土地利用遥感动态监测
基于遥感的土地利用变化动态分析
基于遥感的土地利用变化动态分析土地是人类生存和发展的重要基础资源，而土地利用的变化则反映了人类活动与自然环境相互作用的结果。
随着科技的不断进步，遥感技术以其宏观、快速、准确和周期性等特点，成为研究土地利用变化的重要手段。
遥感技术通过卫星、飞机等平台搭载的传感器，获取地表的电磁波信息，从而能够对大面积的土地进行监测和分析。
这些信息经过处理和解读，可以为我们提供土地利用类型、面积、分布等详细数据，为研究土地利用变化提供了有力的支持。
在过去的几十年里，全球范围内的土地利用发生了显著的变化。
城市化进程的加速使得大量的耕地和林地被转化为城市建设用地；农业的发展导致了耕地的扩张和集约化利用；而生态保护政策的实施则促进了一些地区的森林和草地的恢复。
这些变化不仅对当地的生态环境产生了影响，也在全球尺度上对气候变化、生物多样性等问题带来了挑战。
以我国为例，东部沿海地区的城市化发展迅速，许多原本的农田和农村地区逐渐被高楼大厦和工业园区所取代。
遥感图像清晰地显示出城市边界的不断扩张，以及城市内部土地利用结构的调整。
在中西部地区，随着基础设施建设的推进和资源开发的进行，土地利用也发生了相应的变化。
例如，大型交通线路的建设可能会导致沿线土地的开发利用，而矿产资源的开采则可能造成土地的破坏和污染。
利用遥感技术进行土地利用变化动态分析，通常需要经过一系列的步骤。
首先是数据的获取，包括选择合适的遥感影像数据源，如Landsat 系列、MODIS 等。
然后是对影像进行预处理，包括辐射校正、几何校正等，以提高影像的质量和准确性。
接下来是土地利用分类，这是一个关键的环节，通常采用基于像元或面向对象的分类方法，将影像中的土地利用类型分为耕地、林地、草地、建设用地等。
在分类的基础上，通过对比不同时期的影像，就可以分析土地利用的变化情况。
在土地利用变化分析中，还需要考虑一些影响因素。
人口增长是推动土地利用变化的重要因素之一，随着人口的增加，对住房、粮食等的需求也相应增加，从而导致土地利用的调整。
基于遥感的土地利用变化监测
基于遥感的土地利用变化监测一、引言土地是人类赖以生存和发展的基础资源，其利用方式的变化对于生态环境、经济发展和社会可持续性都有着深远的影响。
随着人口的增长和经济的快速发展，土地利用变化日益频繁和复杂。
为了实现科学合理的土地规划和管理，及时准确地监测土地利用变化成为了至关重要的任务。
遥感技术作为一种高效、大范围、多时相的数据获取手段，为土地利用变化监测提供了强有力的支持。
二、遥感技术在土地利用变化监测中的原理和优势遥感技术通过传感器接收来自地表物体反射或发射的电磁波信息，从而获取地表的特征和状态。
在土地利用变化监测中，通常利用不同时期的遥感影像，通过对比分析影像中地物的光谱、纹理、形状等特征的差异，来识别土地利用类型的变化。
与传统的土地调查方法相比，遥感技术具有显著的优势。
首先，遥感能够实现大面积同步观测，大大提高了监测的效率和覆盖范围。
其次，遥感可以获取多时相的数据，能够动态地反映土地利用的变化过程。
再者，遥感数据具有较高的客观性和准确性，不受人为因素的干扰。
三、遥感数据的选择与预处理在进行土地利用变化监测时，选择合适的遥感数据至关重要。
常见的遥感数据源包括卫星影像（如 Landsat、Sentinel 等）和航空影像。
卫星影像具有覆盖范围广、重访周期短的特点，适用于大区域的宏观监测；航空影像则具有较高的空间分辨率，适用于小范围的精细监测。
在获取遥感数据后，需要进行一系列的预处理工作，以提高数据的质量和可用性。
这包括几何校正，即消除影像由于传感器姿态、地形起伏等因素造成的几何变形；辐射校正，用于消除传感器本身和大气等因素对影像辐射亮度的影响；图像增强，突出影像中的有用信息，提高图像的清晰度和可辨识度。
