遙感與測繪數(shù)據(jù)融合在土地資源管理中的應用

摘要：遙感與測繪數(shù)據(jù)融合技術作為土地資源管理的重要工具，能夠有效提升土地資源調(diào)查、規(guī)劃和監(jiān)管的精準性。分析數(shù)據(jù)融合的基本原理與技術方法，并探討該技術在土地利用調(diào)查、資源規(guī)劃評價和執(zhí)法監(jiān)督等領域的具體應用。結合工程實踐案例，闡述了融合數(shù)據(jù)的實現(xiàn)過程、應用效果及精度評估，并針對實踐中存在的問題提出了相應的解決方案，為提高土地資源管理水平提供支撐。

關鍵詞：遙感與測繪數(shù)據(jù)融合；土地資源管理；測繪地理監(jiān)測；資源規(guī)劃；執(zhí)法監(jiān)督

中圖分類號：P237 文獻標識碼：A 文章編號：1008-9500（2025）03-00-03

Application of Remote Sensing and Surveying Data Fusion in Land Resource Management

DONG Jiamin， DIAO Wei

（Feicheng City Natural Resources and Planning Bureau， Feicheng 271600， China）

Abstract： The fusion technology of remote sensing and surveying data， as an important tool for land resource management， can effectively improve the accuracy of land resource investigation， planning， and supervision. Analyze the basic principles and technical methods of data fusion， and explore the specific applications of this technology in land use investigation， resource planning evaluation， and law enforcement supervision. Based on engineering practice cases， this article elaborates on the implementation process， application effects， and accuracy evaluation of data fusion， and proposes corresponding solutions to the problems existing in practice， providing support for improving the level of land resource management.

Keywords： remote sensing and surveying data fusion; land resource management; land use survey; resource planning; law enforcement supervision

土地資源管理是國土空間治理的重要組成部分，傳統(tǒng)管理方法難以滿足當前精細化、動態(tài)化的管理需求。遙感與測繪數(shù)據(jù)融合技術能夠?qū)崿F(xiàn)多源數(shù)據(jù)的優(yōu)勢互補，有助于開展土地資源管理。隨著遙感技術的不斷進步和測繪數(shù)據(jù)獲取手段的日益豐富，數(shù)據(jù)融合在提升土地資源管理效率、優(yōu)化管理決策等方面發(fā)揮著越來越重要的作用。因此，主要研究了遙感與測繪數(shù)據(jù)融合數(shù)據(jù)在土地資源管理中的應用。

1 遙感與測繪數(shù)據(jù)融合的基礎理論

遙感與測繪數(shù)據(jù)融合作為土地資源管理的核心技術支撐，通過整合多源信息實現(xiàn)精準管理。遙感數(shù)據(jù)通過衛(wèi)星和航空平臺獲取地表宏觀信息，大范圍且動態(tài)觀測土地資源，快速掌握土地利用變化和地表環(huán)境情況；測繪數(shù)據(jù)依托地面測量獲取高精度地理要素信息，為土地確權登記提供支撐[1]。在觀測視角和應用優(yōu)勢上，遙感數(shù)據(jù)與測繪數(shù)據(jù)互補，通過空間配準等方法實現(xiàn)融合，并構建信息管理平臺提供決策支持。在應用方面，數(shù)據(jù)融合支持耕地數(shù)量、質(zhì)量、生態(tài)的“三位一體”監(jiān)測，可繪制土地利用現(xiàn)狀等專題圖，支持違法用地快速發(fā)現(xiàn)和預警，在工程選址、效果評估等方面發(fā)揮作用。

2 融合數(shù)據(jù)在土地資源管理中的應用

2.1 土地利用調(diào)查與動態(tài)監(jiān)測

基于多源融合數(shù)據(jù)的土地調(diào)查采用“天空地”一體化監(jiān)測模式（見圖1）。利用分辨率為0.5～2.0 m的高分衛(wèi)星影像獲取宏觀地表信息，無人機傾斜攝影獲取局部精細信息，實時動態(tài)（Real-Time Kinematic，RTK）測量獲取地面控制點，構建土地利用調(diào)查的基礎數(shù)據(jù)集[2]。采用深度學習框架對遙感影像進行語義分割，結合歸一化植被指數(shù)（Normalized Difference Vegetation Index，NDVI）、歸一化水指數(shù)（Normalized Difference Water Index，NDWI）等遙感指數(shù)，智能識別耕地、林地、建設用地等地類，分類精度超過90%。變化監(jiān)測方面，基于時間序列Landsat和Sentinel影像，通過變化向量分析（Change Vector Analysis，CVA）和NDVI差值計算，識別土地利用轉(zhuǎn)型區(qū)域，并利用分層抽樣方法進行實地核查，確保監(jiān)測精度。

