關于全國國土利用遙感監測技術的研究

趙洪霞

摘要：全國國土利用遙感監測是為全國國土利用變更調查工作提供支撐。根據國土變更調查工作需求，采用制作的最新正射影像圖與第三次全國國土調查數據庫等數據資料疊加，開展各項遙感監測任務。按照相關技術要求，采用人機交互等多種技術方法，提取土地利用變化圖斑，并按照最新影像特征識別和初判圖斑類型。本文就遙感監測實際生產中出現的技術問題、特別是人機交互階段出現的問題提出并進行探討研究。

關鍵詞：遙感監測、三調、國土利用。

一、概 述

遙感監測以第三次全國國土調查DOM影像圖為基礎底圖，高程數據等控制資料為基礎，以區縣為單位，使用最新遙感數據制作覆蓋全國的土地利用遙感正射影像圖，以三調數據等其他基礎數據為基礎，采用人機交互影像判讀的方式，提取本年度遙感監測信息，對提取的監測信息圖斑進行統計。本年度遙感監測信息提取成果包括：疑似新增建/構筑物圖斑，原建設用地、設施農用地及單獨圖層監測圖斑、農用地變化圖斑、圍填海圖斑四個類型和圖層，各圖層之間圖斑不重疊。

二、 國土遙感監測技術路線

2.1基本原則

（1）合理利用多源、多尺度遙感數據。根據各地土地利用變化特點以及遙感資料的保障能力，按影像分辨率劃分監測區。

（2）充分利用已有成果資料。正射影像圖全部統一采用三調影像底圖和高程數據作為遙感數據的糾正基礎，保證前后時相影像參考基準統一。

（3）嚴格執行相關規程和技術標準。全國國土利用遙感監測項目依據國土變更調查實施方案、修訂后《土地利用動態遙感監測規程》，充分應用大范圍遙感正射影像圖生產、變化信息快速提取及成果質量控制等技術和方法，執行相關技術標準。

（4）全面、分類細化監測，服務于三調數據庫更新。繼續嚴格執行三調相關技術標準，充分依據遙感影像，客觀、準確監測新增建/構筑物，原建設用地和設施農用地變化變化、數據庫單獨圖層變化、耕園林草地的變化、新增圍填海等國土變化信息，通過充分細致的影像判讀，準確提取各類型的遙感監測圖斑。

2.2技術流程

全國國土利用遙感監測項目總體技術流程見圖1

三、國土遙感監測

3.1三調初始數據庫更新

如果組織實施單位提供數據庫為三次調查初始數據庫和統一時點更新增量包，則需要采用三調統一時點更新包對三調初始數據庫進行更新，生成本年度遙感監測所需的基期數據;如果直接提供更新后統一時點數據庫，則直接使用即可，無需再做數據庫更新。

3.2監測技術要求

3.2.1提取內容

·疑似新增建/構筑物圖斑監測：依據最新時相影像和三調數據庫，提取原數據庫地類為非建設用地，影像特征疑似為新增建/構筑物的圖斑，并按照影像特征細化分類。

·原建設用地、設施農用地變化監測：依據最新時相影像和三調數據庫，提取原數據庫地類為建設用地、設施農用地，影像特征為建（構）筑物正在拆除或已清理、植被已恢復，并按照影像特征細化分類。

·數據庫單獨圖層變化監測：依據最新時相影像和三調數據庫，提取原數據庫中“推堆土”、“光伏板區”、“拆除未盡”、“臨時用地”單獨圖層，影像特征發生變化的圖斑，并按照影像特征細化分類。

·農用地變化監測：依據最新時相影像和三調數據庫，提取數據庫地類為耕地、園地、林地、草地，影像特征發生變化的圖斑，并按照影像特征細化分類。

·新增圍填海圖斑監測：兩期遙感正射影像，提取影像特征為新增圍填海圖斑，并按照影像特征細化分類。

3.2.2監測類型

根據工作實際需求，以及盡可能為自然資源管理服務，分為四個監測類型

例如：疑似新增建/構筑物圖斑中數據庫非建設用地圖斑和數據庫“推土區”、“光伏板區”單獨圖層圖斑，影像表現為疑似新增建/構筑物的圖斑，按照技術要求8分類細化提取。

20：明確建設用地。影像特征為除水建之外的較明顯建設用途的建筑/構筑物，包括可確定為建筑/構筑物的建設地基，其中疑似農村居民點的，標注“居民點”。

3.2.3監測圖斑邊界精度

監測圖斑界線相對于DOM上明顯同名地物的位移不得大于2倍采樣間隔。

3.2.4圖斑編號原則

對于每個批次的各圖斑層，圖斑編號以縣級行政轄區為單元，按照自上而下、從左到右，采用“批次數（大寫羅馬數字）+監測圖層代碼（大寫字母）+圖斑順序號（阿拉伯數字）”方式編號。

