5-土地利用动态监测

第三章土地利用动态监测一、土地利用动态监测概述自然环境的演变:如全球变暖、海平面上升、植被演替、自然灾害（荒漠化、崩滑流等）等造成土地资源质量下降和数量减少。地面塌陷崩塌土地荒漠化土地利用动态监测：对土地资源及其利用状况的信息持续收集调查，开展系统分析的科学管理手段和工作。土地整理土地开发人类的经济活动：如农业结构调整、土地开发整理与复垦、土地交易、违法用地等使土地利用的类型、权属、利用结构等发生了变化。违法占用耕地1、监测内容（1）土地资源状况：土地数量、利用状况变化特别是耕地资源状况的变化，当前监测城市建设用地规模的扩展和耕地的变化是重点。（2）土地利用状况：土地利用过程和利用效果进行监测，是土地监察和规范土地利用行为的主要内容。（3）土地权属状况：土地权属变动是社会经济发展、生产力布局变革的必然，对土地权属的状况的变化动态应及时了解掌握。（4）土地条件状况：土地利用与其环境条件密切相关，需及时掌握土地条件的变化，防止土地条件变化带来的灾难。（5）土地质量及等级状况：土地等级反映土地质量，土地质量是土地利用的基础也是价格形成的重要依据。土地利用动态监测目前由变更调查、遥感监测、统计报表制度、专项调查及土地信息系统等构成。变更调查及遥感监测是目前的主要手段。变更调查是指对实地土地利用发生的变化加以调查、记载和变更，更新、充实原有的相关资料，进而保持土地资料的现势性。遥感监测是指采用遥感技术手段，对土地资源和土地利用实施宏观动态监测，及时发现实地土地利用发生的变化，并做出相应的分析。2、监测方法二、土地利用变更调查土地利用变更调查是指在完成土地利用现状调查和建立初始地籍后，国家每年对土地权属和用途发生变化的土地进行连续调查、全面更新土地用地资料的过程，本质上是一种动态监测。1、变更调查的任务(1)基础延续：土地利用变更调查是土地利用现状调查的延续(2)更新资料：是变更调查的核心任务(3)纠错改错：在实际使用或监察中发现错误、改正也是变更调查的任务（4）补遗工作：调查中难免存在遗漏的情况，变更调查肩负着补遗的任务2、变更调查的内容（1）地类的变化：指土地的用途或利用方式发生了变化，包括建设用地和非建设用地之间的转换，也包括农业用地内部结构的调整和非农用地内部类别之间的变化，同时也包括未利用地开发及灾毁造成的地类变化。（2）图斑的变化：土地利用变化中十分普遍，行政界线和权属范围的变动、地类的变化，通常是以土地界线的推移来实现的。图班的变化常常伴随着地类、权属、境界的变化。（3）权属的变迁：土地的交易、争议地的调整与解决、征地、土地的开发与整理变化必然导致土地权属发生变化，如权属单位的合并、兼并、分割造成的权属变化。（4）行政境界调整：从发展区域经济和管理的需要出发，会作适当的调整。（5）飞地，争议地的调整：飞地的解决(消除)，必须通过变更调查给予反映。（6）单位更名的变化：更名虽然不一定牵涉地类、面积、界线的变动，但必须在变更调查中及时进行更正。3、变更调查的特点（1）不同：现状（更新）调查是一种普遍的性的调查，在此之前没有进行过此类调查或很久以前进行过，通过这次调查建立起土地资料档案，是一次基础性的调查；变更调查则是对已有土地资料进行更新为目的的调查。（2）联系：现状调查是整个土地资源调查的开端，变更调查是进一步的延续。开展变更调查是更新上一次调查成果，实现土地资源数据的现势性、同步性的一项工作。4、变更调查程序土地利用更新调查与基础性调查一样，以县为单位进行。整个变更调查过程可以划分为以县为单位开展的基础变更调查和从县到省乃至国家逐级统计汇总两部分。基层开展土地变更调查的作业程序与基础性调查基本相同。（1）发现变化对象大多数地方采用二阶段作业方式，第一阶段将调查工作日常化，第二阶段将调查发现工作集中化。5、变更调查主要技术环节（2）变更之判定实地土地利用变化发生的种类和原因各式各样，对于发生了变化需要做出一个判断，即所调查的变化是否属于变更调查的对象。（3）变更单元变更单元是一个图斑或者一群图斑，其内部发生变化且变化是整体性的，是无法分割的，从形态上讲，变更单元外围是原有图斑未发生变动部分界线的连线。4、图斑编号（1）新增图斑加支号的办法（2）变更图斑加支号的办法（3）延续编号的办法5、平衡土地变更单元是变更调查的基本作业范围，也是平衡工作的基本范围。一个变更单元内变更前总面积与其变更后的总面积必须相等。在对土地统计台帐做变更时，在形成新的土地统计薄时，也需按各自内在关系，维护平衡关系。而且变更调查最终以编制年度土地利用现状变更表（即平衡表）而告终。三、土地利用动态遥感监测土地利用动态遥感监测是应用遥感技术，监测土地利用及其动态变化的一种方法。