浅谈利用遥感技术进行土地利用调查

维普资讯 http://www.cqvip.com 浙江测绘２００７年第３期　・　４５　・　浅谈利用遥感技术进行土地利用调查　张　满　（台州市地理信息测绘中心，台州３１８０００）　摘要：本文介绍了慈溪市土地利用现状更新调查工作的技术流程和数据更新流程，并与以往的年度变更调查结果进行了比　较分析。　关键词：土地利用调查方法；遥感影像；遥感技术；土地利用数据更新　ｌ　引言　（１）难以准确获取变化边界的地理坐标，仅从　相邻关系进行外推量测，难以准确获取变化边界的　目前，我国的土地资源的形势十分严峻。随着　空间位置坐标，图件更新精度达不到要求；　经济持续快速增长，用地量逐年增大，土地利用变　（２）变化宗地的空间位置难以确定，面积量测　化频繁，常规的土地调查方法已远远不能满足新形　不准确；　势对土地管理的要求。因此，改变传统国土资源管　（３）不能主动监测变化；　理工作方式，采用现代化技术手段，准确、快速地掌　（４）方法落后且人为干扰大；　握国土资源利用状况，科学规划、配置、合理开发利　（５）变更数据获取速度慢，多次清绘误差累积；　用国土资源，实现国土资源决策、管理现代化和服　（６）工作效率低，费工费时费力，很多县市很　务社会化，促进我国经济可持续发展和社会全面进　难每年进行及时的变更；　步，是国土资源管理工作面临的当务之急，也是必　（７）农村土地利用图斑多为不规则多边形，运　须实现的战略目标。　用平板仪等测量工具只能测量拐点，不能连续测量　遥感作为一种高效获取信息的手段，其蕴涵的　整个边界，而且难于精确标绘到原土地利用现状底　信息量丰富、全天候、信息获取周期短和多光谱特　图上。　性，在我国土地资源调查工作中得到广泛应用。　由此可见，该方法不能及时准确地获取全局的　土地利用动态变化信息，无法实时掌握土地利用变　２传统的土地利用调查方法及遥感技术概述　化在空间上的分布和分析评价土地利用变化是否　２．１传统的土地利用调查方法　合理。此外，传统的方法即根据用地单位的上报数　据了解土地利用的变化状况不仅被动，且中间不可　１９８４－－１９９６年的１２年间，我国各县级土地现　避免地存在误报、漏报，对于地块的空间属性难以　状初始调查基本完成。由此获得的宝贵的土地利　做到准确掌握，更不能满足动态变更及时准确的要　用现状基础数据成果，为各级政府制定国民经济发　求。因此，利用卫星遥感技术进行土地利用动态变　展计划提供了最基础的依据，为建立土地登记、土　更调查，及时准确地获取变更信息，就有着十分重　地统计制度，制定土地利用总体规划提供了第一手　要的意义。　的数据。但是，近２０年和今后的数十年内，都将是　我国经济快速发展的时期，土地利用的形式将发生　２．２遥感技术概述　一系列的变化，随时摸清土地利用形式的变化、对　２．２．１遥感的定义　土地利用图件和数据库进行及时更新将是我国各　遥感（Ｒｅｍｏｔｅ　Ｓｅｎｓｉｎｇ），通常是指通过某种传　级土地管理部门的一项重要的和经常性的工作。　感器装置，在不与研究对象直接接触的情况下，获　由于航空摄影成本很高，难以运用航片来进行每年　取其特征信息，并对这些信息进行提取、加工、表达　的土地变更调查，目前我国土地管理部门进行数据　和应用的一门科学技术。　更新的方法是在前期土地利用现状图的基础上，根　２．２．