遙感技術在土地利用動態監測中的應用

倫慶全

壽光市測繪有限公司

1 對土地利用動態監測的任務

1.1 普查土地資源利用情況

土地資源利用情況的檢查重點在于對我國耕地總面積變動情況的監控[1]。農業內部結構的調整和非農建設占用耕地的增加，是我國耕地總量增長率下降的主要原因。普查土地資源的利用情況，首先是對農業內部結構的調整，可以恢復大部分需要占用的耕地。但對于非農業建設中的占用，要想真正實現耕地的恢復就會相當困難。因而加強對非農建設項目的實時動態監測也是相當重要的。

1.2 實時監測土地資源開發

通過定期對我國土地開發利用情況進行監測，為全國各級土地行政部門和相關單位及社會公眾提供了有關我國土地開發利用情況的信息，以此來實現我國土地開發利用數據和統計結果的信息多樣化[2]。

1.3 動態監管土地資源變化

我國的土地利用動態監控管理體系，應該是富有層次性的。第一層，表現在各個國家和省會的利用情況上，主要是為了提供來自全國以及每個省會的土地利用圖例和綜合利用信息[3]。第二個層面體現在對縣城和鄉鎮的利用上，主要是為了給縣城和鄉鎮之間的土地進行動態化利用指導。

2 土地利用過程中的動態監控對于遙感數據資料要求

2.1 遙感資料的分辨力

在對土地利用的動態監控中，衡量衛星遙感信息資料的應用情況，最大限度地提升了測定土地表層面積的可靠性和精準率。遙感信息的分辨能力，是保證地域信息判讀和范圍測量精確度的重要關鍵[4]。遙感信息資料所能夠提供的各種模擬圖像以及其他數字圖像，都是通過傳感器對各種相同類型的圖像元素輻射，通過信號強度來判斷地形地貌，從實時記錄而制作生成的數據中進行對比。因此，圖像元素所需要具有的光譜輻射強度，與實測物光譜的亮度之間有著必然的相互聯系。

遙感信息主要是通過地物圖像的光譜特征來給出動態測評結果，而這一結果也可以認為是地物屬性特征的重要識別標志。在針對土地資源的動態管理中，甄別土地資源信息，對其中的耕地面積與施工用地進行分類，則可以參考遙感資料信息來進行判斷。地物光譜亮度代表了該地區的實際用地情況，通過光譜亮度系數來呈現不同區域內的用地范圍，以及具體量值標準。照明亮度系數等價于反射率，并在判斷土地資源使用情況時，給出了正交向量的非特異性參考依據。所以，在讀取遙感信號的數據信息后，不同區域內的地物情況出現了明顯差異，這也是測量數據能夠提供較高的參考價值的主要原因。而遙感資料的分辨率越高，地物甄別效果的條件越為清晰，也就是遙感器在成像中找到了明顯的區域劃分條件，對于每個區域的地物分析都提高了分辨力。

2.2 遙感資料的覆蓋面積

目前，由于世界各國土地利用動態監測的規模和范圍都并不完全相同，從當前到下一世紀初，將有機會計劃發射大量遙感衛星，用于監測本世紀的土地資源利用情況。根據目前的相關數據顯示，從20世紀末到今天，全世界范圍內發射的遙感衛星數以千計。其中用于直接監測土地資源利用情況的遙感衛星超過了700個。自美國在1972年率先發射了用于觀測土地資源利用情況的遙感衛星之后，各國都在全力研發遙感衛星，也是為了爭取在短時間內獲得更多遙感資料，以此來判斷各地區的土地資源利用率。遙感技術的發展，最終是為了獲得更多遙感資料信息，并以擴大覆蓋面積為最終目標，來增強對于土地資源利用率的判斷。

