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【關(guān)鍵詞】高科技;航測(cè)遙感;勘測(cè);發(fā)展
航測(cè)遙感技術(shù)很好的應(yīng)用于鐵路方面、地圖測(cè)繪方面、工程布置及水文地質(zhì)勘探方面。在這些方面的應(yīng)用更好為地質(zhì)發(fā)展服務(wù)。它的發(fā)展更好的運(yùn)用了高科技、航空攝影和航測(cè)測(cè)圖技術(shù),采用航空測(cè)量、遙感、物探、全球定位系統(tǒng)、試驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的技術(shù),采用智能化系統(tǒng)、一體化系統(tǒng)和災(zāi)害防范系統(tǒng)。這些高科技的加入使航測(cè)遙感技術(shù)更好為人類服務(wù)。
1 對(duì)航測(cè)遙感技術(shù)的看法是在不同領(lǐng)域的應(yīng)用,做出不同的貢獻(xiàn)
航測(cè)遙感技術(shù)在鐵路方面的應(yīng)用。航測(cè)遙感技術(shù)在鐵路航測(cè)上得到了應(yīng)用。在鐵路的發(fā)展中它起到了巨大的作用。它使對(duì)鐵路的航測(cè)進(jìn)入了數(shù)字化時(shí)代,讓鐵路的發(fā)展與高科技相聯(lián)系,讓高科技帶動(dòng)鐵路鏈。在鐵路的運(yùn)營系統(tǒng)中采用數(shù)字化的測(cè)繪方法,使測(cè)繪的結(jié)果更加精準(zhǔn)更加清晰明了,讓計(jì)算者在好的方法下工作,起到了加速運(yùn)算的效果。同時(shí)對(duì)信息的管理采用綜合所得信息的方式,縮減了信息的管理難度。在綜合信息中這些技術(shù)的應(yīng)用使信息管理的準(zhǔn)確度得到提高,在合理的運(yùn)營和科技的方法中為鐵路的發(fā)展做出了卓越的貢獻(xiàn)。同時(shí)加強(qiáng)對(duì)鐵路的繪制和勘測(cè),用圖像、數(shù)據(jù)和航測(cè)讓勘測(cè)更加簡易,使鐵路的運(yùn)營范圍得到擴(kuò)展,使鐵路以更大的數(shù)量投入到運(yùn)營,做到為運(yùn)輸業(yè)為人們的出行服務(wù),同時(shí)針對(duì)惡劣地形可以用技術(shù)代替實(shí)際探測(cè),用眼睛的觀測(cè)和腦子的計(jì)算代替用腳步通過實(shí)地行走去勘測(cè)復(fù)雜地形,用最簡單的途徑去完成最復(fù)雜的勘測(cè)。在以后的發(fā)展中,我國會(huì)更加加強(qiáng)它的作用,用更多的知識(shí)庫、數(shù)據(jù)和地形模擬做到更加專業(yè)化和準(zhǔn)確化,讓它的發(fā)展體現(xiàn)我國的科技實(shí)力,讓航測(cè)遙感技術(shù)同我國的高科技緊密聯(lián)系,共創(chuàng)高科技時(shí)代。
航測(cè)遙感技術(shù)在地圖測(cè)繪中的應(yīng)用。在當(dāng)今航測(cè)遙感技術(shù)的發(fā)展中為地圖測(cè)繪的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。地圖的測(cè)繪需要通過不同的地理環(huán)境和不同的地形。而此技術(shù)的開展方便了地圖測(cè)繪。利用空中攝影,對(duì)勘測(cè)的內(nèi)容運(yùn)用縮小比例的方法。在航測(cè)遙感技術(shù)發(fā)明以前人們必須克服地形的困難對(duì)地形加以勘測(cè),既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力還會(huì)對(duì)勘測(cè)人員帶來危險(xiǎn),而如今僅需掌握相應(yīng)的技術(shù)就可以完成,讓科技帶動(dòng)了地圖測(cè)繪的發(fā)展,在未來的發(fā)展中,我國研究專家還會(huì)投入更多的精力和資金去完成對(duì)地圖測(cè)繪的研究,讓地圖測(cè)繪更加簡易和準(zhǔn)確,讓復(fù)雜的地形成為不了我們研究的障礙,讓比例更加細(xì)小,讓研究更加深入,讓地質(zhì)的每一個(gè)特征都能被我們了解,用發(fā)現(xiàn)的雙眼去完成航測(cè)遙感技術(shù)的每一個(gè)步驟。同時(shí)要加強(qiáng)勘測(cè)經(jīng)驗(yàn)的積累,只有有豐富的經(jīng)驗(yàn)才能使記錄不出現(xiàn)錯(cuò)誤,更好為勘測(cè)服務(wù),地圖的比例一定要找準(zhǔn),切記差之毫厘謬以千里,讓航測(cè)遙感技術(shù)更好為地圖測(cè)繪服務(wù)。
