土地监管系统
① 什么是土地动态巡查
概念:
为了有效地防范和最大限度地杜绝土地违法行为,将土地违法现象消灭在萌芽状态,依据《中华人民共和国土地法》而制定的土地使用监察制度。
原则:
坚持定期、不定期巡查和半年专项检查年终全面清查考核制度,要求巡查人员在巡查工作中,要做到秉公执法,敢于和善于与违法行为作斗争,不徇私情,持证上岗,亮证执法,依法行政,提高执法效果。
特点:它是由土地部门组织实施的执法查检活动,
实施步骤:
一、对划为一级巡查区的国道、公路沿线和城乡结合部,以及基本农田保护区进行重点巡查;对各乡镇、城区国土所的巡查情况和效果进行监督检查。巡查中发现的各种土地违法行为巡查人员要及时制止,依法处理,并对拒不停止违法行为和已形成土地违法事实的,及时报告有行政处罚权的土地行政主管部门立案查处。巡查同时对土地管理法律、法规、规章制度贯彻执行情况进行监督检查。
二、充分利用现有的市、乡、村、组四级监察网络,进行定期的巡查。做到每月至少对本辖区范围内巡回检查一遍;每半年组织有针对性地开展专项检查;年终进行全市规模的清查,以其达到及时发现和有效制止土地违法行为的目的。
三、实行建设用地的跟踪检查方法,监控批前、批中、批后的用地情况,防止谎报地类,少批多占,非法转让交易等违法现象的发生。
四、设立举报箱、举报电话、举报电子信箱,通过来信来访等获得信息,并及时依法进行核查处理。
② 请问一下“土地动态度”指什么 是指"土地变化率"、“土地增长率”还是“年平均增长率”。O(∩_∩)O谢谢
土地动态度可分为两种类型:(1)单一土地利用类型动态度分析单一土地利用类型动态度表达的是某研究区一定时间范围内某种土地利用类型的数量变化情况,其表达式为:K=(Ub-Ua)/Ua×1T×100%式中:Ua、Ub为研究初期及研究末期某种土地利用类型的数量;T为研究时段,当T的单位为年时,K值就是该研究区某种土地利用类型的年变化率。(2)综合土地利用动态度分析某一研究样区的综合土地利用动态度,其值常用LC表示,是指该研究区土地利用年变化率。
依你的问题来看单一土地利用类型动态度属于土地类型变化率,综合土地利用动态度属于土地利用年变化率。
③ 耕地保护国家监管系统建设概述
吴洪涛1 戴建旺2
(1.国土资源部信息中心,北京,100812;2.中国土地勘测规划院,北京,100035)
摘要:本文从金土工程的目标出发,简要介绍了金土工程一期建设中的两大业务系统之一——耕地保护国家监管系统的建设目标、系统模型、建设内容与总体结构。
关键词:金土工程;耕地保护;信息系统
耕地保护国家监管系统建设是金土工程一期建设的核心工作内容之一,包括业务系统建设中的耕地保护业务应用系统建设、决策支持系统建设(土地部分)、土地数据库建设以及相关标准建设。
1 耕地保护国家监管系统的模型框架
耕地保护以规划为依据,以建设用地审查报批为主线,以多渠道掌握全局新增建设用地、建设占用耕地、耕地补充等耕地变化情况、耕地保有量、市场投放土地数量、投向行业等信息为核心,以严把土地闸门,参与宏观调控,切实保护耕地为目标。耕地保护框架如图1所示。
图1 耕地保护国家监管系统建设框架
在土地利用规划计划的总体控制下,在土地开发整理增加的耕地信息、遥感监测发现的土地用途变体和执法监察掌握的违法用地信息等数据的支持下,开展建设用地审批,国土资源部通过审批直接掌握国务院批准的建设项目用地信息(包括新增建设用地、占用耕地、补充耕地等信息);通过备案掌握省政府批准的建设项目用地以及市县的土地供应信息。
2 耕地保护国家监管系统主要建设内容
2.1 耕地保护国家监管系统建设目标