２遥感技术的优点　据变更申报到现场勘查，在详查图上标绘宗地变化　遥感的出现，扩展了人类对于其生存环境的认　的边界位置、权属变化和利用类型的变化，再到室　识能力，较之于传统的野外测量和野外观测得到的　内进行编绘更新，这种方法存在明显的缺点：　数据，遥感技术具有以下优点：　维普资讯 http://www.cqvip.com ・４６・　（１）增大了观测范围；　（２）能够提供大范围的瞬间静态图像，用于监　测动态变化的现象；　（３）能够进行大面积重复观测，即使是人类难　以到达的偏远地区；　（４）大大“加宽”了人眼所能观察的光谱范围，　遥感使用的电磁波波段从ｘ光到微波，远远超出了　可见光范围；而雷达遥感由于使用微波，可以不受　制于昼夜、天气变化，进行全天候的观测；　（５）空问详细程度高，航空像片的空问分辨率　可以高达厘米级甚至毫米级。　与航空遥感相比，航天遥感能够进行连续的、　全天候的工作，提供更大范围的数据，其成本更低，　是获取遥感数据的主要方式，而航空遥感主要应用　于临时性的、紧急的观测任务以获得高精度数据。　目前，世界上许多国家都已经发射了服务于不同目　的的各种遥感卫星，其遥感器的空间分辨率和光谱　分辨率也都各异，形成了从粗到细的对地观测数据　源系列，可以用于监测从土地利用、农作物生长、植　被覆盖到洪水、森林火灾、污染等现象的信息以及　其动态变化。　总之，利用遥感技术，可以更加迅速、客观地监　测环境信息，同时，由于遥感数据的空间分布特性，　可以作为地理信息系统的一个重要的数据源，以实　时更新空间数据库。　３基于遥感影像的土地利用调查实践　３．１研究区概况　近几年，慈溪市开展了土地利用总体规划修编　试点工作，为了使工作成果科学、准确和合理，并尽　快地符合实际工作的需要，工作人员使用了遥感、　ＧＰＳ等新技术进行全面的土地利用现状更新调查，　取得了良好的成果，极大地提升了国土资源管理方　式。　３．２总体技术流程　总体的技术流程如下：　（１）利用２００１年底至２００２年初航摄的航片及　ＤＥＭ数据制作成正射影像图，２００１年航片航摄比　例尺为１：５０００，完全满足１：１万土地利用现状图　更新及土地利用规划基础数据图库建设的精度要　求；　（２）利用正射影像图、各年度土地变更调查资　料及２０００年出版的ｌ：１万地形图作为内业判读及　外业调查底图；　（３）把制作好的正射影像数据库套合到１９９０　浙江测绘２００７年第３期　年基础库，应用ＧＰＳ技术等进行全面野外调查，查　清土地权属变化情况及境界、土地权属界变化情　况，并对已变更的地物进行实地测量获取变更图　斑、线状地物、零星地物点位坐标和面积等输入计　算机，更新土地利用现状图；　（４）在新的土地利用现状图的基础上，建立土　地利用现状数据库，做到图件、数据、实地三者一　致，在１：１万土地利用现状数据库基础上建立土　地利用规划数据库。　３．３土地利用数据更新流程　土地利用数据更新入库的流程可以分为三部　分，即：制作正射影像图、结合ＧＰＳ技术更新变更　地物和利用ＭＡＰＧＰＳ软件进行数据入库。具体操　作如下：　（１）应用遥感技术（ＲＳ）发现和提取土地利用　信息，由于航空像片为中心投影，应该先将其纠正　为正射投影——制作正射影像图；　（２）应用全球定位系统技术（ＧＰＳ）快速、准确　地获取土地利用变化信息的空间坐标土地变更数　据的获取；　（３）应用ＭＡＰＧＩＳ等地理信息系统技术进行　土地利用现状数据更新及土地利用规划建库ＭＡＰ—　ＧＩＳ等地理信息系统技术具有输入、图形编缉、管理　库、空间分析、输出等主要功能，系统可满足土地利　用现状数据更新及土地利用规划建库的要求。　３．