我国遥感技术在国土资源调查与监测发展现状综述

张宝 彭志帆 赵锁志

摘要：遥感技术应用于国土资源调查，不仅具有信息多、效率高、多层次、现时性强等特点，而且与传统方法相比较具有费用低、速度快、精度高周期短的优势。本文通过详细阐述了遥感技术在我国国土资源调查与监测发展现状，提出了未来遥感技术的发展方向。

关键词：遥感技术 国土资源 调查与监测

中国的遥感技术从上世纪70年代起步，经过几十年的艰苦努力，已发展到目前的实用化和国际化阶段，具体表现在具备了为国民经济建设服务的实用化能力和全方位地开展国际合作使其走向世界的国际化能力[1]。

20世纪90年代中期，经过科学、充分的可行性研究和专家论证，当时的国家科委在“九五”科技攻关计划中设置了“重中之重”的“遥感、地理信息系统、全球定位系统技术综合应用研究”项目（简称“3S”项目）。遥感技术在实用化、产业化的发展道路上取得了可喜的成就[2]。

经过从“六五”、“七五”、“八五”、“九五”、“十五”和“十一五”计划的连续支持和大规模投入，我国遥感技术水平已彻底摆脱落后局面，昂首跨入世界领先水平。

我国遥感监测工作从“六五”才开始，采用航空遥感与卫星相结合的方法进行资源调查应用。经过六个五年计划的科研攻关，遥感、地理信息系统、全球定位系统(GPS)等空间信息技术领域己形成了相当的科学积累，锻炼培养了大批科研、技术人员，同时3S技术在资源、生态环境调查与监测方面的应用也取得了重大进展，其中包括我国自1999年实施国土资源大调查以来陆续部署和开展的土地利用、地下水、地质灾害和矿山地质环境等方面的国土资源遥感监测工作[3]。

“六五”期间，腾冲大型综合遥感试验项目（1978）完成了75项彩红外航空遥感专题研究，其中直接产生了坡度图、水资源图、土壤图、土地资源图、土地类型图、土地利用现状图、农业环境图、农业自然区划图等一系列成果。这是我国首次组织严密的遥感科技大协作，在我国遥感发展史上具有里程碑意义。

遥感技术在国土资源动态监测上具有相当大的优势和潜在的市场，如，在1980-1985年期间，我国曾利用陆地卫星MSS数据进行了全国范围的土地资源调查，并按1：50万比例尺成图，宏观地反映了我国大地资源的基本状况；1984年开始由国家土地局主持开展了全国范围的土地资源详查工作，采用了航片和地面实地测量的方法，对农地采用1：1万比例尺成图、林地及草地采用1：5万比例尺成图、在西部地区利用航片与陆地卫星数据结合按1：10万比例尺成图。但是由于区域范围大，使项目实施历时长达10年，可见实施全国的土地资源调查迫切需要高空间分辨率的卫星遥感图像[4]。

“七五”和“八五”期间进行了一些遥感应用于生态环境监测和自然灾害监测方面的专题研究。1991-1996年，采用地理信息系统技术与遥感技术相结合的方法，建立了中国土地利用区域分异模型；1986-1991年，国家重点项目已开展了“三北”防护林遥感综合调查工作，在国家攻关课题“长江三峡工程对生态环境的影响及对策”研究项目中、开展了采用卫星磁带数据进行三峡地区遥感土地覆盖计算机分类，以及应用TM资料进行中国资源环境遥感宏观监测研究(东部1:25万，西部地区1:50万)、黄土高原地区土地利用变化、黄淮海地区水域动态变化的遥感监测等研究工作。

1986-1988年，作为我国农业遥感应用的代表，由中国科学院资源环境局主持的“黄土高原遥感专题研究”在林草资源遥感调查、土壤侵蚀定量遥感调查、土地类型遥感综合研究、草场生物量的遥感估算、农业地物光谱特征及其应用基础研究、黄土区暴雨与下垫面关系的遥感分析等许多方面取得了大量成果，为黄土高原的综合治理提供了全方位的技术支持。1988年，武汉测绘科技大学在湖北省利川市利用多光谱TM影像进行了草场资源调查，6个人用半年时间就完成了近百人需要历时3年才能完成的工作量，且吻合率达96％，成为遥感应用的成功范例。

利用遥感技术，完成了我国北方4省区10年（1987～1997年）土地开发利用综合评价、全国土地利用现状概查、松嫩平原土地利用遥感调查、内蒙古草原资源调查和监测等项目。

1987年大兴安岭发生特大森林火灾时，中国科学院卫星地面站提供的火情现势卫星影像图对现场指挥、调度扑救起到了决定性作用。1998年长江、嫩江流域发生特大洪灾时，航空、航天平台的遥感实时监测，为指挥抗洪救灾、恢复生产发挥了巨大作用。

“八五”期间中国科学院和农业部“国家资源环境遥感宏观调查与动态研究”小组在1992-1995年的3年时间里完成了全国资源环境调查，建立了一个完整的资源环境数据库，较过去开展一项单项专题的全国资源环境调查需5-10年的时间是一个很大进步。在项目实施中全部采用了90年代接收的最新陆地卫星ＴＭ图像作为主要的信息源，同时也使用了我国近年内发射的多颗返回式资源调查卫星的高分辨率图像，在大兴安岭、秦岭、横断山脉一线以东选用1：25万比例尺，此线以西采用1：50万比例尺进行遥感图像判读、制图及数据库建立工作。为此，须完成全国陆地部分国际标准分幅地图近500幅幅面的调查、制图与数据分析工作。除全国范围的国土资源调查外，各主要省市，如北京、天津、浙江、陕西、内蒙等许多省市自治区也开展了国土资源调查工作。