耕地保护国家监管系统要在国土资源部、31个省(区、市)、新疆生产建设兵团和32个试点示范城市,建立本级业务互联互通、各级业务上下互动、以建设用地审查报批为主线的相关信息系统及基础数据库。通过耕地保护国家监管系统的运行,结合土地利用基础数据库的更新,建立国家获取国土资源信息的信息化渠道,及时掌握全局新增建设用地、土地供应、农地转用、耕地补充等信息,通过信息综合分析,为一期建设范围内的耕地保护和宏观调控提供决策支持。
2.2 耕地保护国家监管系统建设内容
2.2.1 应用系统开发
以建设用地审批为主线,在国土资源部、31个省(自治区、直辖市)、新疆生产建设兵团和32个试点示范城市建立建设用地审批管理系统、建设用地预审管理系统、土地利用规划计划管理系统、土地开发整理管理系统、土地供应管理系统、土地执法监察管理信息系统;在国土资源部建立地政数据在线综合分析展示系统、基于遥感监测成果的土地利用核查系统;在国家土地总督查办公室和9个国家土地督查局建立土地督查系统,形成以建设用地审批为核心、四级联动的耕地保护监管系统,实现对耕地保护相关信息的适时获取与综合分析。可以分为行政审批、数据管理和宏观分析三类,分述如下:
2.2.1.1 行政审批类
(1)建设用地审批管理系统 国土资源部建设用地审批管理系统实现从窗口收件、主办司局审查、各司局会审、批准、到部长签批的全过程管理。包括土地征用、农地转用、耕地补充、土地供应的辅助审查、会审管理、督办管理、收费管理、建设用地备案数据管理、信息发布、网上接件与批复等功能,提供建设用地电子报盘软件、建设用地电子备案软件。省级系统与部级系统相同,市、县级建设用地审批管理系统实现对建设用地审批的组卷、初审和上报的过程管理,包括建设项目用地申请的受理、辅助审查、一书四方案组卷、督办管理、信息发布、网上接收批复与申报等功能。
四级系统互联互通,实现远程报批。
建设用地审批系统与其他系统之间的关系如图2所示。
(2)建设用地预审管理系统 国土资源部建设项目用地预审管理系统实现对报国土资源部批准的建设项目用地预审从窗口收件、主办司局审查、各司局会审、批准、到部长签批的全过程管理。包括土地征用、农地转用、占补平衡等方面的辅助审查、会审管理、督办管理、信息发布、网上接件与批复等功能。省、市级建设用地预审管理系统功能与部级功能类似。
四级系统互联互通。
建设用地预审系统与其他系统之间的关系如图3所示。
图2 建设用地审批系统与其他系统的关系
图3 建设用地预审系统与其他系统的关系
2.2.1.2 数据管理类
(1)土地利用规划与计划管理系统 国土资源部土地利用规划与计划管理系统实现对报国务院审批的土地利用总体规划的行政审批和土地利用计划台账的管理。其中:土地利用总体规划行政审批子系统实现规划的辅助审查、会审、批准等方面的行政审批管理功能,属于行政审批类;计划管理子系统包括年度计划台账的录入、查询、统计分析、年度计划指标核减、从网上接收农用地计划指标执行情况(计划台账)信息等功能。省、市级土地利用规划与计划管理系统实现对土地利用计划台账的管理,包括年度计划台账的录入、查询、统计分析、年度计划指标核减、从网上报送和接收农用地计划指标执行情况(计划台账)信息等功能。
土地利用规划与计划管理系统与其他系统的关系如图4所示。
(2)土地开发整理管理系统 国土资源部土地开发整理管理系统重点实现各种投资渠道的开发整理项目信息和耕地占补信息的管理,包括各类信息的录入、查询统计、从网上接收各类信息等功能。省、市级土地开发整理管理系统实现各类信息的管理以及网上接收与报送等功能。
土地开发整理管理系统与其他系统之间和关系如图5所示。
图4 土地利用规划与计划管理系统与其他系统的关系
