摘要：在當今數(shù)字化時代，遙感信息技術在土地調(diào)查和監(jiān)測中的應用非常廣泛，而且可以獲取大量的土地資源信息。該文主要探討遙感信息應用的關鍵技術，結合遙感信息技術在國土調(diào)查監(jiān)測中的具體應用，突出遙感信息技術的應用優(yōu)勢，如使用多時相遙感圖像可以監(jiān)測土地利用的變化，并及時發(fā)現(xiàn)非法土地利用、城市擴張和其他情況等。同時，通過結合實際案例分析，展示了遙感信息技術在國土調(diào)查監(jiān)測中的重要作用和巨大潛力，為國土資源的規(guī)劃、管理和保護提供科學依據(jù)。

關鍵詞：遙感信息技術；國土調(diào)查監(jiān)測；土地利用；資源監(jiān)測

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2024.11.046

中圖分類號：TP 79" " " " " " " " "文獻標志碼：B" " " " " " 文章編碼：1672-7274（2024）11-0-03

Application of Remote Sensing Information Technology in Land Survey and Monitoring

WANG Xinhong

（Tancheng County Natural Resources and Planning Bureau， Linyi 276100， China）

Abstract： In today's digital age， remote sensing information technology is widely used in land survey and monitoring， and can obtain a large amount of land resource information. This article mainly discusses the key technologies of remote sensing information application， combined with the specific application of remote sensing information technology in land survey and monitoring， highlighting the application advantages of remote sensing information technology. For example， the use of multi temporal remote sensing images can monitor changes in land use and timely detect illegal land use， urban expansion， and other situations. Meanwhile， by combining practical case analysis， the important role and enormous potential of remote sensing information technology in land survey and monitoring were demonstrated， providing scientific basis for the planning， management， and protection of land resources.

Keywords： remote sensing information technology; land survey and monitoring; land use; resource monitoring

國土是國家發(fā)展的重要基礎資源，對國土開展全面、準確的調(diào)查與監(jiān)測至關重要。傳統(tǒng)的調(diào)查監(jiān)測方法存在諸多局限性，如效率低下、數(shù)據(jù)不及時等。遙感信息技術的出現(xiàn)為國土調(diào)查監(jiān)測工作帶來了新的契機。遙感信息技術能夠快速、準確地獲取大量國土信息，為科學規(guī)劃、合理利用國土資源提供了有力支持。因此，研究探討遙感信息技術在國土調(diào)查監(jiān)測中的應用具有重要意義。

1" "遙感信息關鍵技術應用

1.1 圖像獲取與預處理技術

1.1.1 大氣輻射校正步驟

大氣輻射校正的主要目的是消除大氣層的影響，確保遙感影像準確反映地面反射率，提升遙感影像質量和精確度。①收集遙感圖像數(shù)據(jù)，包括原始圖像和相位相關輔助數(shù)據(jù)，如傳感器參數(shù)與太陽角溫度、大氣參數(shù)等。②根據(jù)數(shù)據(jù)特征和研究需求選擇合適的大氣輻射校正模型。常見型號包括6S模型、MODTRAN模型、FLAASH模型等待。③將收集到的輔助數(shù)據(jù)輸入校準模型。④計算大氣參數(shù)，該模型可根據(jù)輸入?yún)?shù)計算大氣輻射傳輸?shù)挠绊?，包括大氣透射率和散射等。⑤利用計算出的大氣參?shù)分析原始遙感數(shù)據(jù)并對圖像的每個像素進行輻射校正，以去除干擾。⑥輸出大氣輻射校正后的圖像數(shù)據(jù)。⑦準確性評估。⑧調(diào)整和優(yōu)化。

