关于全国国土利用遥感监测技术的研究

赵洪霞

摘要：全国国土利用遥感监测是为全国国土利用变更调查工作提供支撑。根据国土变更调查工作需求，采用制作的最新正射影像图与第三次全国国土调查数据库等数据资料叠加，开展各项遥感监测任务。按照相关技术要求，采用人机交互等多种技术方法，提取土地利用变化图斑，并按照最新影像特征识别和初判图斑类型。本文就遥感监测实际生产中出现的技术问题、特别是人机交互阶段出现的问题提出并进行探讨研究。

关键词：遥感监测、三调、国土利用。

一、概 述

遥感监测以第三次全国国土调查DOM影像图为基础底图，高程数据等控制资料为基础，以区县为单位，使用最新遥感数据制作覆盖全国的土地利用遥感正射影像图，以三调数据等其他基础数据为基础，采用人机交互影像判读的方式，提取本年度遥感监测信息，对提取的监测信息图斑进行统计。本年度遥感监测信息提取成果包括：疑似新增建/构筑物图斑，原建设用地、设施农用地及单独图层监测图斑、农用地变化图斑、围填海图斑四个类型和图层，各图层之间图斑不重叠。

二、 国土遥感监测技术路线

2.1基本原则

（1）合理利用多源、多尺度遥感数据。根据各地土地利用变化特点以及遥感资料的保障能力，按影像分辨率划分监测区。

（2）充分利用已有成果资料。正射影像图全部统一采用三调影像底图和高程数据作为遥感数据的纠正基础，保证前后时相影像参考基准统一。

（3）严格执行相关规程和技术标准。全国国土利用遥感监测项目依据国土变更调查实施方案、修订后《土地利用动态遥感监测规程》，充分应用大范围遥感正射影像图生产、变化信息快速提取及成果质量控制等技术和方法，执行相关技术标准。

（4）全面、分类细化监测，服务于三调数据库更新。继续严格执行三调相关技术标准，充分依据遥感影像，客观、准确监测新增建/构筑物，原建设用地和设施农用地变化变化、数据库单独图层变化、耕园林草地的变化、新增围填海等国土变化信息，通过充分细致的影像判读，准确提取各类型的遥感监测图斑。

2.2技术流程

全国国土利用遥感监测项目总体技术流程见图1

三、国土遥感监测

3.1三调初始数据库更新

如果组织实施单位提供数据库为三次调查初始数据库和统一时点更新增量包，则需要采用三调统一时点更新包对三调初始数据库进行更新，生成本年度遥感监测所需的基期数据;如果直接提供更新后统一时点数据库，则直接使用即可，无需再做数据库更新。

3.2监测技术要求

3.2.1提取内容

·疑似新增建/构筑物图斑监测：依据最新时相影像和三调数据库，提取原数据库地类为非建设用地，影像特征疑似为新增建/构筑物的图斑，并按照影像特征细化分类。

·原建设用地、设施农用地变化监测：依据最新时相影像和三调数据库，提取原数据库地类为建设用地、设施农用地，影像特征为建（构）筑物正在拆除或已清理、植被已恢复，并按照影像特征细化分类。

·数据库单独图层变化监测：依据最新时相影像和三调数据库，提取原数据库中“推堆土”、“光伏板区”、“拆除未尽”、“临时用地”单独图层，影像特征发生变化的图斑，并按照影像特征细化分类。

·农用地变化监测：依据最新时相影像和三调数据库，提取数据库地类为耕地、园地、林地、草地，影像特征发生变化的图斑，并按照影像特征细化分类。

·新增围填海图斑监测：两期遥感正射影像，提取影像特征为新增围填海图斑，并按照影像特征细化分类。

3.2.2监测类型

根据工作实际需求，以及尽可能为自然资源管理服务，分为四个监测类型

例如：疑似新增建/构筑物图斑中数据库非建设用地图斑和数据库“推土区”、“光伏板区”单独图层图斑，影像表现为疑似新增建/构筑物的图斑，按照技术要求8分类细化提取。

20：明确建设用地。影像特征为除水建之外的较明显建设用途的建筑/构筑物，包括可确定为建筑/构筑物的建设地基，其中疑似农村居民点的，标注“居民点”。

3.2.3监测图斑边界精度

监测图斑界线相对于DOM上明显同名地物的位移不得大于2倍采样间隔。

3.2.4图斑编号原则

对于每个批次的各图斑层，图斑编号以县级行政辖区为单元，按照自上而下、从左到右，采用“批次数（大写罗马数字）+监测图层代码（大写字母）+图斑顺序号（阿拉伯数字）”方式编号。