图5 土地开发整理管理系统与其他系统的关系
(3)土地供应 (备案) 管理系统 国土资源部、省级土地供应管理系统主要实现从网上接收土地供应备案信息以及土地供应信息查询、统计分析等功能;市县土地供应管理系统主要实现土地供应信息的录入、检查、查询、统计、从网上报送供地信息等功能。
土地供应(备案)管理系统与其他系统的关系如图6所示。
(4)土地执法监察系统 国土资源部、省、市土地执法监察系统实现土地违法案件的违法线索、立案信息、案件查处信息、结案归档等案件信息录入、查询统计、从网上报送和接收重大违法案件备案信息功能。
土地执法监察系统与其他系统之间的关系如图7所示。
图6 土地供应 (备案) 管理系统与其他系统的关系
图7 土地执法监察系统与其他系统的关系
2.2.1.3 综合分析类
(1)地政数据在线综合分析展示系统 在国土资源部建立地政数据在线综合分析展示系统,根据建设用地审批管理系统等耕地保护相关业务系统运行结果,对全国(金土一期建设范围内)的新增建设用地数据、建设占用耕地数据、土地供应数据、农用地转用数据、耕地占补数据、违法用地数据等信息按时间点、时间段、区域等条件进行分类、关联、汇总统计。掌握相关耕地变化信息,以空间图形和图表的方式,实时监控全国(金土一期建设范围内)或某一区域内已批准建设用地、已供的建设用地、占用耕地的补充情况,新增建设用地的空间分布、行业分布等信息,为参与宏观调控提供信息支持。
地政数据在线综合分析展示系统与其他系统之间的关系如图8所示。
(2)基于遥感监测成果的土地利用核查系统 在国土资源部建立基于遥感监测成果的土地利用核查系统,根据部土地利用核查的需要,在国土资源大调查土地资源遥感监测工程建设形成的遥感监测数据库的基础上,通过对遥感监测数据与土地利用规划数据、土地利用年度计划数据、建设用地审批数据和土地供应数据的综合分析,实现新增建设用地面积核查、规划核查、年度计划核查、用地审批核查等功能,验证实际新增建设用地在规划、计划、审批等方面的合法性和真实性。基于遥感监测成果的土地利用核查系统与其他系统的关系如图9所示。
图8 地政数据在线综合分析展示系统与其他系统之间的关系
图9 基于遥感监测成果的土地利用核查系统与其他系统的关系
(3)土地督查系统 在国家土地总督查办公室和9个国家土地督查局建立土地督查系统(指软件,土地督查系统的网络、服务器、数据库等基础设施建设已在其他项目中完成),通过对土地利用现状数据库、土地利用规划数据库、土地利用遥感监测数据库、建设项目用地数据库、土地供应数据库、占补充平衡数据库、土地利用变更调查统计汇总数据库、执法监察数据库等数据库的调用,实现各种数据的综合查询、耕地保有量与耕地保护目标对比分析、违法用地与土地执法情况对比分析、批后核查、新增建设用地统计汇总分析等功能,为土地督查提供客观事实和辅助分析工具。
土地督查系统与其他系统之间的关系如图10所示。
图10 土地督查系统与其他系统之间的关系
(4)决策支持系统建设 决策支持系统包括耕地生产粮食评估系统、区域生产用地分析系统和建设用地可供性系统。在试点上,基于数据库和模型库支持,完成以可耕地现实生产能力和增减情况分析为主的区域耕地生产能力分析、产业用地结构与利用状况分析和区域产业用地变化分析,以城市建设用地为主体的存量土地集约利用潜力评估和存量土地挖潜可行性分析为主的区域建设用地可供性分析。决策支持系统建设在局部地区进行研究性建设,相对独立。
2.2.2 数据库整合与数据库管理系统建设