1.1.2 圖形對齊坐標技術

在遙感信息技術中，圖形對齊坐標技術主要用于圖像拼接和鑲嵌，以生成連續(xù)的大格式圖像，圖形對齊坐標技術可以確保相鄰圖像在空間位置上的精確匹配。該技術可進行多時相圖像比較，分析不同時間獲得的同一地區(qū)的遙感圖像。例如，為了監(jiān)測土地利用變化和植被生長，需要放置在同一坐標系中執(zhí)行的精確對齊，從而準確識別量化隨時間推移發(fā)生的變化。另外，遙感圖像需要與其他GIS數(shù)據(jù)相結合，如矢量地面與地圖、地形數(shù)據(jù)、行政區(qū)劃數(shù)據(jù)等結合。圖形對齊坐標技術可以確保遙感陰影與這些數(shù)據(jù)的空間一致性，實現(xiàn)全面分析和提供決策支持。精確的圖形對齊坐標還有助于準確評估災害影響的范圍、程度和變化。對于精準農(nóng)業(yè)管理，城市規(guī)劃與管理，生態(tài)環(huán)境監(jiān)測以及地圖更新等方面均有極大作用。

1.1.3 正射校正過程

在遙感影像預處理過程中，一旦受到地形起伏的影響或者傳感器視角發(fā)生變化，正射校正就會將產(chǎn)生的影像幾何畸變消除，保障地理坐標和投影信息的正確性，確保正射投影模型順利生成。由于地形的高度差，即使是在相同的水平位置，圖像上不同高度的地面點的位置也會有所不同。數(shù)字高程模型（DEM）用于計算地形引起的圖像點位移并進行校正。

1.2 多時相分析技術

多時相分析技術可對不同時間獲得的同一區(qū)域的遙感圖像數(shù)據(jù)進行綜合比較分析。首先收集多個時期的遙感圖像并進行輻射分析，執(zhí)行校準和幾何校正等預處理操作，以確保不同時期圖像的可比性和準確性（如圖1所示）。

在像元級變化監(jiān)測過程中，處于同一個地區(qū)，通過對比不同的時相圖像，針對地表像元的變化進行監(jiān)測，通過將像元的灰度變化作為參考，或者結合光譜反射率的變化，進一步對地表的變化程度做出判斷。

在圖像配準過程中，將不同時間段的圖像精確對齊到同一位置，在坐標系下，同一位置的對象處于不同的位置，進行圖像配準后可使圖像精確地相互對應。再從圖像中提取與土地調(diào)查和監(jiān)測相關的特征，如土地利用類型、植被覆蓋率和建筑物的分布等。

在時間序列分析過程中，一般是針對連續(xù)時相的遙感圖像，在分析和統(tǒng)計的基礎上，對地表變化的規(guī)律和趨勢進行揭示。例如，對于植被指數(shù)時間序列的計算，可以運用該種方法，在不同的時間點，通過對各項指數(shù)值的對比，可以確定植被的季節(jié)性變化。

將多時相分析的結果應用于國家土地規(guī)劃、土地資源管理、生態(tài)環(huán)境保護等領域，可為相關決策提供科學依據(jù)。多時相分析技術的優(yōu)勢在于它能夠動態(tài)、全面地反映國土資源的變化，及時發(fā)現(xiàn)問題，為國土資源的合理規(guī)劃和可持續(xù)利用提供強有力的支持。

1.3 圖像解譯與分類技術

1.3.1 遙感圖像解譯

在遙感圖像解譯過程中，需要結合地物的基本信息進行分析，如形狀、紋理、大小、空間分布等。

監(jiān)督分類法屬于遙感圖像解譯技術中的一種，在對遙感圖像分類時，需要重視對已知類別訓練樣本的使用，并且需要借助監(jiān)督分類器。如最小距離分類、支持向量機、決策樹、隨機森林等。

在運用無監(jiān)督分類法時，通過對遙感圖像的分類，不需要使用已知類別的信息，但需要借助K-means算法、ISODATA算法、自組織神經(jīng)網(wǎng)絡等常用的無監(jiān)督分類器。在識別地物的過程中，可以運用物體識別技術，如形狀分析、物體對比度分析、紋理分析等，通過對遙感圖像幾何和光譜信息的分析，獲得相應的識別結果。

