自治区绿洲区域地理国情监测与国土调查数据对比及对三调应用建议

乌鲁木齐气象卫星地面站 王军海，潘锋，李悦

一、引言

绿洲是新疆各族人民生息繁衍的摇篮，承载着新疆社会稳定和长久治安及生态文明建设大业。绿洲区域定义及空间范围界定意义重大，关系到绿洲持续性监测内容和范围，关系到新疆环境保护和生态文明建设。虽然绿洲所占比例很小，但它是人类社会活动集中和活跃的地方，是我们小区所有社会、经济、生态要素的集合。绿洲的监测内容包括地形、植被、水域、交通网络、居民面积和设施、地理单元的类型、位置、圈地、面积等。充分了解新疆绿洲地区地表覆盖类型、位置、范围、自然人文地理要素等，以满足经济发展和生态环境保护的需要，自治区于2016年-2019年开展了绿洲区域地理国情监测。为响应集约利用化原则，充分发挥绿洲区域地理国情监测成果在第三次国土调查中的作用，开展与国土调查成果的对比分析，这对监测成果的应用具有一定重要意义。因此，本文以乌鲁木齐市调查区为例，对监测成果和调查成果进行比较，从调查方法、要求、定义、指标等各方面分析，明确数据相互关系及各自的特点与侧重点，利用绿洲监测数据，探讨其在三调成果验证中的应用。

二、研究区与数据

（一）区域情况

本文选取乌鲁木齐为研究区，地处自治区中部，属中温带半干旱大陆性气候，春秋两季较短，冬夏两季较长。它是世界上离海最远的城市[1]。在土地覆盖方面，在地级行政区中，乌鲁木齐市的种植土地、林草覆盖、水域面积最小，在地理要素方面，道路面积、建设用地面积较高。

（二）数据情况

1.绿洲区域地理国情监测数据情况

2019年自治区绿洲区域地理及国家事务监测数据使用分辨率为1米，2018年起在工业部门提供的数据中，通过拆解分类业务的方法和国外检验的方法收集的覆盖地表的监测数据的结果。本文使用的数据主要是(LCA)层和影像成果。数据相关参数如下:坐标系统采用2000年国家大地坐标系统(CGCS2000)，高标准采用1985年国家高标准，坐标单位不分波段均采用“度”。

2.土地变更调查数据

二调数据是利用2008年影像采集，通过外业调绘，内业采集形成数据库。土地变化调查的数据以第二次调查的背景数据库为基础，每年使用遥感卫星图像进行调查。对于现状和土地利用的变化，主要调查了现状和基本农田的变化，包括基本农田分布与保护状况[3]。本文所使用的数据为2014年末土地变化调查数据。所使用的数据主要是DLTB和伴随变化的相关图像。数据相关参数如下：坐标系统为1980年西安坐标系，地图投影为高斯-克吕格投影，分带方式为3度分带，坐标单位为米。（1）对比方法。运用面积对比法、空间对比法以及数量对比法，开展绿洲区域地理国情监测数据对比。能够直观反映、定量反映绿洲区域地理国情监测数据与第三次国土调查数据地表覆盖的图斑的类型和面积大小的不同。通过叠加影像分析，客观分析空间分布差异以及差异的原因。（2）技术方法。首先，分析绿洲监测数据和土地设置调查数据，并根据各自的内容和指标建立相关关系，确定地类图斑和地表覆盖数据的对照关系。其次，对数据进行空间坐标转换，并进行叠加分析。最后对两者数据进行统计分析，计算相同地类空间上的重叠率，对照遥感影像查找数据图斑异同。具体技术流程图1所示。

图1 技术流程图

三、对比分析

（一）指标及参数对比

绿洲监测数据中地表覆盖（LCA）与土地变更调查（DLTB）在分类上存在一定的对应关系，部分地类内容与指标存在“一对多，或多对一”的情况。开展对应的分析，建立内容指标的对照关系表。绿洲区域地理国情监测内容指标与国土调查内容指标的对应关系见表1。

表1 绿洲区域地理国情监测与国土调查内容指标对应关系表

绿洲监测与土地变更调查时间、利用的遥感影像情况、调查方法、采集精度、采集指标的对比如图2所示。

图2 绿洲监测与土地调查参数对比

（二）统计结果对比

本文以乌鲁木齐市的数据为例，开展叠加分析，分析地理国情监测与土地调查数据地类的空间关系，统计两种数据地类的重叠面积、重叠率见表2。从表中得出两者在耕地的重叠度最高，为85%。

表2 绿洲区域地理国情监测与土地调查数据耕地、园地、林地、草地的重叠率

通过逐个地类对照遥感影像查找差异原因，总结造成差异的原因有地类概念认定差异、现势性不同、采集指标等，各种差异的比例见下表。从表3可以看出，地类认定差异为最主要的差异原因，占92.14%。造成地类概念认定差异主要原因是两种调查的出发点不同，地理国情监测数据反映地表客观呈现的状况和自然，土地调查数据反映土地的人类利用属性，具有经济特征、人类管理属性。定义认定差异具体表现为，土地调查按照用地性质采集，城市中耕地不作为耕地采集。

表3 地类差异的占比

四、三调应用建议

基于土地变更调查和绿洲区域地理国情监测两类数据差异性对比分析，对三调提供一些建议。

（1）绿洲区域数据分类详细，采集的内容更多，采集更细化，有利于全面查清国土利用状况，特别是在利用功能区域中，如滩涂、城镇、公路、林区中细化每种地表覆盖类型。建议可供三调检查数据，验证数据正确性可以利用绿洲区域地理国情监测数据。通过本文内容指标的对比，利用绿洲监测数据需注意以下内容：一是绿洲监测中的构筑物中的温室、大棚应归为国土调查的耕地；二是绿洲监测中的苗圃归为国土调查的耕地；三是区情监测中城市、居民区、公园区域的绿化林；河渠的护堤林；铁路、公路用地内防护林在国土调查中不能直接使用。

（2）绿洲区域地理国情监测数据可作为第三方数据对国土调查的耕地转移情况进行监测分析。可监测国土调查判断为耕地，而在绿洲监测数据中是房屋建筑区、构筑物、道路等，可作为疑问图斑，反映耕地被占用的情况。

（3）利用绿洲监测数据开展三条控制线范围内重要地理要素的评估。生态保护红线中应针对耕地、园地、房屋建筑等人工地理要素；永久基本农田中针对耕地、园地之外的其他要素；城镇开发边界外针对房屋建筑区、构筑物、人工堆掘地等要素。绿洲监测数据可提供有效的数据支撑。