数据整合与数据管理系统建设包括土地利用现状数据库、土地利用规划数据库、土地利用遥感监测数据库、土地开发整理规划数据库、基本农田数据库、农用地等级数据库以及相应的数据库管理系统。重点是数据库的规范化与整合。
2.2.3 信息服务等其他系统
与上述系统建设相关还有信息服务、综合分析等系统建设,这些系统与上述业务系统也是互联互通的,其中,信息服务系统要与上述业务系统集成,实现信息发布和业务受理的功能。
3 耕地保护国家监管系统的部署结构
耕地保护国家监管系统在国家开发并部署建设用地审批管理系统、建设用地预审管理系统、土地利用规划与计划管理系统、土地开发整理管理系统、土地供应(备案)管理系统、土地执法监察系统、地政数据在线综合分析展示系统、基于遥感监测成果的土地利用核查系统、土地督查系统、决策支持系统,在省、市、县各级开发并建设用地审批管理系统、建设用地预审管理系统、土地利用计划管理系统、土地开发整理管理系统、土地供应管理系统和土地执法监察系统等系统,在各级数据中心部署土地利用现状、土地利用规划、遥感监测、农用地分等、基本农田、土地开发整理规划等数据库,系统结构如图11所示。
图11 耕地保护国家监管系统结构
通过网络和交换系统实现各级系统的数据传递和数据库更新,其中市县的土地供应数据、省政府批准的建设用地、各级耕地补充信息、农用转用信息、计划执行情况、重大违法用地信息逐级汇交到国土资源部,通过地政数据在线分析展示系统和决策支持系统,结合基数数据库信息,对全国(金土一期建设范围内)耕地保护状况和土地供状况进行监管,对用地的合法性和真实性进行核查,进而提供决策支持信息(表1)。
表1 耕地保护系统部署
续表
续表
4 结束语
耕地保护国家监管系统一方面建立四级互动的网络化办公模式,促进国土资源依法行政与政务公开,另一方面建立国家获取国土资源信息的信息化渠道,全面、准确地掌握土地资源信息及其动态变化,直接服务于国家合理利用土地资源管理、加强宏观调控的目标,需要政策与技术的相互配合,而政策更是系统建设的根本保障,需要各级国土资源管理部门和信息化部门的共同努力,才能取得预期的效果。因此,在系统的建设过程中,除了要在现有规章制度的基础上进行系统的设计与开发之外,还需要补充一整套系统运行的规章制度,在某种程度上,系统运行的规章制度更是系统成功的关键。
④ 为什么shpe格式不能录入农村土地监测监管系统,坐标不能显示
SHP格式一般是苍穹软件、GIS软件用的格式,农村土地监测监管系统坐标是国土部统一规定的坐标格式,两者格式不一样,所以不能显示,需要转换才可以。
⑤ 土地利用动态监测的主要内容有哪些
1.土地利用变化的动态信息
包括区域土地利用变化的类型、位置和数量等信息,特别是耕地。居民点及工矿用地的变化以及闲置土地等。我国已经建立对全国重点城市建设用地规模扩展和耕地变化情况的监测体系,分析全国土地利用的变化趋势和全国年度土地利用平衡面积估计,有重点地核查地方上报的土地变更调查数据的真实程度。
2.耕地总量的动态平衡情况
为实现耕地总量动态平衡的宏伟目标,必须有计划地进行土地整理、土地开发和土地复垦。为保证这些土地管理措施的正确实施及经费的合理利用,必须准确地掌握区域以及全国耕地变化的情况。
3.农业用地内部结构调整情况
农业内部结构调整反映土地利用用途的变化,及时掌握这些信息可为土地利用用途关管制及农用地的管理服务。
4.基本农田保护区状况
基本农田保护区是国家为保证粮食安全而划定的一定数量的优质耕地,规定长期不得占用,基本农田保护区管理包括征地占用管理、地力补偿、占一补一等。
⑥ 什么是土地动态遥感监测
土地动态遥感监测,是指采用遥感技术,对土地利用变化情况进行动态监内测调查。容
为什么土地利用现状调查成果需要经过检查验收和确认?
