土地資源調查中遙感影像分類與識別技術的應用探討

摘 要：我國有著較為豐富的土地資源，土地資源的調查工作對社會發展有重要意義。然而，相關調查部門還在使用傳統且老舊的技術和設備，會對調查結果產生較大影響，引發各種問題和風險。土地資源調查部門在開展調查工作時要充分應用遙感影像分類與識別技術，確保調查工作正常開展、調查結果真實有效?；诖?，闡述了遙感影像在土地資源調查中的作用，介紹了遙感影像技術、影像分類與識別的原理、監督分類，分析了遙感影像分類與識別工作流程，以供參考。

關鍵詞：土地資源調查；遙感影像；分類與識別

土地資源部門在開展調查工作時會應用到各種技術，其中，不可缺少的就是遙感影像分類與識別技術，這主要是因為地物在空間域、時間域等方面的變化信息可以在遙感影像中體現出來[1-2]。再加上科學技術的不斷發展，遙感影像分辨率也得到了進一步提高，工作人員可以通過觀察遙感影像來及時監測耕地和建設用地等土地變化情況，所以遙感技術是土地動態監測中應用的主要方法。

1 " 土地資源調查中遙感影像的作用

遙感影像技術與其他調查技術之間存在較大差異，前者能讓工作人員在短時間內獲取大量數據信息，而且這些數據信息有較高的真實性和有效性。所以在土地資源調查工作中，應用影像遙感技術可以拓寬視野，不僅能在短時間內達到準確定位的效果，還能為后續工作奠定良好的基礎，這主要是因為遙感影像技術能充分發揮衛星遙感技術的穩定作用，可以通過電磁波更加清晰地展現各種畫面，工作人員也可以觀察到明顯的土地邊界。由于我國部分地區的地形地貌和地質結構較為復雜，應用衛星遙感影像技術不僅能降低工作人員的工作量，還能將野外工作轉移到室內開展，在降低整體工作強度的同時，突破外部環境的限制，調查單位不需要花費較多的管理費用。另外，工作人員應用這種技術還可以提高勘察質量和效率，縮短勘察工作所需時間，最終形成動態性地區地形監測模式[3]。

應用遙感影像技術還可以采集和整理土地資源信息，在各個環節開展詳細的調查工作，為后續土地資源開發和利用奠定良好的基礎。工作人員獲得的土地資源信息還可以為環境保護和管控工作提供參考依據。政府部門可以通過土地資源調查工作獲知更多土地利用情況，管理人員可以通過數據分析制定更加科學的土地資源總體規劃，確保管理決策與實際情況相符。

2 " 遙感影像技術

2.1 "遙感影像矯正

工作人員應用遙感技術可以獲取相關遙感影像信息，充分掌握大地水準面和坐標系的標準以及要求，在此基礎上確定影像中物體的實際位置，嚴格按照現實環境幾何坐標矯正遙感影像數據。一般情況下，影像矯正涉及較多步驟，第一步就是位置的計算，合理地選取位置是確定控制點不可缺少的環節，控制點的選擇會對影像矯正精度產生較大影響。工作人員在選擇控制點時要遵循易分辨、特征明顯的原則，確?？刂泣c在后續影像處理中發揮良好的作用，只有找準位置才可以開展相關的工作。此外，在選擇控制點時還要在影像邊緣留出一定數量的控制點，以降低誤差產生的影響。

2.2 "遙感影像的配準

由于遙感技術可以獲取多種影像，工作人員要落實影像的重疊工作，確保影像中的地理坐標和影像統一，將多項式模型應用于實際的配準。在此過程中，相關人員還要合理利用人機交互達到理想的影像配準效果。

2.3 "遙感影像的融合

工作人員不僅要根據實際情況將同一種地理坐標含有的多種數據進行統一整理，還要充分應用科學且先進的算法和運算方式，將多種影像合并成一種全新的影像，在影像中合理整合基本信息和色彩，同時可以利用綜合傳感器獲取各種數據信息，融合環節與單一傳感器之間有著緊密的聯系，最終可以得到更加直觀且易懂的影像。此外，工作人員還要綜合利用這些多元化的信息得到融合的影像，這種影像可以反映較多信息并提高信息的豐富性和準確性，數據利用率也會隨之提升。各種影像在相互融合之后具有更高的對比度和飽和度，特定位置的信息也可以準確表達出來[4]。

