利用遥感技术进行国土资源调查的实践教学方法研究

王　勇

（郑州测绘学校，河南 郑州 450015）

【摘　要】土地资源调查的技能和方法是《国土资源调查》专业学生应该掌握的专业核心能力，目前该专业的学生所学习的土地变更调查技能还停留在手工调查的阶段，传统的变更调查方法已不能满足土地管理现代化、信息化的需要。研究了基于DOM的土地资源调查方法和基于遥感图像变化检测的土地资源变更调查方法。

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关键词 遥感；国土资源调查；实践教学

基金项目：河南省职业教育教学改革项目（ZJB11161）。

作者简介：王勇（1979—），男，河北永年人，工程硕士，毕业于武汉大学遥感信息工程学院，讲师，主要从事摄影测量内外业和遥感图像处理教学及研究工作。

0　引言

开展国土资源调查的目的是为了摸清“家底”，利用调查的结果指导当地社会经济可持续发展。由于经济社会发展变化较快，国土资源的使用变化情况较大，因此必须适时的开展国土资源调查工作。土地资源是国土资源的重要组成部分,土地资源变更调查是国土资源管理部门每年都要进行的重要工作，它的主要作用是：为土地资源管理提供基本数据和有关图件；为合理利用土地、充分发掘土地资源潜力提供基础工作和动态监测；为制定综合农业区划、改善或调整土地利用方式提供重要依据。土地资源调查的技能和方法是《国土资源调查》专业学生应该掌握的专业核心能力，目前该专业的学生所学习的土地变更调查技能还停留在手工调查的阶段，传统的变更调查方法已不能满足土地管理现代化、信息化的需要。采用简便先进的技术手段获取土地利用变化的地理位置和属性数据，利用高科技手段进行实时动态的土地变更调查、监测势在必行。本文研究了基于DOM的土地资源调查方法和基于遥感图像变化检测的土地资源变更调查方法，为改进《国土资源调查》专业的课程设置和学生的操作技能培养打下坚实的基础，能进一步提高中职院校培养实用型人才的水平。

1　传统土地资源调查方法及优缺点

（１）不能准确地获取变化图斑边界的准确位置，仅依靠图像的相关特征进行判读和量测，很难准确的获取变化边界的具体位置，从而导致地类的图斑形状产生变形和量测的面积不准确。

（2）传统的土地变更调查、统计，过程非常复杂、工作量也比较大，既要到外业实地调查，又要进行面积量算、更新图件，数据统计、编写文字报告主要依靠人工操作来完成，很难保证调查成果的质量。

（3）通过基层上报得到的各种统计数据，受行政干预和地方利益的影响较大，会存在错报、瞒报、漏报的现象，大大降低了土地资源变更调查的准确性。

2　基于遥感影像的土地资源调查方法

2.1　土地资源调查底图制作

首先要利用gps技术获取正射纠正所需的控制点，搜集测区已有的数字高程模型（DEM）,对多光谱影像和全色影像进行正射纠正，然后经过影像融合、镶嵌生成正射影像图（DOM）。在正射纠正前，要先配准同步获取的全色和多光谱影像使得全色和多光谱影像具有统一的地面分辨率，并进行融合。多光谱影像分辨率如果能够满足DOM生产规定要求时，可不与全色影像融合，直接进行正射纠正。影像纠正要保证每景影像不少于9个控制点且均匀分布；配准后的影像应保留原始影像波段数目、顺序和采样间隔；经过融合处理后的影像应有合适的反差，清晰的纹理、均匀的色调、逼真的色彩，保证影像能够将耕地等重要地类类型清晰的判读出来；镶嵌处的影像应无裂缝、模糊和重影现象；最后按标准图幅内图廓外接矩形外扩1cm范围裁切标准分幅影像。