基于如下 三个理由,土地利用现状调查成果必须经过检查验收和确认:
(1)在技术上确保土地利用现状调查的精度及调查成果的准确性;
(2)保证土地调查成果的客观性,真正做到“实地、图件、数据”三者相一致;
(3)为了依法进行土地统计,保证土地利用现状调查成果具有法定数据的地位。
⑦ 土地整治监测监管系统中坐标检查怎么使用
按规定的坐标格式编制好txt文件,导入时选择此文件就行。
坐标的概念源于解析几何。解析几何的基本思想是构建坐标系,将点与实数联系起来,进而可以将平面上的曲线用代数方程表示。从这里可以看到,运用坐标法不仅可以把几何问题通过代数的方法解决,而且还把变量、函数以及数和形等重要概念密切联系了起来。坐标的概念应用到工业生产中解决了大量实际问题,而且绝大部分现代测量仪器都是在坐标测量原理的基础上建立的。
⑧ 如何进行土地利用动态监测
是指运用土地调查、遥感技术(RS)等技术手段和计算机、监测仪等科学设备,以土地详查的数据和图件作为本底资料,用遥感技术对土地利用的动态变化进行全面系统地反映和分析的科学方法!地理国情监测云平台奉上!
⑨ 基于不同数据源的土地利用变化遥感动态监测方法
李翔宇 樊彦国
(中国石油大学地球资源与信息学院,山东东营,257061)
摘要:本文从所拥有的遥感数据源的可能情况出发,分别介绍了各种情况下利用遥感进行土地利用变化动态监测的方法,分析了其优势和劣势。
关键词:遥感;土地利用变化;动态监测;方法
1 引言
我国是一个人多地少的国家,土地是我们赖以生存的资源。建立土地动态监测系统以快速准确地提供各类土地资源面积及其分布、土地资源动态变化状况及土地资源生态环境信息是十分必要的,这样可以保证我国在科学翔实的资料基础上对土地资源进行科学的规划及合理的利用,实现土地资源的可持续健康发展。可是传统的统计或实地调查方式,耗时耗力,劳民伤财,并且难以适应土地利用的快速变化,而遥感可以提供及时准确且覆盖面广的地面影像资料,并且周期短、信息量大,通过后期的分析、处理、比较,可以使人们迅速准确地掌握土地利用变化的详细信息,即实现土地利用的动态监测。现在,遥感技术已成为进行土地利用变化动态监测的重要手段。
基于遥感影像的土地利用变化监测方法大致可分为两类:光谱直接比较法和分类结果比较法。多数变化提取算法属于前一种,主要包括影像差值法、比值法、主成分分析法和变化矢量分析法等,这些算法直接通过两时相数据的光谱差异确定变化发生的区域,但不能得出变化图斑的类型;后一种方法通过对各自时相的数据进行土地利用分类,通过对两个分类结果的比较提取变化信息,但其精度受两时相数据分类精度的制约。实际操作中可以根据所持有数据源的不同而采用相应的方法。
2 基于单一传感器的土地利用变化监测方法
2.1 基于单一传感器多时相遥感影像
当遥感数据源为单一传感器但可以获得多时相遥感影像时,可以考虑以下几种方法。
2.1.1 单变量图像差值法[1]
单变量图像差值法比较简单,是使用最广泛的一种探测方法。它是将两个时相的遥感图像按波段进行逐像元相减,从而生成一幅新的代表二时相间光谱变化的差值图像。辐射值的显著变化代表了土地覆盖变化,在差值图像中接近于零的像元就被看做是未变化的,而那些大于或小于零的像元表示其覆盖状况发生了某种变化,从而设定适当的阈值就可以把变化信息提取出来。
2.1.2 图像比值法[1,2]
比值处理被认为是辨识变化区域相对较快的手段。它是对于两个时相多谱段数据中同名像元的光谱灰度值施以除法运算。显然,经过辐射配准后,在图像中未发生变化的像元其比值应近似为1,而对于变化像元而言,比值将明显高于或低于1。比值法可以部分地消除阴影影响,突出某些地物间的反差,具有一定的图像增强作用。
2.1.3 图像回归法[1]
图像回归法是首先假定时相Ⅰ的像元值是另一时相Ⅱ像元值的一个线性函数,通过最小二乘法来进行回归,然后再用回归方程计算出的预测值来减去时相Ⅰ的原始像元值,从而获得两时相的回归残差图像。