2.2 土地資源規(guī)劃與評價

土地資源規(guī)劃評價采用多源數(shù)據(jù)融合的定量分析方法。利用1∶1萬DEM數(shù)據(jù)分析坡度、坡向等地形因子，結合氣象、土壤、水文等專題數(shù)據(jù)，構建土地適宜性評價指標體系。采用層次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）和模糊綜合評價確定指標權重，通過地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）空間分析進行多因素疊加運算，生成土地適宜性評價圖。在國土空間規(guī)劃中，基于遙感解譯和實地測量數(shù)據(jù)，采用空間主導功能識別、生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估等方法，科學劃定“三區(qū)三線”。利用傾斜攝影測量構建三維城市模型，支持規(guī)劃方案可視化。同時，評價指標體系納入社會經(jīng)濟因素，通過建立評價模型劃分不同用地類型的適宜性等級，為土地資源優(yōu)化配置提供科學依據(jù)。

2.3 土地執(zhí)法監(jiān)督與管理

構建“衛(wèi)星-航空-地面”立體監(jiān)管網(wǎng)絡。利用高分辨率光學衛(wèi)星和雷達衛(wèi)星獲取全天候監(jiān)測數(shù)據(jù)，通過目標檢測網(wǎng)絡識別違法用地圖斑。結合無人機傾斜攝影和實地測量數(shù)據(jù)，采用變化檢測算法對比分析土地利用現(xiàn)狀與規(guī)劃許可數(shù)據(jù)，自動提取疑似違法區(qū)域[3]?；诳臻g數(shù)據(jù)庫和WebGIS技術開發(fā)土地執(zhí)法監(jiān)管平臺，利用機器學習模型對違法線索進行智能研判和分級預警，實現(xiàn)精準執(zhí)法。通過北斗定位和移動終端采集執(zhí)法數(shù)據(jù)，構建快速響應機制。建立基于區(qū)塊鏈技術的執(zhí)法信息共享機制。

2.4 應用效益分析

采用投入產(chǎn)出比和量化指標評估融合數(shù)據(jù)應用效益。數(shù)據(jù)獲取成本較傳統(tǒng)方法降低40%，土地調(diào)查效率大幅提升，監(jiān)測精度達到95%以上。在土地變化監(jiān)測中，自動化程度達到80%，較人工解譯節(jié)省70%工時。執(zhí)法監(jiān)管方面，違法用地發(fā)現(xiàn)率提高50%，處置時效縮短60%?；谶b感指數(shù)和地面監(jiān)測數(shù)據(jù)評估土地生態(tài)狀況，土地整治項目效益評估準確率達85%。融合數(shù)據(jù)支撐的土地資源管理平臺年訪問量超過10萬次，數(shù)據(jù)共享率達95%，顯著提升了管理效能。

3 土地資源管理工程實踐與評估

3.1 工程背景與技術路線

眉山市為建設“天府糧倉”構建“天府星座”遙感監(jiān)測體系，具體架構如圖2所示。該體系由10顆0.75 m分辨率的光學遙感衛(wèi)星組成，實現(xiàn)對距地面535 km高空的對地觀測，衛(wèi)星軌道設計實現(xiàn)對目標區(qū)域的全天候、全方位覆蓋。技術路線采用“空天地”立體化監(jiān)測架構：天基系統(tǒng)依托“天府星座”衛(wèi)星群實現(xiàn)大范圍、高頻次的宏觀遙感監(jiān)測；空中平臺結合航空遙感和無人機獲取局部區(qū)域的高精度影像數(shù)據(jù)；地面監(jiān)測系統(tǒng)部署土壤墑情傳感器、蟲情監(jiān)測設備等物聯(lián)網(wǎng)設備，實時采集農(nóng)情數(shù)據(jù)。同時，該體系構建月度數(shù)據(jù)更新機制，通過多源數(shù)據(jù)融合和人工智能（Artificial Intelligence，AI）算法自動識別和分析農(nóng)業(yè)用地變化。另外，四川盆地多云多霧，采用多時相影像拼接和云霧檢測技術，確保數(shù)據(jù)獲取質(zhì)量。