四、土地利用分类体系与解译方法为了有效地监测土地利用变化，需要建立科学合理的土地利用分类体系。
常见的分类体系包括耕地、林地、草地、建设用地、水域等。
在对遥感影像进行解译时，可以采用目视解译和计算机自动解译两种方法。
遥感在土地利用动态监测中的方法概述
Ａｂ ｔ ｃ ： ｍ ｏｅｓ ｎ ｉｇｆｒ ａ ｄｕ ｅｄ ｎ ｍ ｉ ｎｔ ｒ ｇｔ ｒ ｖｄ ｒ ｅｓ ａｅ ｍｕｔ ｔｍｐ ｒ ｌａ ｄｕ ｅ ｓｒ ｔ Ｒｅ ｔ ｅ ｓｎ ｎ ｓ ｙ ａ ｃｍｏ ｉ ｉ ｐ ｏ ｉｅａｌ ｇ －ｃ ｌ， ｌ － ａ ｏｌ ｏ ｎ ｏ ａ ｉ ｅ ｏ ａ ｎ ｓ ｌ
３３
～
监 测像 元 是否 发生 变 化 的 目的 ； 一 类方 法 是分 类 另 后 比较 ， 这类方法先对各时相的遥感影像进行单独 分 类 ， 后 比较 分 类结 果 ， 而 监测 土 地 利用 数 量 、 然 从 类 型与 位置 的变 化 。这两 类方 法在 实 际的应用 中各 有 利弊 ， 前者 虽 然方法 较 为简 单， 只能 监测 出像元 但 变 化 的情 况 ， 能获得 土地 变化 的具 体类 型； 不 后者 因
测。
这 是最 早 的最基 本 的遥 感解 译方 法 。用大 比例 尺卫片与土地详查成果 图两者结合起 来， 目视解 以 译为主， 计算机识别为辅助， 用人机交互式的方法来 解译遥感影像， 并将多时相的遥感图像进行叠加， 最 后 在地 理 信 息 系 统 软 件 里 进 行 图 件 输 出和各 种 分
析。
比值法和差值法操作简单，拥有一定的实际应 用价值 ， 是一种典型的逐个像元 比较方法。 但该方法 要求数据源在同一季节， 否则会造成同物异谱现象， 从 而影 响监测精 度 。
４ 主成分 分析 法
该方 法 优 点 是判 读 精 度 比较 高 ， 缺 点是 工 作 但 十分 繁 琐 ， 并且 需要 解译 人员 有 较高 的遥感 解 译 知 识与 经验 。 ２ 分 类 后对 比法
土地利用动态遥感监测及其技术应用现状研究
土地利用动态遥感监测及其技术应用现状研究青海省地理空间技术及应用重点实验室青海西宁810001摘要：土地利用动态调查指对不同时段的土地使用信息进行对比研究,在其数量与规模上研究其动态变化性质和未来变化趋势。
遥感技术在信息收集上具备全方位、多时的、全天候的特征,在应用上则具备多源数据处理、多领域整合研究、多维动态监控及多用途的特征。
利用遥感技术能够获得较大范围的土地资源数据信息,在资源动态监控上也有着更广阔的发展前景。
关键词：土地利用；动态遥感监测；技术应用1土地利用动态监测内涵土地利用动态监测通过对比不同时相（至少2个时相）的土地利用数据，分析土地在空间、时间和数量上的动态变化特征以及未来发展趋势。
土地利用遥感动态监测是利用同一区域、不同时相的遥感图像之间的光谱特征差异分析和识别土地利用状态或变化，其本质是量化时序遥感图像的时域效果，即通过量化多源、多时相遥感图像的空间域、时间域、光谱域等耦合特征，识别土地利用变化的类型、位置及数量。
土地利用动态监测需要监测区域内的全部土地资源，分析和掌握各种土地利用种类的动态信息，包括空间分布、数量、质量等。
当前土地利用动态监测主要通过定期监测全国土地调查、土地利用/土地覆盖情况、耕地和建设用地等土地利用变化情况，对土地利用总体规划及年度用地计划的执行情况进行客观、直接、及时的检查。
土地利用动态监测的目的是核查每年全国土地变更调查的汇总成果，对违法或涉嫌违法的地区及其他特定目标进行快速监测，为违法用地查处及突发事件处理提供佐证和依据，为国家宏观决策提供科学、可靠的依据。
