遙感信息技術與地理信息系統在土地動態監測中的應用

■李巍張暉于美娜

（1內蒙古自治區國土資源信息院 內蒙古呼和浩特 010010；2內蒙古自治區國土資源儲備交易登記中心 內蒙古呼和浩特 010020）

遙感信息技術與地理信息系統在土地動態監測中的應用

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（1內蒙古自治區國土資源信息院 內蒙古呼和浩特 010010；2內蒙古自治區國土資源儲備交易登記中心 內蒙古呼和浩特 010020）

本文通過對國內外研究動態的介紹和RS與GIS在土地檢測中的實際應用，闡述了遙感與地理信息系統在土地利用動態監測中的應用，論證了遙感與地理信息系統在土地利用動態監測中的應用方法，得出了利用遙感與地理信息系統技術監測土地利用變化可快速發現并能反應研究區域的變化趨勢。RS，GIS技術的結合也為有效進行土地利用動態監測和快速決策提供了科學依據，因而有著十分重要的意義。

遙感信息技術地理信息動態監測土地利用

1 國內外研究動態

1.1 國外研究動態

早在20世紀60年代，加拿大R:F.Tomlinson等人就提出用數字計算機處理分析大量的土地利用地圖數據。20世紀90年代以來，隸屬于“國際科學聯合會(ICSU)的IGBP”，和隸屬于“國際社會科學聯合會(ISSC)”的HDP建立了土地利用/土地覆蓋變化(簡稱LUCC)模型，借此深入了解了土地利用/土地覆蓋變化成因、過程、預測未來發展變化趨勢。在1990年的學術會議上第一次認識到土地利用是全球主要和最直接的作用因素。明確了LUCC是國際全球環境變化人文因素計劃(IHDP)的六大遙感技術在LUCC研究中的應用研究方向之一，從此拉開了土地利用的序幕。1995年國際地圈生物計劃 (IGBP)和IHDP聯合推出LUCC項目及其科學計劃。1999年4月，LUCC又提出了《土地利用/土地覆蓋變化項目執行草案》，繼續推進國際上的LUCC研究。目前國際上的LUCC研究方面重點強調大規模、跨學科和綜合性，建立了不少不同尺度、不同內容的分析模型。聯合國環境規劃署(UNEP)于1994年啟動了“土地覆蓋評價和模擬”(LCSM)項目，國際應用系統分析研究所于1995年啟動了“歐洲和北亞土地利用覆蓋變化模擬”項目。美國全球變化委員會將土地覆蓋變化與氣候變化，臭氧層的耗損一起被列為全球變化研究的主要領域，日本為跟近土地利用灌溉變化核心項目提出了“為全球環境保護的土地利用研究項目”。這些項目啟動，極大促進了土地利用變化與全球變化的研究。但目前國際上有關土地利用/覆蓋變化的研究項目，側重于土地覆蓋的分類和動態監測及其對全球環境變化的影響。最近一些研究文獻雖涉及到驅動力的分析，但對土地利用變化的驅動機制及區域土地持續利用重視不夠，直接影響了未來土地利用和覆蓋變化的預測與調控。

1.2 國內研究動態

我國經過了3個五年計劃的科技攻關，遙感和地理信息系統技術已形成了相當的科學積累，遙感應用取得了重大進展。“八五”期間，中國科學院和農業合作部，完成了“中國資源環境遙感宏觀調查與動態”的研究；“九五”期間，中國承擔并實施完成了全國范圍的土地資源及其生態環境背景的遙感調查與監測。近10年來，我國開展了一系列土地利用變化研究。工作重點涉及以下幾個方面:

（1）對國外研究動向和研究成果的介紹；

（2）一些熱點地區土地利用變化、土地利用土建更新的研究；

（3）土地利用驅動力、轉化機制的研究；

（4）土地利用變化對生態環境的影響；

（5）土地利用變化對糧食生產的影響。

2 RS與GIS在土地監測中的應用

2.1 遙感在土地監測中的應用

目前我國基于遙感和地理信息系統技術在土地利用動態監測方面已進行了多方面研究，如清華大學地理空間信息研究所以圖像設計為理論基礎，對土地遙感動態監測信息管理系統進行了設計研究；北京師范大學潘耀鐘教授利用遙感信息融合技術，對不同時相的多元遙感數據進行融合，提出一套土地利用動態變化信息的監測方法；北京大學遙感與地理信息系統研究所李天俊通過土地利用動態監測遙感綜合時空信息進行土地利用動態監測的技術方案；中國科學院遙感應用研究所長張顯峰研究員基于RS，GIS和GPS的集成技術建立了面向工程目標的土地利用動態監測的新方法。目前正加緊進行的遙感課題的研究，主要有“SAR”數據應用研究、“西部生態退耕檢測方法試驗”“高分辨率衛星數據應用研究”“遙感監測公報制度研究”“利用遙感技術輔助更新調查基礎土建方法研究”“面向縣級土地利用圖更新的最佳衛星遙感數據組合研究”“土地利用動態遙感監測精度評價研究”等。

2.2 遙感與地理信息系統的結合

遙感與地理信息系統是支撐現代地理學的兩大空間技術工具，近年來它們的結合引起人們的普遍關注和研究。隨著遙感的應用領域由定性到定量、由靜態到動態、由現狀到預測報的不斷深入和提高，它們的結合也由低級向高級發展。遙感技術在獲得地面信息中具有宏觀性、實時性、動態性等特點，是土地利用動態檢測的有效手段。地理信息系統是以空間數據為基礎，在計算機軟硬件的支持下，對空間相關數據進行采集、管理、操作、分析和模擬顯示，并采用地理模型分析方法，適時提供各種定向的動態地理信息，為地理研究和地理決策服務建立技術系統。CIS和RS是兩個相互獨立發展起來的工程技術領域，但它們之間存在著密切關系:一方面RS為GIS提供多時相、多波段信息源使系統中的信息具有現勢性；另一方面GIS為RS提供數據管理的地理模型分析功能，為RS的信息提取和地學動態分析提供工具；同時GIS中的輔助數據提高了遙感信息的分類精度。總之 RS是GIS的主要數據源和數據更新手段，GIS的應用和發展又進一步支持遙感的綜合開發與利用。

3 結束語

經過很多學者研究表明利用人機交互式方法解譯遙感圖像，將多時相遙感圖像進行疊加，最后利用地理信息系統軟件進行各種分析和輸出圖件的方法進行土地動態監測是一種將遙感與地理信息系統相結合的行之有效的方法。

［1］陳片頂.我國近年來耕地資源動態變化的區域特征及對策 ［J］.自然資源，1996 (5):1-8.

［2］杜道生，陳軍，李征航.RS，GIS，GPS的集成與應用 ［M］.北京:測繪出版社，1995.

［3］ 施明樂.國際上 LUCC研究現狀、問題和未來展望 ［J］.上饒師范學院學報，2004，24(3):89-94.

P283.81[文獻碼]B

1000-405X（2015）-10-143-1