遙感技術的商業化主要傾向于追求高分辨率和超低精度分辨率。美國早期研發的遙感衛星可以將地面標記物的分辨率提高到30 m范圍之內。后續發射的遙感衛星精度不斷提高，遙感數據信息回訪周期也僅需16日即可。雖然我國也掌握了遙感衛星技術，并已經應用在了土地資源的動態監測中。但是由于當前我國的地形遼闊，很多地區的自然氣候和水文穩定性得不到有效保障，一些低分辨率遙感衛星的使用壽命也不太短，這樣收集全國各地所有記錄的信息數據并不容易。

3 遙感器技術應用于土地利用動態監控中的應用價值

3.1 了解自然土地資源的生態環境

自然土地資源是我們這個時代，地球大陸架地質表層最重要的地質結構變化產物，也是我們未來開展所有的各類地球地質運動的重要物質基礎和基本前提條件。所有國家都必須具備了解土地資源的相關數據指標，包括：地質固定性、地質的形態差異性、利用各種途徑的生物多樣性和生態可變性。國家土地管理局在對我國土地和水資源合理利用情況調查時，動態監測土地調查結果的實用性更高。可以同時充分利用目前傳統的電子遙感對地信息觀察采集數據，其擁有的信息覆蓋區域范圍廣、特定的土地信息采集時效性高、信息的宏觀綜合性強、其中的宏觀地質現象屬性優勢明顯，可以真正實現全面地掌握土地和水資源綜合利用的動態狀況。

土地綜合利用作為構成我國乃至地球一個區域整體治理體系的重要理論基礎，對我國土地綜合利用的總體動態性情況進行實時的分析監測。這不僅僅是可以為聯合國家土地管理局研究制定土地自然資源的綜合利用管理政策方案，也提供了相當可靠的土地科學理論基礎和政策依據。甚至可以為促進我國乃至覆蓋全球各個經濟區域的生態環境具有參考價值，對提高自然資源綜合利用率具有深遠意義，對提高發展水平更具有政策參考的實踐意義。目前，地球上各種自然環境的相互影響與發展中，已經逐漸發展成為一個當今世界各個地區都非常關心的深入研究課題，自然環境可能發生的重大變化，會直接地影響人類的健康，以及自然生存狀態。衛星土地遙感器監控技術的廣泛應用，保障了國家土地管理局對于有關區域土地生態資源的安全監控，更是土地綜合利用的安全管理依據，是加快建立我國地球資源生態環境安全監控信息體系的重要組成內容。

3.2 為重大發展決策提供參考數據

因為當前世界范圍內各個國家的社會發展體系、自然環境、管理制度、經濟水平等因素之間存在很大的差距，導致了各個國家在土地開發利用過程中的動態監控工作要求不斷提升，自然也對遙感技術的要求不斷提高。例如：俄羅斯、加拿大等一些地勢廣袤的國家，在人口生產活動痕跡少的地區，往往會選取衛星遙感數據資料來進行土地監測，對于人口生產活動密集地區則是采用了航空遙感數據監測的方法。諸如，日本這種雖然占地面積較小但是經濟發達的國家，土地開發利用和保護土地資源的相關數據資料基本齊全，按照正常的管理流程也是能夠準確掌握土地資源信息的，而且環境數據信息的變化情況也能夠較為全面地掌握，并不需要大量使用遙感數據資料作為政策調控來參考。遙感技術的廣泛使用，必然在很大程度上改善了地理信息的真實性，是進一步增強國家經濟和社會建設重要參考數據。與此同時，各級地方政府在農林水利和工業環保等方面的能源控制與利用，也需要參考地理信息。遙感技術對土地資源的利用情況分析更為客觀且精準，為農業、水利、工業、環境保護、能源等領域制定有關政策措施提供可靠的科學依據，為國家土地管理局的實際工作提供相關依據。

4 結語

綜上所述，對土地利用動態監測的任務主要是：普查土地資源利用情況，實時監測土地資源開發，動態監管土地資源變化。土地利用過程中的動態監控對于遙感數據資料要求，包括對遙感資料的分辨力，以及對遙感資料的覆蓋面積分析。遙感器技術應用于土地利用動態監控中的應用價值，重點在于了解自然土地資源的生態環境，同時為重大發展決策提供參考數據。