2监测内容国土利用遥感技术动态监控即通过监视全国范围内的所有用地资料,以掌握其土地利用类型数量、品质、空间分布情况等的动态信息。
土地利用通过遥感技术动态监控,重点是对农用地和城市建设用地等土地利用变动情况,实施准确、直接、客观的定期监控,及时监测我国土地利用总规划情况和年度用地规划落实情况,并重点核实我国年度用地变动情况调查汇总数据,为我国的宏观决策提供更为真实、精确的土地利用变化情况；对违法及疑似违法用地的区域范围及其他特定目标等变化状况实施更快速的日常监控,为违法用地查办和突发事件管控提供依据。
土地利用动态遥感监测
二、土地利用动态遥感监测
土地利用动态遥感监测是应用遥感技术，监测土地利 用及其动态变化的一种方法。
国土资源部1999年9月29日颁布，10月30日实施《土 地利用动态监测规程》，目前国家正在建立以全国50万以 上人口城市为构架、以经济建设热点地区为重点的国家级 监测网络，以国家级监测网点为中心，构成省级监测网络 ，全面开展以耕地变化、非农建设用地规模扩展为重点的 土地动态监测。
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谢谢大家！
土地利用动态遥感监测方法
98年TM原始影像
98年TM纠正影像
99年融合影像
监测结 果报表
99年SPOT纠正影像
变异融合影像
内业判读变化图
动态遥感监测图
基本监测图分为：
1:25000~1:50000比例尺县级行政辖区范围的土地动态监 测图；
根据辖区大小确定比例尺的地（市）行政辖区范围的土地 利用动态监测图；
数据融合目的是通过将监测区内两个或多个时相的TM多光谱 数据与SPOT全色波段融合，提高卫星影像数据的空间分辨率和光 谱分辨率，增强影像判读的准确性。同时两个时段影像的交叉融 合又会突出变异，有助于检测出变化信息。
（2）数据融合的技术关键
（1） 充分认识研究对象的地学规律； （2）充分考虑不同遥感数据之间波谱信息的相关性而引起的有用 信息的增加和噪声误差的增加，对多源遥感数据作出合理的选择； （3）解决遥感影像的几何畸变问题，使各种影像在空间位置上能 精确配准起来； （4）选择适当的融合算法，最大限度地利用多种遥感数据中的有 用信息。
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利用遥感监测城市绿地动态变化
利用遥感监测城市绿地动态变化在现代城市的发展进程中，城市绿地扮演着至关重要的角色。
它不仅为居民提供了休闲娱乐的空间，还在改善城市生态环境、调节气候、减少噪音等方面发挥着不可或缺的作用。
然而，随着城市的不断扩张和人口的增长，城市绿地的状况也在不断发生变化。
为了更好地规划和管理城市绿地，及时准确地掌握其动态变化信息显得尤为重要。
而遥感技术的出现，为我们提供了一种高效、准确且全面的监测手段。
遥感，简单来说，就是不直接接触目标物，通过传感器接收来自目标物的电磁波信息，并对其进行处理和分析，以获取有关目标物的特征和状态的技术。
在监测城市绿地动态变化方面，遥感技术具有许多独特的优势。
首先，遥感技术能够实现大面积同步观测。
相比传统的实地调查方法，遥感可以在短时间内获取整个城市甚至更大范围的绿地信息，大大提高了工作效率。
而且，遥感数据具有周期性和连续性，通过对不同时期的遥感影像进行对比分析，我们能够清晰地看到城市绿地的变化趋势。
其次，遥感技术能够提供多光谱信息。
不同的地物在不同的光谱波段上会有不同的反射特性，城市绿地也不例外。
通过对这些光谱信息的分析，我们可以准确地识别出绿地的类型、分布以及生长状况等。
例如，植被在近红外波段的反射率较高，而在可见光波段的反射率较低，利用这一特性，我们可以很容易地将植被与其他地物区分开来。
再者，遥感技术具有较高的空间分辨率。