3.3信息提取

·基于第三次國土调查相关原则与标准，依据遥感影像判读提取图斑。

按照三调相关调查原则和地类判定标准，对照最新卫星遥感影像，确定并勾绘三调数据库地类变化图斑。

·提取影像特征明显发生变化的图斑

按照最新卫星遥感影像，提取影像特征“明显”支持三调数据库地类发生变化的图斑，否则无需提取。

·参考数据库周边同纹理主要类型

对影像上非典型特征的耕园林草类图斑进行地类判定时，可参考周边影像特征与其一致的地物其数据库的主要图斑类型。例如，数据库地类为耕地，影像疑似为有一定高度和颗粒感的园地，参考周边与其影像特征一致的地物，其数据库的主要图斑类型为园地，则需要提取为园地。

·符合图斑综合要求可调查为相邻地类的可不提取

·疑似地物遮挡的情况综合判定提取

对于影像特征疑似因林木遮挡等，导致地物与数据库地类不同时，对照周边无遮挡区域进行综合判定，基本能确定被遮挡地物与数据库地类一致的，不需要提取。

·数据库图斑与影像同一地物之间的边角、狭长等不套和细碎图斑可以不提取

·数据库同一图斑，按照影像特征分类细化提取

·图斑边界勾绘精度需满足要求

·线性地物上下关系的处理

3.4质量管理

质量控制实行自检、监理和验收制度。自检由作业单位质检部门专人实施，由监理单位负责成果质量监理，甲方委托资质单位负责项目的验收。各生产部门应建立完善的质量管理制度，实行全过程质量控制。对各工序成果进行100%检查，上工序成果经检查无误后才能进行下工序作业。成果提交監理前必须通过单位质检部门的专人检查。组织专门的监理队伍对各批次成果进行监理，各单位应根据监理意见及时修改完善成果。监理实施评分制度，评分结果及成果应用过程中发现的质量问题将记录在案。项目最终完成后，甲方委托资质单位组织对项目进行最终成果验收。

四、结论

根据《工作分类》的地类含义，按照实地现状来确定用地类型。对于与主要用地类型一体的必需的附属用地、配套用地，应按主要用地类型认定地类。影像特征表现为小于两排的防风树或田间地头小面积零星林地等，符合图斑综合要求可调查为相邻地类的可不提取。在实际生产中，对于类似符合三调地类图斑综合要求的，需要在补充说明文件中解释，以供监理检查参考。例如，数据库地类为农村宅基地，影像特征为相对集中的农村宅基地内部的林地，在林地中分布有零星的房屋，则疑似是林地遮挡房屋建筑，不需要提取为林地。若影像特征与数据库地类不同，且通过分析不能判定为地物遮挡，或遮挡地物与数据库地类不一致的，需要提取。例如，数据库为农村宅基地，影像特征为林地，透过林地看不到任何房屋特征，需要提取为林地。可能因为新影像与数据库精度误差、三次调查图斑上图标准等原因导致数据库图斑与最新影像存在边角、细碎或狭长不一致情况可以不提取。否则，数据库图斑与影像地物存在明显不一致的需按类型提取。三调数据库同一图斑内，影像特征有明显差异，且不同类型地块均具有一定规模时，需根据影像特征，将数据库地类与影像特征明显不符部分分别勾绘，并处理好图斑间边界拓扑关系。监测图斑应沿该地物影像特征与相邻地物能明显区分的边界进行勾绘，切忌图斑线勾绘随意，特别是较小地物为达到上图面积或非同类相邻图斑合并勾绘等。对于新增的线状地物，按照俯视原则，保持上层线状地物的连通性，对下层地物进行分割。对于原数据库已有线性地物交叉，则保持数据库上下层处理方式不做处理。例如，某地数据库中，原有的上层道路与下层河流交叉，库中下层河流连通打断上层道路，对此不做处理。

参考文献：

[1]GB/T 7408-2005/1808601：2000数据元和交换格式信息交换日期和时间表示法

[2]2020年度全国国土利用遥感监测技术方案

[3]GB/T27919-2011 IMU/GPS辅助航空摄影技术规范

[4]CH/T 9009.2-2010 基础地理信息数字成果1：5000 1：10000 1：25000 1：50000

[5]CH/T 9009.3-2010 基础地理信息数字成果1：5000、1：10000、1：25000、1：50000、1：100000数字正射影像图

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