2.4 "遙感影像的識別

遙感影像的識別和判讀會對相關工作人員提出更高的要求，他們不僅要具備豐富的專業知識，還要合理利用觀察和計算機自動分類方法，然后從專業的角度對遙感技術監測到的影像進行合理的判讀。工作人員在識別和判讀時還要與實際情況相結合，將人機交互的方式落到實處，不僅可以將多種影像信息有效轉變為矢量數據和文本數據，影像的描述性和可視性也會得到提高。

3 " 影像分類與識別的原理

目前，遙感觀測區域內一段時間的地物電磁波輻射能在遙感影像中充分體現出來，所以影像灰度及其尺寸變化也是輻射光譜能量特征的一種體現，地物的光譜結構特征也可以通過遙感影像的影紋充分顯現。此外，遙感影像中包含3種地面地物信息，分別是時間信息、光譜能量信息和結構信息。遙感影像在分類過程中會充分利用地物不同的光譜能量特征和結構特征存在的差異性獲取規定時間內的地物信息。遙感領域在應用計算機遙感影像分類與識別技術時，會對影像中的每一個像元或較為勻質的像元組別進行分類，工作人員此時會用到光譜數字矩陣，矩陣中的行列交點就是影像元素，還要充分應用不同的分類決策，最終合理區分影像中涉及的各種地物，并分類和提取相應的地物[5]。遙感影像分類與識別技術涉及的方面較多，對相關工作人員的要求更高，不僅要具備相應的專業知識，還要具備較強的工作能力，這樣才能嚴格按照相關規定和要求開展一系列工作，提高分類與識別的效率和質量，為后續相關工作奠定良好的基礎。

4 " 監督分類

監督分類也被稱為訓練場地法，簡單而言就是相關單位從研究區域中選出相應的訓練場地作為樣本，確保訓練場地有較高的代表性，之后利用已知樣本對特征參數進行有效求解，明確判別函數和判別準則。工作人員還能在此基礎上計算未知類別的樣本觀測值和函數值，正常開展后續工作。此外，工作人員在應用分類監督法時要根據情況挑選訓練樣本區域，明確具體的類別數，不同的樣本有不同的代表意義，因此還要分析樣本區域質量。監督分類法可以分為3種，分別是最大似然法、最小距離法和平行六面體法，工作人員要充分掌握這些方法，在實踐中最大限度地發揮這些方法的作用。

4.1 "最大似然法

在特定空間中的每一種地物數據都會形成相應的點群，無論是一維還是多維數據，都會體現正態分布的特點，不同正態分布模型也有不同的分布特征。工作人員可以對每一種訓練區進行合理的計算，得到均值、方差等特征參數，再對總體概率密度函數進行合理的計算，最終得到每種像元在不同類別中的歸屬概率，這個像元也可以歸屬到概率最大的類別中。最大似然法能綜合考慮特征空間中包含的類別的形狀、發展等方面，整體精度較高，但缺點是計算數據信息量較大，花費的時間也較長。

4.2 "最小距離法

最小距離簡單而言就是從每一種遙感圖像中挑選出具有代表性的統計特征量，工作人員采取有效的方法合理計算未知量到相關類別集群之間的距離，在此過程中獲取距離最近的集群，因此挑選出來的圖像就屬于這個集群。在判別距離函數時會將重心放到幾何位置上，最小距離可以分為馬氏距離、歐式距離等，這種分類方法的原理比較簡單，整體計算速度較快，但缺點是計算結果準確性較低，對后續工作不利。

4.3 "平行六面體法

在多數情況下，工作人員會將平行六面法稱為多級切割法，這種方法能在特定三維特征空間訓練樣區中找出不同類別的特征和形狀，并且將這種群體當作盒子，如果未知矢量掉入盒子中，矢量就是這種類別，反之則會被拒絕，之后還會與其他類型的盒子相互比較。

4.4 "監督分類的特點

工作人員利用監督分類可以獲取不同地區的相關知識，結合實際情況選擇特定的類別，不僅可以合理控制訓練樣本的選擇，還可以反復檢驗訓練樣本，最終積累分揀經驗，進一步減少后續分類中存在的錯誤。此外，監督分類的精度較高，與其他分類方法相比，這種方法的速度較快，非監督分類就不會對光譜集群進行重新歸類。然而，這種方法也存在一定的缺陷，工作人員的主觀因素會對整體效果產生較大影響，在識別方面還存在局限性，通常情況下只能識別訓練樣本中定義的類別，在獲取和評估訓練樣本時會花費較長時間。