3.3信息提取

·基于第三次國土調查相關原則與標準，依據遙感影像判讀提取圖斑。

按照三調相關調查原則和地類判定標準，對照最新衛星遙感影像，確定并勾繪三調數據庫地類變化圖斑。

·提取影像特征明顯發生變化的圖斑

按照最新衛星遙感影像，提取影像特征“明顯”支持三調數據庫地類發生變化的圖斑，否則無需提取。

·參考數據庫周邊同紋理主要類型

對影像上非典型特征的耕園林草類圖斑進行地類判定時，可參考周邊影像特征與其一致的地物其數據庫的主要圖斑類型。例如，數據庫地類為耕地，影像疑似為有一定高度和顆粒感的園地，參考周邊與其影像特征一致的地物，其數據庫的主要圖斑類型為園地，則需要提取為園地。

·符合圖斑綜合要求可調查為相鄰地類的可不提取

·疑似地物遮擋的情況綜合判定提取

對于影像特征疑似因林木遮擋等，導致地物與數據庫地類不同時，對照周邊無遮擋區域進行綜合判定，基本能確定被遮擋地物與數據庫地類一致的，不需要提取。

·數據庫圖斑與影像同一地物之間的邊角、狹長等不套和細碎圖斑可以不提取

·數據庫同一圖斑，按照影像特征分類細化提取

·圖斑邊界勾繪精度需滿足要求

·線性地物上下關系的處理

3.4質量管理

質量控制實行自檢、監理和驗收制度。自檢由作業單位質檢部門專人實施，由監理單位負責成果質量監理，甲方委托資質單位負責項目的驗收。各生產部門應建立完善的質量管理制度，實行全過程質量控制。對各工序成果進行100%檢查，上工序成果經檢查無誤后才能進行下工序作業。成果提交監理前必須通過單位質檢部門的專人檢查。組織專門的監理隊伍對各批次成果進行監理，各單位應根據監理意見及時修改完善成果。監理實施評分制度，評分結果及成果應用過程中發現的質量問題將記錄在案。項目最終完成后，甲方委托資質單位組織對項目進行最終成果驗收。

四、結論

根據《工作分類》的地類含義，按照實地現狀來確定用地類型。對于與主要用地類型一體的必需的附屬用地、配套用地，應按主要用地類型認定地類。影像特征表現為小于兩排的防風樹或田間地頭小面積零星林地等，符合圖斑綜合要求可調查為相鄰地類的可不提取。在實際生產中，對于類似符合三調地類圖斑綜合要求的，需要在補充說明文件中解釋，以供監理檢查參考。例如，數據庫地類為農村宅基地，影像特征為相對集中的農村宅基地內部的林地，在林地中分布有零星的房屋，則疑似是林地遮擋房屋建筑，不需要提取為林地。若影像特征與數據庫地類不同，且通過分析不能判定為地物遮擋，或遮擋地物與數據庫地類不一致的，需要提取。例如，數據庫為農村宅基地，影像特征為林地，透過林地看不到任何房屋特征，需要提取為林地。可能因為新影像與數據庫精度誤差、三次調查圖斑上圖標準等原因導致數據庫圖斑與最新影像存在邊角、細碎或狹長不一致情況可以不提取。否則，數據庫圖斑與影像地物存在明顯不一致的需按類型提取。三調數據庫同一圖斑內，影像特征有明顯差異，且不同類型地塊均具有一定規模時，需根據影像特征，將數據庫地類與影像特征明顯不符部分分別勾繪，并處理好圖斑間邊界拓撲關系。監測圖斑應沿該地物影像特征與相鄰地物能明顯區分的邊界進行勾繪，切忌圖斑線勾繪隨意，特別是較小地物為達到上圖面積或非同類相鄰圖斑合并勾繪等。對于新增的線狀地物，按照俯視原則，保持上層線狀地物的連通性，對下層地物進行分割。對于原數據庫已有線性地物交叉，則保持數據庫上下層處理方式不做處理。例如，某地數據庫中，原有的上層道路與下層河流交叉，庫中下層河流連通打斷上層道路，對此不做處理。

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山東省國土測繪院 山東濟南 250013