2.2　土地资源调查判读

首先要进行室内预判，以DOM为基础，利用MAPGIS软件平台，以遥感图像解译的方法为基础，认真的分析比较土地利用详查资料，将我们所需的线状地物、行政和权属界线、土地利用的地类界及地类属性等要素进行分析提取，在MAPGIS软件上进行矢量化并把属性进行整理输入，制作出土地利用更新调查底图供外业调绘使用，同时要打印好外业调查表。然后按照统一性、科学性、实用性的原则进行土地利用现状分类，分类时要靠充分考虑到土地的利用方式、覆盖特征以及它的用途和经营特点等因素，确定土地利用分类系统。分类系统建立好以后建立解译标志，好的解译标志能够提高判读的质量。 最后利用计算机自动识别与目视解译相结合的信息提取技术，利用外业调绘底图数字化每一地块的位置、形状、范围，最终将包括每一块土地的界线、范围、面积的土地利用信息准确获得。

3　基于变化检测的土地资源调查方法

3.1　选择数据源

利用卫星影像进行土地资源变更调查需要大量的同一地区不同时相的遥感影像，因此我们要选择价格适中、易于获取的卫星遥感影像，来保证遥感影像的数量，并且卫星影像的数据来源一定要连续、稳定，能够满足我们所进行的土地资源变更调查的精度要求。

3.2　校正和配准

通过图像配准和相对辐射校正方法实现不同时相遥感图像的几何和辐射校正是利用图像差分法进行变化检测的关键。配准是将多时相图像的同名像点互相重叠，将一幅影像作为基准图像(t2时刻影像)，另一幅作为待配准图像(t1时刻影像)，并通过选取的控制点采用多项式的方法确定基准图像与待配准图像之间的对应关系，实现相对配准。

3.3　影像裁剪

由于纠正后，两幅影像实现了几何位置的配准，但图像的形状发生了变化，因此要对两幅图像进行剪裁，使两幅图像所覆盖的是同一地区的同样大小的范围，这样才能保证检测信息的准确性。

3.4　基于差分图像融合的变化检测

首先对变化前图像、变化后图像分别进行灰度差分和纹理差分，得到灰度差分图像和纹理差分图像；然后根据乘积变换算法融合纹理差分图像和灰度差分图像；接着根据ISODATA算法进行融合后的分类，结合目视解译，得到变化区域。

3.5　土地利用变化信息提取

利用监督分类方法将遥感图像中被增强显示的变化信息分离出来，最终得到土地利用发生变化的位置、大小和范围。

变化信息提取后结合外业调查结果进行核对比较。必要时还要注意：1）分层规范、内容齐全；2）影像覆盖完整辖区；3）保留的图斑及其编号与整理后的《变化图斑外业核查记录表》以及外业调查图、变更调查图上的相应图斑一致。

4　结论

传统的土地资源调查方法费事费力且精度低，已经不能满足目前国土资源管理的工作需要。《国土资源调查》作为中职院校的骨干专业，根据职业院校培养技能型人才的目标要求，本文研究总结了利用DOM作为土地资源调查底图的制作方法、规范要求和基于遥感影像变化检测的土地资源调查过程方法，对进行该专业建设、课程设置具有重要意义。

随着遥感技术的发展进步和应用需求的加大，利用遥感技术进行土地资源调查将成为各级国土资源管理部门的重要技术手段，对于《国土资源调查》专业的理论教学和实践教学有很高的指导意义，可以作为各中职院校进行《国土资源调查》教学改革的重要依据和参考，该专业的学生应该熟练掌握这项技能，为工作就业打下坚实的基础。

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参考文献

［１］江晓波,等.基于遥感与GIS的土地利用动态变化研究[J].长江流域资源与环境,2003,12(2):130-134.

［２］田静毅,等.基于3S技术的土地利用动态变化研究[J].燕山大学学报,2005,11.

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［４］佃袁勇.基于遥感影像的变化检测研究[D].武汉:武汉大学,2005．

［责任编辑：汤静］