高分遙感監測與規劃輔助決策系統設計與實現

孟祥輝 李浩川 王冠珠 王鐸 白雅卿

摘要 依據《海南省主體功能區規劃》，以面向海南省主體功能區的定位為實際需求，以數據管理為基礎、以模型分析為手段，建設海南省主體功能區高分遙感監測與規劃輔助決策系統。開展內陸地區高分遙感綜合監測與評價、沿海地區高分遙感綜合監測與評價、旅游島建設與開發監測與評價。

【關鍵詞】主體功能區 遙感監測 海南省 高分衛星

1 概述

海南省主體功能區高分遙感監測與規劃評價輔助決策系統，以國家主體功能區高分遙感監測系統、國家主體功能區規劃評價與輔助決策系統的通用軟件模塊為基礎，面向海南省主體功能區的定位為實際需求，通過系統設計和集成，定制符合實際業務流、數據流和信息流的系統流程，實現監測指標模型與區域數據的有機耦合。圍繞內陸地區高分遙感綜合監測，以農產品主產區和中部山區熱帶雨林生態功能區為核心，主要開展耕地分布和林地分布變化分析;圍繞沿海地區高分遙感綜合監測，主要開展海岸帶的空間分布變化的分析，評價海岸帶開發與保護狀況;圍繞旅游島建設與開發，獲取旅游島開發的空間分布信息，開展旅游島開發區功能要素變化分析，評價旅游島開發狀況。

2 總體架構設計

根據主體功能區高分遙感監測、規劃評價與輔助決策業務的具體需求，海南省主體功能區高分遙感監測與規劃輔助決策系統總體技術框架圖如圖1所示。

總體架構包括基礎設施層、數據層、模型服務層、應用層。

基礎設施層包括軟硬件設施、網絡設備、安全設施等;

數據層主要包括高分1-2號衛星光學數據、高分3-5號衛星光學數據、微波載荷數據及其他業務數據等;

模型服務層是包括國家主體功能區要素提取、遙感監測、規劃評價與輔助決策等通用模型模型、以及省級主體功能區特有的內陸地區遙感綜合監測與評價、沿海地區遙感綜合監測與評價、特種要素高分遙感監測與評價、旅游島開發遙感監測與評價模型。

應用層：基于國家功能區模型和海南省特有的模型，通過定制服務、功能重組服務、產品本地化服務、模型局域化服務、粒度精細化服務，組裝定制形成符合用戶需求的海南省主體功能區高分遙感監測與規劃輔助決策系統。

3 功能設計

海南省主體功能區高分遙感監測與規劃評價輔助決策系統的軟件模塊是以國家主體功能區高分遙感監測與規劃評價輔助決策系統和省級主體功能區高分遙感監測與評價軟件模塊為基礎，面向海南省主體功能區的定位為實際需求，進行內陸地區遙感綜合監測與評價模塊、沿海地區遙感綜合監測與評價模塊和旅游島開發遙感監測與評價模塊的開發與集成，為海南省主體功能區遙感監測應用示范提供指標計算工具。功能組成如圖2所示。

3.1 內陸地區遙感綜合監測與評價功能

針對海南省主體功能區空間管制和規劃管理過程中對農產品主產區和生態環境保護的需要，根據光譜特征，基于高分1、2、3、5號衛星數據特點，利用內陸地區遙感綜合監測方法和流程，監測農產品主產區和生態環境的空間分布信息，分析海南省內陸農產品主產區分布特征和生態環境狀況，評價農產品主產區和生態環境的保護狀況。該模塊包括以下兩個子模塊：熱帶雨林監測評價模塊一一面積統計、健康狀況評價;農產品主產區耕地監測模塊一一耕地提取、面積統計。

3.2 沿海地區遙感綜合監測與評價功能

針對海南省主體功能區空間管制和規劃管理過程中對海岸帶保護開發的需要，基于高分1、2、3、5號衛星數據特點，根據沿海地區地物在遙感影像上的光譜特征，利用沿海地區遙感綜合監測方法和流程，監測海岸帶的空間分布信息，反映海岸帶的空間分布情況，評價海岸帶開發與保護狀況，為建設管理保護沿海地帶生態環境、合理利用開發海南帶等提供科學決策依據。沿海地區遙感綜合監測與評價模塊劃分為三個功能，分別為土地覆被信息提取、土地覆被面積統計和紅樹林面積統計。

3.3 旅游島開發遙感監測與評價功能

針對海南省主體功能區空間管制和規劃管理過程中對旅游島開發狀況調查的需要，基于高分1、2、4、5號衛星高時間分辨率、空間分辨率數據，利用旅游島開發遙感監測方法和流程，獲取旅游島開發的空間分布信息，反映旅游島開發的空間分布情況，評價旅游島開發狀況，為旅游開發、規劃提的合理性、科學性、可持續性提供依據。生態重要性評價模塊根據算法流程及技術實現上的功能分解，劃分為4個功能，分別為建設用地面積統計、開發強度評價、土地覆被面積統計和主要旅游景點監測模塊。

4 結論

海南省主體功能區高分遙感監測與規劃輔助決策系統，面向海南省主體功能區的定位，實現了內陸地區高分遙感綜合監測與評價、沿海地區高分遙感綜合監測與評價、旅游島建設與開發監測與評價三個定制化的系統功能，滿足海南省主體功能區的監測需求，有很好的省級主體功能區典型系統示范效果。

參考文獻

[1]張可云，主體功能區與生態文明[J].人民論壇，2008 （03）.

[2]吳濤，海島土地利用變化及其生態承載力評價[D]，廣州大學，2013.

[3]楊松艷，海島旅游環境承載力及其預警研究[D].中國海洋大學，2012.

[4]趙慧莎，王金蓮.國家全域旅游示范區空間分布特征及影響因素[J].干旱區資源與環境，2017 （07）.

[5]金貴，國土空間綜合功能分區研究[D].中國地質大學，2014.

[6]喻鋒，張麗君，李曉波，符蓉.國土空間開發及格局優化研究：現狀述評、戰略方向、技術路徑與總體框架[J].國土資源情報，2014 （08）.

[7]羅亮，海南省海洋經濟發展與近海生態環境問題研究[J].海洋開發與管理，2012 （07）.