随着遥感技术的不断发展，如今的遥感影像可以清晰地分辨出城市中的小块绿地、行道树等细节，为我们进行精细化的绿地监测提供了可能。
那么，如何利用遥感技术来监测城市绿地的动态变化呢？一般来说，主要包括以下几个步骤：数据获取是第一步。
我们需要选择合适的遥感数据源，常见的有卫星遥感影像（如 Landsat 系列、Sentinel 系列等）和航空遥感影像。
卫星遥感影像覆盖范围广、周期长，但空间分辨率相对较低；航空遥感影像空间分辨率高，但成本较高且覆盖范围有限。
在实际应用中，需要根据具体的监测需求和条件来选择合适的数据源。
如何进行土地利用动态监测与分析
如何进行土地利用动态监测与分析近年来，随着城市化进程的不断加快以及经济发展的迅猛推进，土地利用问题日益凸显。
如何进行土地利用动态监测与分析，成为一个亟待解决的问题。
本文将从数据获取、分析方法和技术手段等多个角度进行探讨。
一、数据获取土地利用动态监测与分析需要大量的数据支撑。
首先，需要获取土地利用现状数据，包括土地利用类型、面积、分布等信息。
这些数据可以通过遥感技术获取，通过卫星图像解译、无人机航拍等手段，获取高精度的土地利用数据。
此外，还可以结合地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS）等技术，进行地理空间数据的采集和整合。
通过多源数据的融合，可以得到更准确、全面的土地利用信息。
二、分析方法在土地利用动态监测与分析的过程中，分析方法是至关重要的。
一种常用的方法是土地变化矩阵分析法。
该方法通过对不同时间段内土地利用类型的变化进行统计分析，得到土地利用变化的动态图像。
此外，还可以采用景观格局分析法，通过计算土地利用类型、面积和边界等指标，揭示土地利用格局的变化规律。
另外，还可以运用系统动力学分析方法，通过构建土地利用变化模型，预测未来的土地利用趋势。
通过多种分析方法的综合应用，可以更好地理解土地利用的动态变化过程。
三、技术手段随着科技的不断进步，土地利用动态监测与分析的技术手段也得到了很大的发展。
首先，遥感技术在土地利用监测中起到了至关重要的作用。
卫星遥感图像可以提供大范围、高分辨率的土地利用数据，成为土地利用研究的重要数据来源。
其次，地理信息系统（GIS）的应用也为土地利用研究提供了有力支持。
GIS可以对大量的土地利用数据进行整合、分析和可视化展示，为决策提供科学依据。
此外，无人机航拍技术也在土地利用监测中得到广泛应用。
无人机可以灵活机动地获取高分辨率的土地利用图像，具有成本低、效率高的优势。
这些技术手段的不断创新和应用，为土地利用动态监测与分析提供了强有力的支持。
四、应用与挑战土地利用动态监测与分析是一项重要的研究工作，具有广泛的应用前景。
国土资源管理中土地利用动态遥感监测的浅述
国土资源管理中土地利用动态遥感监测的浅述摘要：土地资源管理工作的重要性逐步提升，如果需要科学利用土地资源，就必须深入了解土地资源的实际情况。
土地资源属于自然资源，可供多种产业使用，对其进行检测与分析时，可从量与质两个方面切入。
随着可用土地资源不断减少，人们利用土地资源的方式也随之改变，利用前期应分析土地资源的综合利用价值，包括自然属性与社会属性，不同时期与地域的土地资源存在明显差异。
基于此，本文对国土资源管理中土地利用动态遥感监测进行研究，以供参考。
关键词：国土资源管理；土地；动态遥感监测引言在国土资源管理工作开展过程中，具备明显的行政管理性质，政府可以借助于相关行政技术手段，对土地以及附着物位置等情况进行调查，了解我国国土大致情况，为后续规划和建设创造良好条件，并制定出科学决策。
但站在地籍测绘角度来说，具备明显的复杂性和系统性特点。