2.1.4 植被指数差值法[2]
植被指数差值法是用近红外与红光波段间的比值(植被指数)代替原始波段作为输入数据进行差值运算来生成变化图像。由于植物普遍对红光强烈吸收和对近红外光强烈反射,因此红光和近红外波段之间的比值有利于提高光谱差异。
2.1.5 主成分分析法[3]
(1)差异主成分法 两时相的影像经纠正、配准之后,先对影像作相差取绝对值处理,从而得到一个差值影像。差值影像作主成分变换之后的第一分量应该集中了该影像的主要信息,即原两时相影像的主要差异信息。这个分量可以被认为是变化信息而被提取出来,从而生成变化模板,作为指导下一步变化类型确认和边界确定的参考信息。
(2)多波段主成分变换 由遥感理论可得知,地物属性发生变化,必将导致其在影像某几个波段上的值发生变化,所以只要找出两时相影像中对应波段上值的差别并确定这些差别的范围,便可发现土地利用变化信息。在具体试验中将两时相的影像各波段进行组合,成一个两倍于原影像波段数的新影像,对该影像作主成分变换。由于变换结果前几个分量上集中了两个影像的主要信息,而后几个分量则反映出了两影像的差别信息,因此可以抽取后几个分量进行波段组合来产生出变化信息。一般说来,在上述多波段主成分变换之后,采用0、1、2分量进行波段组合能较好地反映出新旧时相影像的变化部分。
(3)主成分差异法 本方法和差异主成分方法所不同之处在于影像作主成分变换与差值处理的顺序不一样。要求先对两时相的影像作主成分变换,然后对变换结果作差值,取差值的绝对值为处理结果。在实际的试验中,两时相影像作主成分变换后相差的第一分量已经涵盖了几乎所有的变化信息。因此,可以认为这一分量属于影像的变化信息。
2.1.6 变化向量分析法[1]
由于多时相遥感数据中任一像元矢量都可用多维测量空间中的一个点来表示(空间的维数等于原始波段数),通过对不同时相下的同名像元矢量进行相减所得到的变化矢量就可以用于描述该像元第一时相 t1 到第二时相 t2 期间在多维空间中所发生的位置变化。其中变化矢量的模代表了变化的强度,而方向则指示了发生变化的类型。设时相 t1、t2 图像的像元灰度矢量分别为 G=(g1,g2,…,gk)T 和H=(h1,h2,…,hk)T,则变化矢量为:ΔG=G -H。ΔG 包含了两幅图像中所有变化信息。变化强度由变化矢量的模||ΔG||决定,||ΔG||越大,表明图像的差异越大,变化发生的可能性越大。因此,提取变化和非变化像元,可根据变化强度||ΔG||的大小设定阈值来实现,即像元||ΔG||超过某一阈值时,即可判定为土地利用类型发生变化的像元;而变化的类型,可由ΔG的指向确定。
这种方法利用多频段信息,在提取变化位置的同时可以得到变化类型信息,是一种较理想的算法。当然,要用好变化向量分析法还取决于分析过程中变化/未变化阈值是否取值合理以及相关分类方法是否适当。
2.1.7 分类后比较法
分类后比较法是对两期遥感影像进行监督或非监督分类,然后比较在各图像系列同一位置上的分类结果,进而确定土地利用类型变化的位置和所属类型。该方法可直接获得变化类型信息,但如何选择合适的分类方法提高分类精度是准确获得变化信息类型的关键。
2.1.1至2.1.6均属于光谱直接比较法,此方法对变化比较敏感,可以避免分类过程所导致的误差,但需要进行严格的辐射标准化,排除大气状况、太阳高度角、土壤湿度、物候等“噪声”因素对图像光谱的影响,由于目前对各种干扰(尤其是物候)导致的辐射差异的校正方法仍不成熟,因此,只能通过选择同一传感器、同一季相的数据来尽可能减小“噪声”。同时光谱直接比较法只注重变化像元的提取,而不能提供变化中土地类型的转化信息(如地类属性)。与之相对照,分类后比较法对辐射纠正要求相对较低,适用于不同传感器、不同季相的数据的比较,同时该方法不仅可以提供变化信息,而且还能够给出各时期的土地利用类型信息。但这种方法的最终精度受到影像分类精度的限制,而且它对影像的全部范围都要进行分类计算而不管它们是否已经发生变化,这样无疑大大增加了变化信息检测的计算量。