3.2 實現(xiàn)方法與過程

在數(shù)據(jù)獲取環(huán)節(jié)，利用“天府星座”提供的月度遙感影像，結合氣象、地形等輔助數(shù)據(jù)，構建農(nóng)業(yè)土地資源動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)庫[4]。針對不同作物類型和地塊特征，開發(fā)智能解譯模型庫，包括冬小麥、西洋參、養(yǎng)殖網(wǎng)箱和海筏等多類識別模型，自動分析耕地利用狀況、農(nóng)作物種植分布情況。在平臺建設方面，開發(fā)“新眉農(nóng)服”小程序，引入27家專業(yè)服務機構，發(fā)布包括農(nóng)機服務、靈活用工、培訓報名、信息服務等200多項農(nóng)業(yè)服務類目。在耕地監(jiān)管方面，建立“田長制”工作體系，通過移動端及時填報，形成發(fā)現(xiàn)、分發(fā)、核查、研判、移交、反饋及監(jiān)督的閉環(huán)管理機制。

3.3 應用成果與精度評估

“天府星座”遙感監(jiān)測體系實施效果如表1所示。通過遙感監(jiān)測和AI智能識別，實現(xiàn)了耕地總量年均增長3.5%，有效指導農(nóng)業(yè)生產(chǎn)并推動區(qū)域糧食產(chǎn)量提升?！癆I+遙感”智能監(jiān)測技術成功發(fā)現(xiàn)并整治違規(guī)用地問題，其中違規(guī)新增宅基地整治成功率達62%。該體系對農(nóng)作物種植分布、生長狀況和土地利用變化的監(jiān)測精度均超過90%，為當?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)和土地管理提供技術支撐。

3.4 問題分析與發(fā)展展望

“天府星座”遙感監(jiān)測體系運行面臨4個主要技術挑戰(zhàn)：第一，四川省特殊的地理氣候條件限制了光學遙感數(shù)據(jù)獲取；第二，農(nóng)業(yè)地塊細碎化和種植結構復雜增加了遙感影像解譯難度；第三，物聯(lián)網(wǎng)設備覆蓋范圍有限，影響了地面監(jiān)測數(shù)據(jù)完整性；第四，業(yè)務范圍擴大導致數(shù)據(jù)處理和存儲需求激增[5]。針對這些問題，未來要進一步推進雷達遙感技術應用以突破氣象限制，深化深度學習算法提升農(nóng)作物識別精度，擴大物聯(lián)網(wǎng)設備布設范圍和監(jiān)測覆蓋范圍，并加強邊緣計算研究，實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時分析。

4 結論

遙感與測繪數(shù)據(jù)融合技術在土地資源管理中的應用取得了顯著成效，不僅提高了土地利用調(diào)查的準確性和效率，而且為土地資源規(guī)劃和執(zhí)法監(jiān)督提供了有力的技術支撐。工程實踐證明，該技術在提升管理精度、降低工作成本方面具有明顯優(yōu)勢。但在實際應用中仍存在數(shù)據(jù)質(zhì)量不穩(wěn)定、融合算法有待優(yōu)化等問題。未來，著重加強數(shù)據(jù)獲取和處理技術的研究，完善融合方法，建立標準化的技術流程，進一步擴大應用范圍，為土地資源的科學管理和可持續(xù)利用提供更加可靠的技術保障。

參考文獻

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3 蔡巧云，沈建華.基于多源遙感數(shù)據(jù)源融合的土地利用分類方法對比研究[J].測繪標準化，2023（4）：26-31.

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5 侯 婉.基于多源數(shù)據(jù)融合的全球海岸帶土地利用/覆蓋遙感制圖及變化特征研究[D].煙臺：中國科學院大學（中國科學院煙臺海岸帶研究所），2020.