人们将遥感技术引入其中，促使该项工作取得了突破性进展。
1遥感技术的感念所谓遥感技术，主要是借助于传感装置开展相应操作，不需要和检测对象发生直接接触，进而将检测对象的基本情况呈现出来，并借助于相关手段开展数据分析操作，具备很强的科学性特点。
遥感技术可以将飞机、卫星等飞行装置集合在一起，来获取研究对象的电磁信息，从而为后续工作的开展提供信息基础。
另外，遥感技术所获取到的信息具备很强的动态性特点，数据内容也极为丰富，与地籍监测工作相适应。
在实际遥感技术应用上，可以确保对土地应用现状的大规模核查。
由于遥感技术不需要开展实地勘测和拍摄操作，只需要借助于飞行器进行远程监控，获取大量的可行性数据，在节省工作时间的同时，将地籍监测工作效率进一步提升。
2我国的遥感技术在土地资源领域中的应用研究进展我国的国土资源总量巨大，种类丰富，但同时我国人口数量也很大，人均占有量比较低，科学利用与开发土地资源就显得更为重要，通过优化配置减少土地资源的浪费，在土地资源领域中同样需要坚持可持续发展的宗旨，以此构建生态文明，在此过程中，遥感技术处于重要位置。
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（四） 数据组合类型
（1）N年TM 与N+1年SPOT数据； （2）N年TM、SPOT与N+1年SPOT； （3）N年SPOT与N+1年TM、SPOT； （4）N年TM、SPOT与N+1年TM、SPOT。
SPOT影像
影 像 融 合 示 意
SPOT+TM
TM影像
4、变化信息提取及变化类型确定
（一）变化信息发现
像素 亮度 值重 抽样
输出 校正 后数 据
（二）图像配准
1、TM、SPOT都分别几何校正到统一地图坐标系下。 2、首先对高空间分辨率的SPOT全色图像进行几何精校正， 然后将TM图像与校正后SPOT 图像配准。 3、先将某一时相TM数据进行分景的几何精校正，插值成高 分辨率（10m），然后将其余卫星数据以景为单元与其进行相对 配准。
（2） （2） （2） （2） （8） （2） （4） （4） （2） （2） （2）
第六讲 土地利用遥感动态监测
一、遥感
遥感（Remote Sensing，简称RS）：狭义而言，是指在高空或外层空间的各种
平台，运用各种传感器（如摄影仪、扫描仪和雷达等）获取地表的信息，通过数据 的传输和处理，从而实现研究地面物体的形状、大小、位置、性质及其环境的相互 关系的一门现代化应用技术。
1、数据获取
要求数据及资料来源连续、稳定；能满足监测的精度要求； 价格适中；易于获取；目前采用的主要数据源TM和SPOT数据。
传感器 波段（um）
波长
分辨率
主要作用
1
0.45～0.52 蓝色
30m
沿岸水域制图、区别地表/植被
2
0.52～0.60 绿色
30m
测量水质和正常植被的绿色反射率
3
0.63～0.69 红色
30m
鉴别植物种类、人工建筑物和水质
TM
4
0.76～0.90 近红外 30m
调查生物量、绘制水体边界
5
1.55～1.75 短波红外 30m
测量植物含水、鉴别云和雪
6
10.4～12.5 热红外 120m 测量作物热特性、绘制其他热分布图
7
2.08～2.35 短波红外 30m
识别岩体、土壤类型和人工建筑
遥感动态监测是应用遥感技术，监测土地利用及其动态变化的一种方法。 国土资源部1999年9月29日颁布，10月30日实施《土地利用动态监测规 程》，目前国家正在建立以全国50万以上人口城市为构架、以经济建设热点地 区为重点的国家级监测网络，以国家级监测网点为中心，构成省级监测网络， 全面开展以耕地变化、非农建设用地规模扩展为重点的土地动态监测。
（1）光谱特征变异法 （2）假彩色合成法 （3）主成分分析法 （4）图像差值法 （5）图象分类后比较法 （6）波段替换法 （7）变化矢量分析法
