遥感技术在城市土地资源管理中的应用

（五）遥感技术在城市土地资源管理中的应用

伴随着航天技术的进步，我国空间遥感对地观测获得了巨大的发展，由最初的单纯陆地资源探测发展到今天多角度立体观测和全天候地球环境与地球动力学的监测。空间遥感已成为重要的技术手段，为国土资源管理作出了贡献。可以预测今后的15～20年里，将有更多的不同类型的对地观测卫星发射，组成星座或星群，形成全天候、多角度、高分辨率、高光谱及日覆盖的卫星遥感观测系统，人类将实时开展空间对地观测，进行地球资源的调查、监测与研究工作。

1.遥感技术在国土资源管理中的应用领域不断扩大

我国的国土资源领域很早就开展了遥感应用，内容涉及国土资源的规划、管理、保护和合理利用的各个方面，如地质填图、矿产资源评价、土地利用调查、地质灾害监测与预警、数字国土建设、大型工程项目选线选址、地下水寻找等方面。近年来，随着高分辨率遥感数据的提供、遥感软硬件技术水平提升和与GIS技术的融合衔接，遥感的应用领域不断拓宽，深度不断加大，许多成果产生了巨大的社会经济效益。

（1）土地资源调查与监测：1999年，国土资源部启动了连续性的国土资源大调查和监测的计划，土地资源调查与监测是计划的组成部分。土地利用动态监测的目的主要是监测全国土地利用变化，特别是耕地变化情况；检查土地变更调查数据的真实程度和准确性；检查土地利用总体规划及年度用地计划的执行情况；为执法检查乃至国民经济建设和发展提供科学依据。2002年度的土地利用动态监测工作，利用两个时相的卫星影像数据及部分重点地区航空摄影资料，监测了全国人口50万以上的50多个城市建设占用耕地的情况。

（2）省级国土资源遥感综合调查：由国土资源部组织开展的省级国土资源调查目的是利用遥感技术，开展综合性的国土资源和环境综合调查研究，编制省（区、市）级国土资源系列图件及相应的研究评价报告，为国民经济和社会发展中长期规划、国土综合开发整治规划、地区经济发展规划提供基础资料和决策依据。全国各省（区、市）已全面开展此项工作。

（3）新一轮地质大调查中的遥感应用：以3S为代表的高技术的应用，为新一轮国土资源大调查带来了重大变革。这次国土资源大调查中，尤其在自然条件恶劣的青藏高原空白区地质调查中，广泛使用了卫星遥感技术，大大降低了地质工作者的劳动强度，减少了工作量，工作效率提高30%以上。中国地质调查局还组织开发了地质调查野外数据采集系统，集中利用3S技术实现了野外地质观察和描述的计算机化、数据化，不仅大大压缩了地质工作者野外观察数据记录和室内数据整理的时间，而且还提高了地质工作的精度和地质数据采集的客观性，实现了地质调查全过程的计算机化、数字化和信息化。

（4）灾害监测：我国利用气象卫星、资源卫星等开展了对区域性气象灾害、地质灾害的有效预报和监测。专家利用卫星遥感监测系统，已初步确定了影响我国特别是北京地区的6个沙尘源和3条基本路径。

（5）青藏高原生态地质环境遥感地质调查与监测项目制作完成了青藏高原1∶25万标准分幅ETM、MSS遥感影像地图和正射遥感影像地图各207幅，编制了青藏高原统一的1∶50万标准分幅地理地图59幅，建立起了青藏高原生态地质环境解译标志，初步编制完成了青藏高原生态地质环境解译图。

（6）石漠化与荒漠化监测：中国国土资源航空遥感中心完成西南岩溶石山地区74万平方公里石漠化遥感调查，系统查明了西南岩溶石山地区20世纪90年代末的石漠化状况。利用遥感数据，完成了西南岩溶石山地区1∶50万碳酸盐岩分布图，按岩溶地貌类型进行遥感解译，编制了全区1∶50万岩溶地貌图，建立了西南岩溶石山地区石漠化遥感空间数据库。西安地质矿产研究所在充分收集资料的基础上，运用常规的地质调查方法和遥感信息技术开展了“三北”地区荒漠化现状与发展趋势、成因类型及其产生的环境地质背景的综合调查，初步建立了“三北”地区荒漠化环境地质调查评价空间数据库和信息管理系统，为进一步开展荒漠化地质调查、防治和科学普及提供了大量的基础数据和信息平台。

2.地质遥感是我国遥感应用的火车头

今后10年将是我国遥感卫星发展的重要时期。有专家认为，地质遥感是我国遥感应用的火车头，20世纪的遥感地质在板块构造的理论与线性行迹的分析、数字地质与找矿、第四纪地质与地貌学的发现及工程地质选线与选址等方面取得了一系列重大突破。21世纪的遥感地质承担着国土普查的新任务，必将在遥感信息机理研究、信息融合与共享、探月计划和遥感制图等方面取得长足的发展。

