摘要:土地资源的保护及合理利用是我国的基本国策,土地资源是生态环境系统中最为重要的因素,其在自然地理因素和人们生活的背景下,会发生一定的变化。这时需要借助遥感信息技术和地理信息技术,实现对我国土地资源的动态监测,进而更好的预测土地利用的变化。本文就对土地动态监测中遥感与地理信息GIS技术的应用进行深入探讨。
关键词:土地;动态监测;遥感;地理信息;GIS技术
保护土地资源确保土地资源的合理利用是我国的基本国策,有利于维持土地资源的可持续发展,有利于我国环境保护开展,有利于促进我国政治稳定和社会经济稳定。土地管理是关乎到生态环境建设的重要因素,土地资源受到自然地理环境的影响,同时也受到人类活动的影响,本文将简要探讨遥感和地理信息系统在土地动态监测中的应用,为类似工程提供参考依据。
1、研究现状分析
1.1国外研究现状
在二十世纪六十年代,加拿大就提出了数字计算机处理土地数据的理念,并运用遥感信息技术和地理信息系统,实现对土地利用地图的叠加和面积的测量、计算。到了九十年代,运用计算机遥感信息技术和地理信息系统建构了土地利用变化模型,用于对土地利用变化的预测和分析,并逐渐认识到土地利用变化模型是遥感信息技术的应用方向之一,基于这一认识的不断深入,土地利用变化项目及科学规划开始突显出其国际性的影响力量。随后,土地利用变化模型又深入建构了不同尺度、不同内容的分析模型,使之更为规模化和综合化。联合国环境规划署随后开启了“欧洲和北亚土地利用变化模拟”研究项目。美国也将土地利用变化作为研究的重要领域。日本也运用遥感信息技术开启了土地利用灌溉变化核心项目。由此可见,在国际范围内的遥感信息技术与地理信息系统的启动项目,极大地推动了土地动态监测的发展。在对土地利用变化的研究进程中,研究学者从不同的角度对其加以了分析,并提出了预测模型和方法学,使之能够更好地实现对数学模型和数据系统的整合。
1.2国内研究现状
我国在“八五”和“九五”期间,通过对遥感信息技术和地理信息系统的科学研究,积累了相当丰富的经验,并实现了对全国范围内的土地资源的遥感预测。在近些年以来,我国重点对一些热点地区的土地利用变化情况进行了更新研究,并对土地利用的驱动转换机制加以深入的研究,通过遥感信息技术和地理信息系统的预测,更好地分析我国土地利用变化对生态环境的影响,从而更好地为我国社会经济的可持续发展提供有益的参考和依据。
2、利用遥感进行土地利用动态监测的必要性
近年来,我国利用航空遥感和卫星遥感技术完成了全国县级土地调查,但前期已经完成的成果和土地利用现状图大部分已经陈旧,不能满足土地管理的需要,亟待更新。全国县级土地详查的大部分工作采用外业调查的方式进行,周期长,进度慢,无法满足市场经济条件下的土地管理要求。另外,全国土地详查的成果、成图数据量大,目前仍采用常规的档案保存方法保管,既不便应用又难于查找,更不利于更新。为了缩短调查周期,加快进度,同时又保证精度,需要采用遥感综合时空信息进行土地利用动态监测;为了改变目前这种落后的管理方法,需要建立包括数据和图件在内的土地详查数据库,实现计算机管理,从而满足现代土地管理的要求。在土地利用调查与动态监测中遥感具有以下优点:(1)遥感信息是地表各种地物要素的真实反映,能清晰地显示各种土地利用类型的特征与分布。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆高分辨率的遥感图像还能正确显示出农业内部结构调整信息,这样不仅可以减少外业调查工作量,同时还可以精确地量算出各种土地利用的面积,保证面积的准确性,从而避免行政干预。(2)遥感图像的多光谱及多时相特性为土地利用动态监测的定性、定量分析提供了丰富的信息,在原有土地详查图件和数据的基础上,将获取的遥感图像和原有的同区位土地利用空间信息进行叠加分析,不仅可以保证监测精度,同时可以提高工作效率,缩短工作周期。
3、地理信息GIS技术土地动态变化监测中的优势分析