在目前的土地利用遥感监测研究中,结合光谱直接比较法和分类后比较法的混合动态监测方法逐渐受到重视,并有了一些成功的案例研究。Jenson 通过对湿地变化的动态监测研究表明:先利用光谱直接比较探测变化区,再进行图像分类确定变化类型的混合法是一种非常有效的变化检测方法[4];Macleod和Congalton的研究也表明以差值法为基础的混合动态监测法优于传统分类后比较法[5]。这样可以集两者之所长,取得更好的监测效果。
2.2 基于单一传感器单时相遥感影像
无论是光谱直接比较法还是分类后比较法都是基于多个时相的遥感影像来进行土地利用变化监测。而当前期遥感影像无法或者难以获得的情况下,依靠后期的单时相遥感影像与前期的土地利用现状图也可以进行动态监测,这就是采用将土地利用现状图叠加在遥感图像上的方法来监测土地利用变化情况[6]。具体说来,是利用土地利用现状图中不变的明显地物标志(如线状地物交叉点)作为控制点对遥感图像进行配准,然后将土地现状图叠加再校正后的遥感图像上,检查各图斑是否吻合,若图斑的角点有偏移,则发生变化。可通过遥感图像辨识当前的土地利用类型,而土地利用现状图含有先期的土地利用类型信息,所以可以比较容易地辨识土地利用类型的变更情况,并可测算出变化图斑的面积。若其中有不能确定的图斑,可以辅以外业调查,以提高监测精度。
3 基于多源遥感的土地利用变化信息监测方法
不同传感器都具有各自的优势,获得的图像各有所长,如美国陆地卫星(Landsat)TM图像光谱信息丰富;法国SPOT卫星图像具有全色通道而空间分辨率高;SAR图像不受光照条件的影响而且几乎不受大气和云层的干涉,可用于探测地物的复介电常数和表面的粗糙度等等。利用不同传感器的多源遥感影像进行融合,可以使其优势互补,在此基础上的土地利用变化动态监测已成为国际遥感界研究的主题之一。以TM影像和SPOT影像为例,目前应用多光谱TM和全色SPOT数据融合的方法主要有LAB变换、HIS变换、线性复合与乘积运算、比值运算、BROVEY 变换、高通滤波变换(HPH)和主成分分析(PCA)等方法[7],经上述算法融合后的图像可以有效地同时保留SPOT高分辨率图像的精细纹理和TM多光谱图像的丰富色彩信息,从而有利于提高图像的空间分辨率和光谱分辨率,为发生变化的地类图斑的提取提供良好的数据源基础。
3.1 光谱特征变异法[8]
针对基于多源遥感的土地利用变化监测,变化信息的提取方法除了2.1所述方法之外还可以选择光谱特征变异法。
同一地物反映在SPOT影像上的信息是与其反映在TM影像上的光谱信息一一对应的。因此作TM和SPOT影像融合时,才能如实地显示出地物的正确光谱属性。但如果两者信息表现为不一致时,那么融合后影像的光谱就表现得与正常地物有所差别,此时就称地物发生了光谱特征变异(例如同一位置,前期在遥感影像上呈现为绿色的麦地,后期新修道路在影像上呈现较亮的灰度,那么叠加之后会呈现一条绿色的道路,与正常地物相异),这部分影像在整个的影像范围内是不正常和不协调的,这些地物可以通过影像判读的方法勾绘出来,这种变化信息提取的方法具有物理意义明显、简洁的特点。但是经过试验发现,发生光谱特征变异的地物在几何尺寸上要足够的大才能被人工目视发现。此外,该方法的效率还受到被监测区地物光谱特性的限制。
3.2 变化信息提取方法的选择
根据土地利用动态监测项目所获取的数据源,可将遥感数据组合分为下述几种类型,针对不同的类型要采取相应的方法以获取较好的效果。
3.2.1 具有两时相的 TM 和 SPOT 数据