遥感技术集成：对不同尺度以及不同类型的传感器遥感技术进行集成，并在应用领域基础知识的数字化的基础之上，构建具有中国特色与地矿特色的遥感系统，形成不同区域以及不同应用目的的遥感业务化运行系统，产生3～5个遥感地学信息产品基地，为不同用户提供不同层次的遥感信息产品。

高光谱应用：地质是高光谱卫星遥感应用中最成功的领域，各种矿物和岩石在电磁波谱上具有诊断性光谱特征，通过特征光谱带及分层次遥感信息，可在植被土壤覆盖不是很强的地区提取光谱特征矿物信息，向遥感直接找矿迈进了一大步。

伴随全国裸露区大比例尺矿物填图的不断深入以及植被覆盖区矿物填图的开展，高光谱遥感矿物识别将逐步面积化、规模化、智能化，地学研究思维将逐步发生变化并使地学研究技术不断革新，改善和提高矿产资源环境评价的精准度。矿物识别和矿物填图是高光谱技术最成功的也是最能发挥其优势的应用领域。应用成像光谱数据，根据岩矿标型波谱特征，直接识别岩矿类型，特别是识别与成矿作用密切相关的蚀变矿物，圈定热液矿化蚀变带，分析蚀变矿物组合，定量或半定量估计相对蚀变强度和蚀变矿物含量，检测植被中毒和油气微渗漏引起的植物异常，评价地面化探异常，追索矿化热液蚀变中心，圈定找矿靶区。矿物识别技术在地质找矿和矿产资源评价中将发挥重要作用。因此，随着高光谱技术的发展和广泛应用，有可能使地质基础研究、找矿方法以至地质找矿理论研究发生革命性的变化。

矿物识别技术不仅可用于地质调查和找矿，而且对土壤土质调查、土质退化监测、矿山环境监测等也有重要意义。高光谱矿物填图技术将是支撑我国战略矿产调查、环境监测与防治和西部大开发的重要高新技术之一。

遥感信息提取技术：根据现阶段遥感地质信息提取技术发展现状及国际发展前沿，应采取以下几方面重大措施推动遥感地质信息提取技术的提高。一是开展遥感岩矿混合光谱数值模拟与分析技术研究，利用岩石混合光谱模型和岩石矿物成分的光谱数据与相关特征参数，通过实验、光谱合成、拟合与正演计算，研究建立岩矿混合光谱分析模型，开展针对特定岩石光谱的数值模拟和成像光谱岩性信息提取研究；二是深入研究利用遥感找矿异常信息进行矿产资源预测的图像处理方法，在遥感找矿异常提取准则、定量化和实用化表达方式、异常性质的确定、分级分类和评价方法等方面作进一步研究，加强多元地学信息的综合研究，以提高遥感异常信息找矿的有效性；三是开展高植被覆盖区岩石矿化蚀变信息提取方法研究，特别是利用航天高光谱遥感数据，侧重地植物金属矿化异常信息提取新方法的研究和开发，识别和圈定由金属矿化异常引起的植被光谱变异区域。

合成孔径干涉雷达技术：20多年来，在干涉雷达技术成像理论研究不断深入、数据处理方法技术不断成熟和改进的同时，相应地在许多应用领域开展了大量合成孔径干涉雷达应用研究，主要集中在获取高精度数字地形图、监测地表灾害性微量形变、地物分类识别和环境特征分析等方面。地表微量形变的监测是合成孔径干涉雷达技术最具潜力的应用领域，目前针对不同形式、不同因素引起的地表微量形变已经进行了大量的监测方法技术研究和应用效果评价试验。

遥感影像的自动解译：它是遥感和地球空间科学等领域研究的热点，也是亟待解决的一个技术难点。遥感影像自动解译方法是一种区别于光谱自动分类和其他多源信息人机交互的专题分类方法。它是一种对人脑判读的计算机模拟，是对影像空间符号化的一种尝试，随着人工智能、神经网络和其他相关学科的发展，如果实现了遥感影像特征的完全数学表示，就一定能够完全实现遥感影像的自动解译。

综上所述，高分辨率卫星遥感技术应用方兴未艾，随着光谱分辨率与地物几何分辨率的快速提高，在遥感理论及遥感图像处理方法取得新的突破后，地物几何信息将会和今天的高光谱信息一样，为遥感地质的定量解释发挥重要作用，地学遥感理论也将有重大突破。今后应以国土调查与监测应用为主导发展方向，逐步整合现有的遥感资源，为空间遥感技术的应用与发展创造有利环境。