5 " 遙感影像分類與識別工作流程

在土地資源調查工作中，應用遙感技術之前要及時收集前期工作成果，結合實際情況制定更加詳細的工作計劃，確保工作計劃有較高的可行性，確保每一個環節的工作都可以正常開展。相關管理人員要根據時代發展特點轉變傳統的調查工作模式，從科學的角度出發制定不同階段的工作計劃，大力收集現有的各種資料，在此過程中還要充分掌握分類體系，不僅能確定投影類型，還可以提高參數設定的科學性，之后還要加大對影像信息的處理力度[6]。工作人員還可以疊加行政界線，應用先進的方法和手段合理統計面積結果，最后落實結果的分析與檢驗工作，這樣才可以制作相應的圖形并輸送最終成果。工作人員在開展遙感監測工作之前要對區域內的數據源進行科學的統計，其中還會涉及一些數據類型和符號，在此基礎上選擇相應的工作方法，確定每個環節工作流程后還要合理安排時間，不同的工作人員負責不同的工作區域和內容。

工作人員還要對農業生產、畜牧業、林業等一系列相關資料展開系統的收集，確保收集到的資料與實際要求相符合，充分考慮基本監測圖的成圖比例尺，充分掌握區域內土地資源的實際利用情況，通過對多種資料的廣泛收集為后續相關工作的正常開展奠定良好的基礎。工作人員在建立分類體系時還要嚴格按照工作比例尺相關的國際標準來開展工作，為了提高分析和對比的效果，還要將投影類型與土地資源利用現狀圖相結合。此外，工作人員還要在對土地資源開展信息分類識別之前，對原有影像進行幾何糾正，并且加大處理的力度，在此過程中要將土地資源利用方面的遙感監測作為基本要求，讓所選區域的控制點保持均勻分布，在校正之后確保誤差始終處于合理范圍內。

工作人員還要根據實際情況選擇科學的分類識別方式，這樣不僅能充分發揮分類識別方式的作用，還能得到相應的土地資源類型，合理應用先進的技術，疊加全新的行政界線，在輸出結果的同時形成相應的調查報告?，F階段，遙感分類的方法較多，工作人員要提高自身的綜合素質和專業知識水平，樹立正確的調查理念，充分掌握各種遙感分類方法，這樣才可以選擇正確的方法，提高整體的分類效果。土地資源調查部門也要定期組織相應的培訓教育活動，讓每一位工作人員都充分意識到遙感影像分類與識別技術的重要性，在日常工作中可以對這種技術進行合理的應用，避免后續產生各種問題和風險，使土地資源調查結果具有更高的真實性和準確性，對我國社會整體發展起到促進作用。

6 " 結語

遙感影像分類與識別技術在土地資源調查工作中可以發揮非常重要的作用，這就要求相關工作人員充分應用這種技術，從實際角度出發制定各種工作方法和模式，在科學分類的同時識別各種遙感影像，提高調查工作效率和質量。

[參考文獻]

[1]李穎，趙文吉，李小琳.遙感影像的分類與識別技術在土地資源調查中的應用[J].長春科技大學學報，2001（3）：261-264.

[2]粘琳，林黎明.高分辨率衛星遙感影像在土地利用調查和動態監測中的應用[J].地礦測繪，2021（5）：73-74.

[3]陳建峰.測繪技術在土地資源調查和監測中的應用探索[J].中小企業管理與科技，2018（11）：181-182.

[4]屈芳青，唐光金.土地資源調查中遙感影像的分類及識別技術的應用研究[J].科技視界，2014（15）：283-284.

[5]張濤，方宏，韋玉春，等.顧及空間自相關性的高分遙感影像中建設用地的變化檢測[J].自然資源學報，2020（4）：963-976.

[6]李潔，侯威震.無人機低空遙感在礦山測量中的應用[J].現代鹽化工，2022（3）：92-93.

Research on application of remote sensing image classification and identification technology in land resources survey

Guo Meng， Liu Hongfei

（Henan College of Surveying and Mapping， Zhengzhou 450000， China）

Abstract：China has relatively rich land resources， and the investigation of land resources is of great significance to social development. However， the relevant investigation departments are still using traditional and old technology and equipment， which will have a great impact on the investigation results and cause various problems and risks. The land resources survey department should fully apply the remote sensing image classification and identification technology when carrying out the survey work to ensure that the survey work is carried out normally and the survey results are true and effective. Based on this， the role of remote sensing image in land resource survey is expounded， the remote sensing image technology， the principle of image classification and identification and supervision classification are introduced， and the working process of remote sensing image classification and identification is analyzed for reference.

Key words： land resources survey; remote sensing image; classification and identification