这种情况是最好的。在该条件下,先对两时相的数据以某一纠正后的TM或SPOT影像(首先处理TM还是SPOT视数据的具体情况而定,原则是利于TM和SPOT数据的配准融合处理)为参考分别作纠正和配准处理,为保留并结合原始数据中纹理信息和光谱信息要融合相对应的TM和SPOT影像,在两时相融合影像的基础上采用主成分差异的方法来提取变化信息。另外还可以用新时相的 SPOT 影像与旧时相的 TM 影像进行融合生成光谱特征变异影像来指导发现变化的区域。
3.2.2 具有两时相的 TM 和一个时相的 SPOT 数据
在此数据源的基础上,首先仍对某一时相的TM或SPOT数据作纠正处理,然后将其他时相的TM和SPOT数据都统一以这个纠正后的TM (SPOT)为参考影像作影像到影像的纠正和配准。之后,选择光谱特征变异的方法来寻找大部分的变化信息,借助于两时相的TM影像确认变化;此外,利用主成分分析的办法对两时相的TM数据进行处理,得到变化信息模板,将模板叠置在判读影像上补充单一方法进行变化提取的遗漏。
3.2.3 具有两时相的 SPOT 和一个时相的 TM 数据
通常,前面的数据预处理纠正配准部分同3.2.2相同,然后对其中交错时相的TM和SPOT数据进行融合得到光谱特征变异影像,借助于两时相的SPOT数据发现影像中纹理信息的变化,从而辅助提取影像中的变化信息部分。除此之外,两时相的SPOT影像数据理论上说,可以直接作比较得到变化的部分,但是由于成像条件的不同,这样直接比较的方法会导致产生很多伪变化信息,干扰了真正变化部分的提取。因此,首先要对原始SPOT影像进行去噪及辐射校正等预处理,然后才能用来提取变化的信息。
3.2.4 具有单时相的 SPOT 影像和另一时相 TM 影像的数据
首先要对SPOT和TM数据进行纠正处理,然后利用纠正后的SPOT和另一时相TM影像融合得到光谱特征变异影像,并以此作为判读变化信息的主要参考数据。此外,单时相的SPOT数据可以作为新增波段加入到原始的 TM 数据中去进行主成分分析来提取变化的信息,辅助发现漏判的变化图斑。
利用遥感进行土地利用动态监测的方法非常多,这些方法各有自己的优势和劣势,实际工作中,要针对所拥有的数据源的情况,综合各方面要求来选择合适的方法,也可以综合几种方法取长补短以达到更好的监测效果。至于如何更有效地识别土地变化的类型以及如何提高分类的精度仍有很大的研究空间。
参考文献
[1]卢珏.土地利用动态监测变化信息提取算法评估[J].湖北农学院学报,2002,22 (5):394~396
[2]张银辉,赵庚星.试论土地利用遥感动态监测技术方法[J].国土资源管理,2001,18 (3):15~18
[3]杨贵军,武文波,陈步尚,夏春林.土地利用动态遥感监测中变化信息的提取方法[J].东北测绘,2003,26 (1):18~21
[4]Jensen J R,Cowen D J,Narumalani S,et al.An evaluation of coast watch change detection protocol in South Carolina [J].Photogram metric Engineering and Remote Sensing,1993,59 (6):1039~1046
[5]Macleod R D,Congalton R G.A quantitative comparison of change-detection algorithms for monitoring eelgrass from remotely sensed data [J].Photogram metric Engineering and Remote Sensing,1998,64 (3):207~216
[6]吴连喜,严泰来,张玮,薛天民,程昌秀.土地利用现状图与遥感图像叠加进行土地利用变更监测[J].农业工程学报,2001,17 (6):156~160
[7]张炳智,张继闲,张丽.土地利用动态遥感监测中变化信息提取方法的研究[J].测绘科学,2000,25 (3):46~50