４新老结果比较分析　在土地更新调查完成后，把此次土地更新调查　的结果和以前的年度变更调查所得的结果做比较，　发现相应地类的面积存在着差异，其具体情况如　下：　（１）耕地面积更新调查数比年度变更数减少；　（２）建设用地更新调查数比年度变更增加；　（３）土地更新调查中建设用地增加幅度大，而　耕地减少幅度小。　经研究分析，发现耕地面积产生差异的主要原　因是历年违法用地未在年度变更调查进行变更统　计，建设用地面积产生差异的主要原因是历年积累　的变更调查漏查的建设用地未在年度变更调查进　行变更统计，而这些未在年度变更调查中进行变更　统计的数据，在更新调查工作中均进行调查统计。　建设用地增加幅度大，耕地减少幅度小的主要原因　有两个：　（ａ）在土地规划及耕地保护具体工作中，经农　田整理新增耕地的一部分作为折抵指标已用于建　（下转第４８页）　维普资讯 http://www.cqvip.com ・４８・　浙江测绘２００７年第３期　中央子午线为１２０。３０　的１９８０西安坐标系，投影面　标系分成两个部分，假定中央子午线为１２０。的１９８０　西安坐标系下Ａ坐标为（Ｘ　、Ｙ　）、中央子午线为　１２０。３０　的１９８０西安坐标系下Ａ坐标为（ＸＡ、ＹＡ）及　为黄海平均海水面，同时也满足《城市测量规范》中　规定的长度变形值不大于２．５ｃｍ／ｋｍ的要求。为　了成果坐标格式的统一，把中央子午线为１２０。３０　的　待转换点坐标为（Ｘ．、Ｙｉ）、转换后坐标为（Ｘｉ、Ｙ　）。　西安８Ｏ坐标系以Ａ为基点，Ｂ为方向，经平移、旋　东区部分的转换公式为：　转求得。　Ｘ　一ＸＡ＋Ｓ×ｓｉｎｖ　在实际测量工作中，通常都是采用直角坐标　Ｙｉ—ＹＡ＋Ｓ×ＣＯＳＹ　系。但不管采用哪一种坐标系，都可以将测区看作　西区部分的转换公式为：　是在高斯平面坐标系中的不同的位置，然后将整个　Ｘｉ—ＸＡ—Ｓ×ｓｉｎｖ　测区平移和旋转，变换至需要的坐标位置。海宁市　Ｙｉ—ＹＡ—Ｓ×ＣＯＳＹ　地方坐标系（８０）是以上述思路而建立的。　其中ｖ—ａｔａｎ（（Ｘ。一ＸＡ）／（ｙｉ—ｙＡ））＋￡　海宁市地方坐标系（８０）建立的过程如下：　Ｓ—ｓｑｒｔ（（Ｘ．一ＸＡ）　２＋（Ｙｉ—ＹＡ）　２）　中央子午线为１２０。３０　的１９８０西安坐标系下　Ａ—Ｂ平面夹角为ｐ。，中央子午线为１２０。的１９８０西　４　结语　安坐标系下Ａ—Ｂ平面夹角为ｐ　，在高斯平面上两　海宁市地方坐标系的改造与建立，加强了与浙　个不同方向的夹角为：　江省基础控制网紧密性，也保证城市控制网建设发　￡＝ｐ２一ｐｌ　展的延续性，在提高精度的大前提下，根据实际情　通过实践，需以Ａ基点的纵轴为界，把整个坐　况保证原控制网的定义和框架变动最小。　（上接第４６页）　行了变更统计。　设用地，尚有一部分未用于建设用地，也没有用于　耕地占补平衡，这部分耕地在年度变更调查工作中　４　结束语　全部进行了变更统计，同时，根据占补平衡要求，将　本文列述了传统的土地利用调查方法及其缺　相当于扣除折抵指标后剩余部分新增耕地面积数　陷，概述了遥感技术和基于遥感影像的土地利用调　的经开发造地新增耕地面积数节余下来未进行变　查理论，通过对慈溪市的土地利用现状更新调查结　更统计，在更新调查工作将节余下来的开发地数进　果，并与以前的年度变更调查的结果进行比较分　行了变更统计。　析，总结出利用遥感影像能提供翔实、准确、现势的　（ｂ）经本地开发造地新增耕地超过占补平衡　土地利用现状更新基础资料，进一步满足土地利用　所需部分未在年度变更调查工作进行变更统计，但　规划建库的需要，是实现传统国土资源管理工作方　在更新调查工作中将这些超额部分开发造地数进　式转变、提高国土资源管理水平的有效途径。