1.3.2 遙感圖像分類

通過對遙感信息圖像的分類，遙感圖像分類技術在多個領域當中均有著重要作用和價值，涵蓋農(nóng)業(yè)領域、城市規(guī)劃領域、環(huán)境保護領域、地質勘探領域等方面。

2" "遙感信息技術在國土調(diào)查監(jiān)測中的具

體應用

2.1 土地資源調(diào)查與監(jiān)測

在獲取與土地資源相關的數(shù)據(jù)時，可以通過衛(wèi)星遙感或者航空器遙感，其具有分辨率高、多光譜、全色的特點。在遙感信息技術的支持下，通過利用遙感圖像的光譜、紋理和空間特征，可以快速準確地識別和劃分耕地、林地和建設用地等不同的土地利用類型，并獲得土地利用狀況的分布和面積數(shù)據(jù)。

土地資源變化具有動態(tài)性，在監(jiān)測與評估的過程中，可以利用遙感技術定期獲取相關遙感影像數(shù)據(jù)和信息，通過比較不同時期的遙感圖像，可以及時檢測土地利用類型、土地開發(fā)和侵占的變化，為土地管理部門提供決策支持。

2.2 耕地資源監(jiān)測

遙感信息技術憑借其強大的數(shù)據(jù)采集和處理能力，可以大大提高耕地資源調(diào)查和監(jiān)測的效率。它可以在有限時間范圍內(nèi)快速提取多源數(shù)據(jù)，掌握耕地的地塊形狀，并明確田間道路等基礎設施相關信息，豐富耕地質量監(jiān)測與評價相關指標。根據(jù)農(nóng)作物的長勢，在遙感監(jiān)測過程中可以從間接層面獲取與耕地質量相關的狀況信息，避免煩瑣的實地調(diào)查過程，節(jié)省大量的人力、物力和時間成本。

2.3 森林資源監(jiān)測

2.3.1 森林蓄積量估算

遙感技術通過傳感器獲取森林的光譜、紋理、結構等信息。這些信息與森林的生物物理參數(shù)有關，如樹高、胸徑、冠幅等。通過使用數(shù)學模型和統(tǒng)計分析方法，可以在遙感數(shù)據(jù)和森林蓄積量之間建立定量關系，從而實現(xiàn)蓄積量的估算?？山Y合激光雷達和光學遙感數(shù)據(jù)，建立累積估計模型，以提高估算的準確性和效率。

2.3.2 森林資源調(diào)查

（1）森林覆蓋度評估。遙感影像可以作為估計森林覆蓋度的關鍵指標，在計算森林覆蓋度時，可運用其中的各項指數(shù)，如歸一化植被指數(shù)等，對森林健康狀況做出客觀評估，并評判生態(tài)系統(tǒng)的完整性。

（2）森林類型識別。在識別森林的類型時，根據(jù)高分辨率的遙感影像，觀察光譜信息和紋理特征，可以保障森林分類與空間分割的準確性，為森林的保護提供針對性指導，確保森林資源規(guī)劃的合理性。

（3）森林火災監(jiān)測。遙感影像具有高時空分辨率的特點，便于及時發(fā)現(xiàn)森林中的火災跡象，通過對森林火災的實時監(jiān)測，可以提高旱季的火災預警效率，為后續(xù)森林火災監(jiān)測提供支持。

（4）森林生物多樣性監(jiān)測。為確保獲取的光譜信息豐富，可以通過對高光譜遙感數(shù)據(jù)的利用，在分析不同光譜的特征時，針對森林中的生物多樣性進行監(jiān)測。

2.4 水資源監(jiān)測

2.4.1 水體遙感監(jiān)測

不同的水體具有獨特的光譜特征，遙感傳感器接收到的電磁波信號在被水體反射、散射和吸收后會發(fā)生特定的變化。通過分析這些光譜信號可以獲得水體的相關參數(shù)和特征，并且能夠掌握水體的水質、面積、深度等關鍵參數(shù)與信息。采用水體遙感監(jiān)測的方式，對于水質、水量和水體面積的監(jiān)測能夠保證結果準確，為水利、環(huán)保等領域提供科學決策依據(jù)。

