卫星遥感技术在土地资源调查中的应用研究

2023-03-06贾秋月刘文兰

智能城市 2023年11期

贾秋月刘文兰

（北京航天世景信息技术有限公司，北京 100089）

随着科技的不断发展，很多新形式的地理信息技术在土地资源调查中得到应用。现阶段，遥感技术已经成为土地资源调查工作的主要应用技术。遥感技术能够实现信息快速采集以及大规模的数据分析研究，使整体调查工作能够快速进行，保证了土地资源调查结果的准确性。

1 卫星遥感技术概述

卫星遥感技术原理图如图1所示。

图1 卫星遥感技术原理

卫星遥感技术属于航天遥感中实用性较强的技术内容，主要借助人造卫星平台对地球表面各类物质发射或反射的不同波长电磁波进行接收，以电磁波的波谱数据为基础，明确地面物质的运行规律和性质等内容[1]。卫星遥感技术的应用领域广泛，如环境、海洋、矿产、地质监测等，相关人员还可以利用卫星遥感技术执行气象监测任务，预测农作物未来生长情况，还能够完成各类资源的监测任务。对于目标对象的数据获取主要是通过卫星来实现，实现对数字化数据的实时传输和处理，在规定时间内传递给地面接收站，当地面接收站获得数字化数据后，结合地理信息系统进行分析，构建目标对象基础数据库，具有视域广以及数据接收速度快等优势。

2 卫星遥感技术在土地资源调查中的应用价值

2.1 即时获取调查探测目标的图像信息

遥感系统在运转过程中，能够根据遥感技术在特定领域中的应用需求制订工作计划，该系统主要包括的内容有图像信息采集、传输和处理等。遥感系统还能从人造飞行器等设备中采集需求信息，相关人员应根据实际情况选择合适的遥感设备。在信息接收装置的帮助下，地面遥感探测器发出的数字图像信息能够被顺利获取，系统软件可根据遥感成像气候条件，执行数字图像信息过滤和几何修正任务，确定具备较高应用价值的信息内容，为后续工作开展提供支持[2]。

2.2 获取影像数据

在信息识别任务开展前，研究区域的遥感正射影像获取尤为重要，该任务能够借助卫星遥感技术实现，实现对应用图像的综合处理操作。例如，在农村土地资源调查工作开展过程中，应用的影像由相关部门统一采购，分辨率方面要高于1 m的文档对象模型（DOM）正射影像。从第三次土地调查过程中能够看出，土地应用类型不同，对应的调查精度要求也不一致[3]。从遥感卫星影像数据分辨率要求中能够了解到，分辨率应高于2 m的遥感数据。

3 我国土地资源调查工作开展现状

我国土地资源总量数值巨大，但人均占有量较低。近年来，我国工业化、城镇化发展进程不断加快，土地资源开发和利用的矛盾逐渐展现。为了实现可持续发展，维护土地资源动态化平衡尤为重要[4]。现阶段，我国在卫星遥感技术应用领域加大了投入力度，技术应用效果得到良好改善，尤其是在土地资源监测和调查领域中的应用进入创新发展阶段，技术优势十分明显，也使卫星遥感技术成为土地资源调查工作的必要组成部分。通过全国土地调查、年度土地变更、地理国情监测等方法，帮助各省市建立土地资源利用数据库的过程中，卫星遥感技术以及遥感影像成果的应用必不可少。在相关技术的帮助下，工作开展方式变得更直观、具体，保证自动化处理和大数据能够有效结合，提升主体工作效率。在具体的土地调查信息系统建设中原有的卫星遥感影像成果同样能够发挥参考价值，明确土地资源利用和发展趋势。在卫星遥感技术的帮助下，我国土地资源调查工作开展更顺畅，实现了调查质量提升、工作成本降低。

4 卫星遥感技术在土地资源调查中的应用

4.1 利用动态形式执行土地利用率监测任务

在卫星遥感技术帮助下，土地资源发展变化情况能够得到更好展示，还能够完成指定区域的定期监测任务，保证对土地资源利用情况的真实记录。通过不同时间段内的卫星遥感影像应用，土地利用变化规律能够得到合理呈现，为后续土地资源的规划和设计创造良好条件。

土地利用率监测流程如图2所示。

图2 土地利用率监测流程

在数据调查方面，可将多幅高分辨率影像作为重要的调查依据，开展土地应用分类工作，建立相应数据库，突出场域互补优势。相关工作人员的工作压力能够得到缓解，还能够进一步提升数据的调查效率。从整体发展角度来看，我国在土地资源利用方面主要以耕地保护为主，通过应用遥感技术可以进一步了解土地资源利用情况以及耕地保护效果，还能为城市未来规划提供明确方向，以人口资源优化为基础，提升土地资源开发和利用水平。只有实现土地资源的充分利用，才能帮助相关部门获得更多的土地利用信息，在土地规划方面制定合理决策。