地理信息GIS技术,具有强大空间的分析能力,可以利用数据量庞大的数据库来更好地为土地利用变化提供决策依据。地理信息系统能够对土地动态监测的信息进行分析,常见的功能包括缓冲区分析、空间信息量叠加、网络信息等,可以根据不同的需求设定不同的土地动态变化专题图,使得土地管理决策更加具有针对性。地理信息系统GIS的应用需要构建动态监测数据库,实现系统功能。首先要搭建数据库平台、设计数据库及坐标系统,确定数据库的结构形式以及逻辑关系等;其次要收集相关数据,将基础资料处理入库,数据来源包括遥感数据、实测数据和地形数据等,由专门的工作人员负责定期更新、上传数据成果;最后要人机交互达到动态监测的目的,不能实现的数据要进行叠加,通过对比分析后加强对影像的判读,可以运用GIS空间分析工具获取土地资源变化的数量和位置等,实现对地类变更、权属变更、耕地变化等的分析。利用遥感与地理信息技术,推进土地管理的精细化程度,加快建设统一的平台数据,将现有的信息资源转化成为信息服务产品,进一步推动数据共享水平,用强大的数据为各级企事业单位和个人提供信息服务。
4、RS与GIS在土地监测中的应用
4.1遥感在土地监测中的应用
我国科学研究学者运用遥感信息融合技术,对土地利用动态变化数据信息,进行了实时的动态监测,通过对不同时相的多元遥感数据的整合,可以建构面向工程项目的土地利用动态预测模型和方法,开展更为宽泛的研究,如:“SAR”数据应用研究、“高分辨率卫星数据应用研究”、“土地利用动态遥感预测精度评价研究”等。
4.2地理信息系统在土地利用中的应用
在遥感调查中,地理信息系统的应用主要是利用其专题数据库进行遥感影像的分类和制图。GIS具有强大的空间分析功能,利用各种空间分析技术,通过对数据库中原始数据的处理,用户可以获取新的数据集,以此作为空间决策的依据。GIS空间信息分析主要有以下几个方面:空间信息量算、空间信息叠加、空间信息统计、缓冲区分析、网络分析等。利用GIS的各种信息分析技术,可以获取土地利用在数量、类型、结构及空间位置等方面的变化信息。GIS还可以根据用户的需要,设计出具有个性化的电子地图,然后,进行打印输出或以其它文件方式输出。
4.3遥感与地理信息系统的结合
遥感与地理信息系统是支撑现代地理学的两大空间技术工具,近年来他们的结合引起人们的普遍关注和研究。随着遥感的应用领域由定性到定量、由静态到动态、由现状描述到预测预报的不断深入和提高,他们的综合也由低级向高级发展。遥感技术在获取地面信息中具有宏观性、实时性、动态性等特点,是土地利用动态监测的有效手段。地理信息系统是以空间数据为基础,在计算机软硬件的支持下,对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析和模拟显示,并采用地理模型分析方法,适时提供各种定向和动态的地理信息,为地理研究和地理决策服务而建立起来的技术系统。GIS和RS是两个相互独立发展起来的工程技术领域,但它们之间存在着密切关系:一方面RS为GIS提供多时相、多波段信息源使系统中的信息具有现势性;另一方面GIS为RS提供数据管理的地理模型分析功能,为RS的信息的提取和地学动态分析提供工具;同时GIS中的辅助数据提高了遥感信息的分类精度和制图精度。总之RS是GIS的主要数据源和数据更新手段,同时GIS的应用和发展又进一步支持遥感的综合开发与利用。
5、结束语
在土地管理中遥感信息技术和地理信息系统做为土地资源管理的技术支持,能够使土地资源的管理更加科学、有效,对数据的掌握能够更加精准。要想提高土地的利用率,对土地资源做到有效的保护,就要科学合理的运用遥感信息技术和地理信息系统等技术。
参考文献
[1]郭敏.土地资源管理中空间信息技术的运用[J].科技创新与应用,2015,(6):102-102.
[2]章文亮.GPS测量技术在土地管理中的积极效用[J].建筑工程技术与设计,2015.
论文作者:潘帅
论文发表刊物:《防护工程》2019年12期
论文发表时间:2019/9/4
标签:遥感论文; 土地利用论文; 数据论文; 动态论文; 信息技术论文; 土地论文; 地理信息系统论文; 《防护工程》2019年12期论文;