2.4.2 水文遙感監(jiān)測

水文遙感監(jiān)測利用遙感技術獲取電磁波信息，用于監(jiān)測水文要素。常用光學、雷達和微波遙感數(shù)據(jù)源監(jiān)測降水、蒸散、土壤濕度及陸地表面水體和地下水等內(nèi)容物。通過使用數(shù)據(jù)預處理、模型反演和數(shù)據(jù)融合等方法進行處理和分析，便于加強對地表水、地下水、降雨、土壤含水量、蒸散等水文過程的理解，通過對水體水量的預測，能夠預測洪澇、旱災等問題，并實現(xiàn)快速響應[1]。

2.5 城市建設與發(fā)展監(jiān)測

2.5.1 城市擴張監(jiān)測

在地表覆蓋分類與變化監(jiān)測過程中，為實現(xiàn)對城市和周邊地區(qū)地表覆蓋的監(jiān)測與分類，需要充分利用遙感影像數(shù)據(jù)，保障各區(qū)域劃分的準確性，如農(nóng)田區(qū)、綠地區(qū)、建筑區(qū)等，針對城市擴張情況和變化進行監(jiān)測，能夠進一步掌握土地利用變化的趨勢。

在城市規(guī)劃與空間建模過程中，通過獲取并分析遙感影像數(shù)據(jù)，可以掌握與城市相關的空間信息，如地形、地貌、地勢等，并將其作為科學的參考依據(jù)，可以提升城市交通網(wǎng)絡規(guī)劃的合理性，完善對供水系統(tǒng)的設計。

2.5.2 基礎設施監(jiān)測

在城市管理與運營過程中（以遙感信息技術在交通運營管理中的運用為例），可以通過對遙感數(shù)據(jù)的分析，掌握城市道路網(wǎng)絡的實際狀況，在優(yōu)化交通流線時，借助精準化的城市道路分析結果，指導城市交通管理作業(yè)的展開；基于對交通影像和交通流量數(shù)據(jù)的綜合分析，可以不斷地對城市規(guī)劃決策進行優(yōu)化[2]。

3" "面臨的挑戰(zhàn)與未來發(fā)展趨勢

遙感信息技術已成為國土調(diào)查監(jiān)測不可或缺的技術手段，其通過高分辨率遙感圖像，不僅可以詳細反映地形、地貌和土地覆蓋類型，還可以借助熱紅外遙感，監(jiān)測地表溫度，分析城市熱島效應等。當前遙感信息技術應用中還存在一些難點，包括需要提高數(shù)據(jù)質量和準確性的復雜度解譯和分析，以及解決土地資源調(diào)查中數(shù)據(jù)融合和共享的問題。未來，該技術將朝著多源數(shù)據(jù)融合和深度學習的方向發(fā)展，以提高準確性和效率，實現(xiàn)實時動態(tài)監(jiān)控，并與其他技術相結合，構建一個更完整的系統(tǒng)。

4" "結束語

綜上所述，盡管遙感信息技術目前在國土資源調(diào)查應用中面臨一些挑戰(zhàn)，但未來通過技術整合、實時監(jiān)測和綜合創(chuàng)新，有望為國土資源調(diào)查提供更強有力的支持，促進國土資源科學高效管理利用，不斷提升在國土調(diào)查監(jiān)測中的應用水平和效果，為實現(xiàn)經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展目標做出更大的貢獻。

參考文獻

[1] 曹洋．測繪地理信息技術在水文工程勘測中的應用[J]．城市建設理論研究（電子版），2024（2）：193-195．

[2] 李中才．探析遙感技術在國土資源調(diào)查整理中的運用[J]．大科技，2019（3）：142-143．