国土资源部1999年9月29日颁布，10月30日实施《土地利用动态监测规程》，目前国家正在建立以全国50万以上人口城市为构架、以经济建设热点地区为重点的国家级监测网络，以国家级监测网点为中心，构成省级监测网络，全面开展以耕地变化、非农建设用地规模扩展为重点的土地动态监测。土地利用动态遥感监测方法98年TM纠正影像99年SPOT纠正影像变异融合影像内业判读变化图99年融合影像监测结果报表动态遥感监测图98年TM原始影像基本监测图分为：1:25000~1:50000比例尺县级行政辖区范围的土地动态监测图；根据辖区大小确定比例尺的地（市）行政辖区范围的土地利用动态监测图；1:25000~1:50000比例尺城市辖区（主城区）范围的前、后时相遥感影像图；1:25000~1:50000比例尺城市辖区（主城区）范围的土地利用动态监测图；1、数据获取要求数据及资料来源连续、稳定；能满足监测的精度要求；价格适中；易于获取。目前采用的主要数据源有TM数据和SPOT数据。传感器波段（um）波长分辨率主要作用TM10.45～0.52蓝色30m沿岸水域制图、区别地表/植被20.52～0.60绿色30m测量水质和正常植被的绿色反射率30.63～0.69红色30m鉴别植物种类、人工建筑物和水质40.76～0.90近红外30m调查生物量、绘制水体边界51.55～1.75短波红外30m测量植物含水、鉴别云和雪610.4～12.5热红外120m测量作物热特性、绘制其他热分布图72.08～2.35短波红外30m识别岩体、土壤类型和人工建筑2、数据预处理（1）几何校正遥感几何校正基本环节有两个：一是像素坐标变换；二是像素亮度重采样。根据所采用的遥感数据特点和《土地利用动态遥感监测规程》要求，工作中采用的图像校正方法主要是二次多项式法，亮度重采样则采用三次卷积法。准备工作输入原始数据建立纠正变换函数确定数据输出范围逐个象素的几何位置变换像素亮度值重抽样输出校正后数据（2）图像配准①TM、SPOT都分别几何校正到统一地图坐标系下。②首先对高空间分辨率的SPOT全色图像进行几何精校正，然后将TM图像与校正后SPOT图像配准。③先将某一时相TM数据进行分景的几何精校正，插值成高分辨率（10m），然后将其余卫星数据以景为单元与其进行相对配准。（3）跨带处理当监测区在相邻两带的面积相差较大，将较小面积的部分转换到较大面积部分所在带；当面积相近时，应移动中央子午线，使其位于监测区中央区域。3、遥感数据融合（1）融合的目的数据融合目的是通过将监测区内两个或多个时相的TM多光谱数据与SPOT全色波段融合，提高卫星影像数据的空间分辨率和光谱分辨率，增强影像判读的准确性。同时两个时段影像的交叉融合又会突出变异，有助于检测出变化信息。（2）数据融合的技术关键（1）充分认识研究对象的地学规律；（2）充分考虑不同遥感数据之间波谱信息的相关性而引起的有用信息的增加和噪声误差的增加，对多源遥感数据作出合理的选择；（3）解决遥感影像的几何畸变问题，使各种影像在空间位置上能精确配准起来；（4）选择适当的融合算法，最大限度地利用多种遥感数据中的有用信息。（3）融合前处理SPOT数据增强局部灰度反差、突出纹理细节、加强纹理能量和通过滤波来尽可能减少噪音。TM数据多光谱数据的贡献就是它的光谱信息，融合前主要以色彩增强为主，调整亮度、色度、饱和度，拉开不同地类之间的色彩反差，对局部的纹理要求不高，有时为了保证光谱色彩，还允许削弱纹理信息来确保融合图的效果。（4）数据组合类型①N年TM与N+1年SPOT数据；②N年TM、SPOT与N+1年SPOT；③N年SPOT与N+1年TM、SPOT；④N年TM、SPOT与N+1年TM、SPOT。SPOT影像TM影像SPOT+TM影像融合示意4、变化信息提取及变化类型确定（1）变化信息发现①光谱特征变异法②假彩色合成法③主成分分析法④图像差值法⑤图象分类后比较法⑥波段替换法⑦变化矢量分析法（2）变化类型确定①目视解译法②自动分类法③人机交互解译5、外业核查（1）实地检查确认遥感内业判读的变化图斑；（2）实地调查影像上识别或定位不准的小图斑边界线；（3）实地量测影像上量测精度不足的线状地物宽度；（4）对影像上有云影遮盖的范围做补充调查；（5）实地收集监测区内与真正变化图斑相对应的土地变更调查资料，为变化信息分类后处理及精度评价提供依据。6、变化信息后处理（1）外业资料整理与分析；（2）变化小图斑归并；（3）图斑范围、边界、类型确定；（4）选取特征图斑，为建立影像特征库提供典型影像资料；（5）统计变化面积并作变化分析。监测到的变化图斑修正勾绘充色量算面积遗漏的变化图斑检查勾绘充色增补编号伪变化图斑删除修正至外业调查记录表7、提交成果检查验收（1）检查制度（2）验收依据（3）检查验收报告作业组承担单位组织实施单位部地籍司作业员自检作业员互检技术负责人检查质检组100%检查技术组关键工序检查预检组50%以上预检验收组验收各工序检查各城市监测成果质量跟踪卡预验检收报报告告三检一验制度