（二） 变化类型确定
（1）目视解译法 （2）自动分类法 （3）人机交互解译
5、外业核查
1、实地检查确认遥感内业判读的变化图斑； 2、实地调查影像上识别或定位不准的小图斑边界线； 3、实地量测影像上量测精度不足的线状地物宽度； 4、对影像上有云影遮盖的范围做补充调查； 5、实地收集监测区内与真正变化图斑相对应的土地变更调查资料，为变化
（三）融合前处理
SPOT数据
增强局部灰度反差、突出纹理细节、加强纹理能量和通过滤 波来尽可能减少噪音。
TM 数据
多光谱数据的贡献就是它的光谱信息，融合前主要以色彩增 强为主，调整亮度、色度、饱和度，拉开不同地类之间的色彩 反差，对局部的纹理要求不高，有时为了保证光谱色彩，还允 许削弱纹理信息来确保融合图的效果。
98年TM原始影像
98年TM纠正影像
99年融合影像
监测结 果报表
99年SPOT纠正影像
变异融合影像
内业判读变化图
动态遥感监测图
基本监测图分为：
1:25000~1:50000比例尺县级行政辖区范围的土地动态监测图； 根据辖区大小确定比例尺的地（市）行政辖区范围的土地利用动 态监测图； 1:25000~1:50000比例尺城市辖区（主城区）范围的前、后时相 遥感影像图； 1:25000~1:50000比例尺城市辖区（主城区）范围的土地利用动 态监测图；
（三）跨带处理
当监测区在相邻两带的面积相差较大，将较小面积的部分转 换到较大面积部分所在带；当面积相近时，应移动中央子午线， 使其位于监测区中央区域。
处理方法：1、实时跨带处理；2、脱机处理
3、遥感数据融合
（一）融合的目的
数据融合目的是通过将监测区内两个或多个时相的TM多光谱数据 与SPOT全色波段融合，提高卫星影像数据的空间分辨率和光谱分辨率， 增强影像判读的准确性。同时两个时段影像的交叉融合又会突出变异， 有助于检测出变化信息。
二、遥感动态监测方法
1、对多时相、多源遥感数据进行分析并作纠正配准融合等预处理， 然后利用处理结果进行计算机自动分类和人工判读目视解译，得到各时 相的土地分类结果，比较分类结果便可发现土地利用变化情况。
2、直接利用多时相、多源数据来寻求变化，通过图像处理和影像 判读来确定变化属性及进行统计分析，这样就大大减少了对无变化区域 作业分类时作业人员的工作量，有效提高了监测精度。
（二）数据融合的技术关键
（1） 充分认识研究对象的地学规律； （2）充分考虑不同遥感数据之间波谱信息的相关性而引起的有用信息的增 加和噪声误差的增加，对多源遥感数据作出合理的选择； （3）解决遥感影像的几何畸变问题，使各种影像在空间位置上能精确配准 起来； （4）选择适当的融合算法，最大限度地利用多种遥感数据中的有用信息。
2、数据预处理
（一）几何校正
遥感几何校正基本环节有两个：一是像素坐标变换，二 是像素亮度重采样。根据所采用的遥感数据特点和《土地利用 动态遥感监测规程》要求，工作中采用的图像校正方法主要是 二次多项式法，亮度重采样则采用三次卷积法。
准
输入
备
原始
工
数据
作
建立 纠正 变换 函数
确定 数据 输出 范围
逐个象 素的几 何位置 变换
地籍管理教学安排
理论学习 （32）
地籍与地籍管理 （4）
土地调查概述
（2）
土地分类体系
（2）
土地利用现状调查 （10）
土地利用变更调查 （2）
遥感动态监测
（2）
地籍调查
（2）
土地条件调查
（2）
土地登记
（4）
土地统计
（2）
课间实习（32）
土地利用现状图认识 外业调查手簿填写 MAPGIS软件认识 图像转换、图形配准 室内预判（矢量化） 拓扑建立、检查 属性输入 标准、自由分幅输出 地籍管理系统认识 地籍管理系统建库 地籍档案管理应用