“九五”期间，“3S技术综合应用研究”被列为国家攻关项目，建立了国家级基本资源与环境遥感动态信息服务体系，并在全国范围内选取五个示范县(市)，开展高精度大比例尺县级资源环境动态监测技术系统示范工程，提供了典型区微观应用范例。

1995年国家遥感中心组织力量完成了《中国农业状况图集》，采用图表相结合的方式，形象直观地反映了我国农业发展的综合水平，以及粮食、棉花、油料等方面的状况及变化，揭示了农业发展中面临的耕地减少等问题，为中央和地方政府进行宏观决策提供了科学依据。该项工作受到了中央领导同志的肯定。

“十五”期间，完成了全国省级（包括台湾省）国土资源遥感综合调查，编制了全国1:400万土地资源、森林资源、矿产资源、地质灾害、海岸带资源5个专题图件，创建了全国国土资源遥感综合调查数据库总体架构。

“十一五”期间，建设多目标的、实时动态的、天地一体化的和长期的遥感监测技术体系成为遥感技术发展与应用的重要战略方针。在生态环境遥感调查与研究中强调遥感技术应发挥重要的作用，将其服务领域拓展到与国计民生有关的城市、环境、灾害、生态、农林调查等方面：（1）矿山开发现状及环境恢复整治的遥感动态监测，建立矿山监测信息系统；（2）流域遥感调查监测研究，包括湖泊环境监测。如淮河流域环境遥感动态监测方法研究，利用比较成熟的雷达技术监测湿地的动态变化及河道演变，长江中下游环境遥感动态监测研究等；（3）地球表层系统变迁遥感调查。遥感在资源环境方面，应该做全国性的、超前性的系统工作，包括地质背景调查，土地质量状况与土地系统变迁调查（区别于土地部门的土地利用动态监测），表生水系调查（地表水分布、土地含水性、地表水污染、水文状况、冰雪覆盖度），植被系统调查（选择适当的方向，以区别于农林部门的工作）。

2007-2009年，进行了全国第二次土地调查工作。第二次土地调查作为一项重大的国情国力调查，全面查清了全国土地利用状况，掌握了真实的土地基础数据，并对调查成果实行信息化、网络化管理，建立和完善土地调查、统计制度和登记制度，实现了土地资源信息的社会化服务，为经济社会发展、国土资源管理的提供了依据。

2009年6月，我国开展了全国“一张图”及土地变更调查工程建设，在充分利用第二次全国土地调查、土地利用动态遥感监测和年度土地变更调查等已有工作经验和成果的基础上，开展全国土地调查与监测，将遥感影像、土地利用现状、基本农田状况、土地利用动态遥感监测以及基础地理等多源信息集合到统一的地图上，并与国土资源的计划、审批、供应、补充、开发、执法等行政监管系统迭加，共同构建统一的综合监管平台，实现资源开发利用的“天上看、网上管、地上查”，从而实现资源动态监管的目标。

2003-2010年，中国地质调查局组织开展了全国区域地质环境遥感调查与监测工作，系统查明了我国陆域现代冰川、海岸线、河流湖泊、湿地、荒漠化、石漠化、城市扩展等生态地质环境因子的状况及动态变化规律，系统分析了我国生态地质环境变化的影响因素，首次建立了集1∶5万、1∶10万、1∶25万、1∶100万多比例尺，第四纪地质、地貌、现代冰川雪线、海岸线、湿地、荒漠化、石漠化、城市扩展等多因子，1975年MSS、2000年ETM、2007年CBERS三期数据为一体的全国区域地质环境遥感调查与监测信息管理平台，实现了全国遥感调查与监测影像数据、专题解译成果数据、综合科研成果数据的入库管理、查询、对比监测和统计分析等功能，为全国生态地质环境长期、动态、快速遥感调查与监测，以及成果的社会化服务奠定了基础，也为本次北京市遥感国土资源遥感综合调查与监测工作提供了一定的数据资料。

至今，我国陆续开展的国土资源监测工作，主要包括土地利用动态监测、地下水监测、地质灾害监测和矿山地质环境监测等。然而，监测网络不健全、技术支撑服务工作滞后、监测队伍管理体制不协调等问题在我国国土资源监测工作中仍然存在。

遥感技术正在飞快的发展，遥感应用的水平将不断提高。新一轮国土资源大调查以来的实践再次证明，遥感技术已成为国土资源调查与监测的重要工具。随着我国小康社会建设和经济的高速发展，国土资源领域对遥感技术的需求在快速增长。如何进一步发挥遥感技术在国土资源工作的作用，是需要不断思考和探索的重要问题。

总体上，国土资源遥感应以国家需求为牵引，加快技术发展，拓展遥感应用的深度和广度，提高遥感应用的效益。要紧密跟踪遥感新理论、新技术、新方法的发展步伐，加强遥感新技术的引进、吸收、创新与开发，并及时推广应用，逐步实现遥感解译的自动化、定量化与标准化。同时要根据需求有重点地做好遥感新技术的攻关和储备，为实现国土资源调查方法技术的全面创新，推进国土资源的宏观规划和科学管理，提高国土资源的合理开发利用和保护水平提供技术支持。

参考文献

[1] 熊盛青，唐文周，姚正煦．航空物探遥感论文集［Ｍ］．北京：地质出版社，1999.

[2] 国土资源部．卫星遥感为国土资源管理助力［Ａ］．国防科学技术工业委员会．中国航天50年回顾［Ｃ］．北京：北京航空航天大学出版社，2007．

[3] 刘心季．遥感在新一轮国土资源大调查中的应用［Ａ］．童庆禧．中国遥感奋进创新二十年论文集［Ｃ］.2001．

[4] 熊盛青．国土资源遥感技术应用现状与发展趋势［Ｊ］．国土资源遥感，2002，（１）：1-5．