4.2 卫星遥感技术与其他技术的联合应用

开展土地资源调查工作时，相关人员可以将卫星遥感技术与其他技术结合在一起，在发挥卫星遥感技术优势的同时，突出地理信息系统的应用价值，使我国土地资源调查工作能够顺利进行。例如，在GPS定位系统、航空遥感技术等内容的帮助下，可进一步提升多光谱数据的获取速度，应用全球定位系统和无人机技术，完成危险地理环境下的数据信息采集任务，了解矿产资源附近的聚落特点，为后续建设工作开展提供数据支持。在土地调查工作开展过程中，工作目标在于为土地规划和开发提供详细信息，将土地利用的具体情况展示出来，使土地规划更具科学性和合理性，维护我国主体经济发展的稳定性。在城镇化建设中，农业、林业、牧业等行业结构调整尤为重要，可通过具体生产指标明确，建立系统性发展策略。为了实现该目标，相关部门可借助土地调查，了解各类土地应用和变化情况，为后续土地资源管理计划制订提供依据。为了更好地进行土地管理，相关部门还可以根据调查结果制订具体的土地管理政策，这也是土地市场完善化管理的基础[5]。

4.3 土地资源调查方式的变更

受到技术发展的限制，传统土地资源变更操作的执行大部分都需要人工执行，增加了相关人员的体力劳动量。整个土地资源调查工作开展需要消耗大量人力、物力资源，调查时间较长，最终获得的调查结果也难以保持较高的准确性。

随着遥感技术的不断完善，能够做到对不同时期的影像数据进行调整，帮助工作人员总结土地资源利用情况以及后续的发展和变化规律，使土地变化方向得到控制。通过应用卫星遥感技术，相关影像分辨率得到大幅提升，有效缩短了卫星遥感数据周期，在提升工作效率的同时，降低各项数据信息的误差范围。土地资源调查工作会遇到分权属界限以及图斑界限划分情况，通过应用卫星遥感技术，工作人员的不良操作行为被进一步规避，帮助企业妥善处理疑问图斑，建立新的工作机制，降低工作失误率。

4.4 在生态污染监测中的应用

我国在执行土地资源调查工作时，可借助卫星遥感技术，将土地生态污染情况呈现出来，依靠土地、地表以及植被等属性信息收集，建立相关数据库，并通过数据分析明确土地的实际应用状态。上述内容也是土地生态评估操作执行的基础，可及时反映土地污染变化情况，在解决相关问题的同时，缩小土地生态污染面积。如果发现土地中部分要素空间分布异常，相关部门应派遣专门工作人员进行考察，了解土地生态污染的具体情况，为土地管理计划制定创造有利条件。如果确定某地区确实存在土地污染问题，相关人员可根据实际情况，制订合理的治理及预防措施，降低二次污染问题出现的可能性，进一步提升周围的生态环境质量。为了更好地执行生态管理任务，相关人员可通过卫星遥感技术应用，保证土地生态管理效果得到实时展示，根据实际情况调整相关工作内容，使土地生态管理水平满足实际发展要求[6]。

5 卫星遥感技术应用的局限性

在实际土地资源调查工作开展过程中，相关人员应根据实际调查需求确定遥感影像数据源。在精度控制方面，常见的影响因素主要是分辨率，反观图像识别以及映射精度控制，工作人员需要结合合适的比例图进行。如果存在分辨率过低情况，不仅会带来较大的数据处理压力，绘图准确性也无法得到保障。遥感影像中存在多光谱段，该频段包含的信息量巨大，在矢量化屏幕作用下，影像比例尺数值为1∶10 000或1∶5 000，对应的全色段分辨率最高能够达到0.3 m。地面之间的颜色差异不明显，很难将复杂地面区域展示出来，工作人员可将两个图像结合在一起，获得相应的数据信息。对于遥感影像数据精度的选择，除了明确地图比例尺外，还要合理展示成像产品规格。如果集中式遥感数据与图像分辨率需求相符，相关人员可以将其作为基础，确定产品数据源稳定性、数据源性价比等内容，维护遥感视频卫星数据源的有效应用。

应用卫星遥感技术能够降低工作人员在土地资源调查中的工作量，提升调查效率，但整个工作周期相对较长。尤其是在一些大型土地资源调查项目中，项目调查任务量巨大，其中还涉及较大的时间跨度，容易引发数据结果偏差，影响了最终调查结果的数据价值。还有一些地区年降雨量较高，云层较厚，在应用卫星遥感技术时，受云层遮挡影响，部分数据传递过程会出现问题，尽管部分数据可通过软件处理，但整体利用率依旧有限。

在建筑施工、经济林木砍伐等操作中，很容易受到人工干预影响，加大了最新高清影像资料在小范围内的获取难度。利用卫星遥感技术执行数据自动化处理和计算，最终的计算结果准确程度大幅提升，但在人工处理操作之前不能直接应用，易受到遥感技术同物异谱或异物同谱情况的影响。在三维处理方面，卫星遥感技术建模精度和效果远低于倾斜摄影测量技术，无法满足人们对产品精度的更高需求[7]。