像的應用也會越來越廣泛。

參考文獻：

[1] 李德仁，賓洪超，邵振峰. 國土資源網格化管理與服務系統的設計與實現[J]. 武漢大學學報：信息科學版，2008：33（1）：1～6.

[2] 郭仁忠，林亨貴. 數字城市及其數字國土支撐[J]. 測繪通報，2008（9）：1～5.

[3] 盧小平，鄧安健，梁洪友，等. SWDC影像用于第二次全國土地調查的方法研究[J]. 測繪通報，2008（12）：33～35.

[4] 楊盈，陳學業. 對改進規劃國土地理信息系統的幾點思考[J]. 測繪通報，2010（7）：53～55.

[5] 許桃元，李迎春. 第二次全國土地調查監理檢查中若干技術問題的探討[J]. 測繪通報，2009（2）：70～72.

[6] 王文卿. 遙感技術在國土資源管理中的應用現狀及前景[J]. 測繪通報，2009（6）：38～40.

[7] 江鹢，賀弢，明庭輝，等. 基于GPS、GIS和移動通信技術的國土資源移動巡查系統總體設計[J]. 測繪通報，2010（6）：65～68.

[8] E.A. Addink， S.M. De Jong， S.A. Davis， et. al. The use of high-resolution remote sensing for plague surveillance in Kazakhstan[J]. Remote Sensing of Environment， 2010，114（3）： 674～681.

[9] 姚艷敏，姜作勤，嚴泰來. 國土資源信息核心元數據的研究[J]. 測繪學報，2001，30（4）：349～354.endprint