航測(cè)遙感技術(shù)在工程布置及水文地質(zhì)勘測(cè)中的應(yīng)用。在工程布置中應(yīng)用到了航測(cè)遙感技術(shù),它可以使我們對(duì)工程大抵有一定的了解,了解工程的原貌和施工中的困難。在進(jìn)行工程布置前就有了標(biāo)準(zhǔn)和方法。針對(duì)工程的難點(diǎn)采取相應(yīng)的措施,對(duì)工程的地形進(jìn)行勘測(cè),讓地形的成功布置體現(xiàn)新型高科技。同時(shí)水文地質(zhì)勘測(cè)中也應(yīng)用了航測(cè)遙感技術(shù),在打井的過程中需要對(duì)周圍的地形進(jìn)行了解同時(shí)還要對(duì)水質(zhì)和水的總量進(jìn)行了解,在最優(yōu)的環(huán)境中進(jìn)行鑿井。同時(shí)打井的地點(diǎn)還要方便周圍群眾,不能出現(xiàn)危險(xiǎn)的地形,而航測(cè)遙感技術(shù)可以幫我們發(fā)現(xiàn)這一點(diǎn),這對(duì)工程和水文地質(zhì)勘測(cè)來說是相當(dāng)關(guān)鍵的。而在未來的發(fā)展中,此技術(shù)會(huì)得到更多的應(yīng)用,在西部干旱地區(qū),在國家的西部大發(fā)展政策的運(yùn)用中,更多的工程投入生產(chǎn),而航測(cè)遙感技術(shù)會(huì)更廣泛的應(yīng)用,在更多艱險(xiǎn)的地形中,在更多缺水的地區(qū)中。相信在航測(cè)遙感技術(shù)的發(fā)展中更好造福于生活在不同地質(zhì)中的人群。
2 對(duì)航測(cè)遙感技術(shù)的看法是運(yùn)用了不同的高科技
航測(cè)遙感技術(shù)中運(yùn)用航空攝影和航測(cè)測(cè)圖技術(shù)。在此技術(shù)應(yīng)用中加強(qiáng)了航空攝影技術(shù),它使勘測(cè)人員在空中進(jìn)行航測(cè)遙感技術(shù)勘測(cè),把圖像拍攝下來,通過計(jì)算比例的方法進(jìn)行測(cè)量。它要求拍攝人員有很好的技術(shù)同時(shí)必須進(jìn)行精密的計(jì)算。而航測(cè)測(cè)圖技術(shù)通過對(duì)圖形的計(jì)算測(cè)出數(shù)據(jù)。它使我們面對(duì)艱難地形有了克服它的能力,使環(huán)境成為不了制約我們探測(cè)自然的阻力。在技術(shù)的運(yùn)用中我們可以克服氣候和不好天氣的影響可以克服拍攝周期的過長,通過激光掃描技術(shù),讓測(cè)試結(jié)果更加準(zhǔn)確,同時(shí)經(jīng)過對(duì)三維數(shù)據(jù)的掌握使設(shè)計(jì)更符合地形,通過對(duì)坐標(biāo)的精準(zhǔn)計(jì)算和繪制為人類各種活動(dòng)服務(wù),為土地的開發(fā),水文地質(zhì)的勘測(cè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。以航空攝影和航測(cè)測(cè)圖技術(shù)為基礎(chǔ)的引領(lǐng)下發(fā)展更多關(guān)于攝影和航測(cè)技術(shù),讓航測(cè)遙感技術(shù)走進(jìn)更多的領(lǐng)域中。
采用航空測(cè)量、遙感、物探、全球定位系統(tǒng)、試驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的技術(shù)。在航測(cè)遙感技術(shù)中加強(qiáng)航測(cè)技術(shù)與遙感的結(jié)合,讓它們相輔相成更好的合作,遙感技術(shù)可應(yīng)用于制地形圖,航空測(cè)量是遙感技術(shù)的分支,通過近些年廣泛的編制儀器讓航空測(cè)量和遙感技術(shù)合二為一,很多工作地點(diǎn)把兩種技術(shù)共同開發(fā),共同潛質(zhì)。在物探技術(shù)應(yīng)用中通過探索對(duì)地形和環(huán)境進(jìn)行精確的了解,使工作人員的探索變成安全探索,使復(fù)雜的地點(diǎn)能夠被勘測(cè)者記清楚,并使危險(xiǎn)地點(diǎn)被人們所掌握,對(duì)于出現(xiàn)危險(xiǎn)的人群和迷失在危險(xiǎn)地點(diǎn)的人來說可以化解危機(jī),使探測(cè)更好的為人們所用。試驗(yàn)數(shù)據(jù)的技術(shù)的研發(fā)使數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確,使得到的數(shù)據(jù)通過試驗(yàn)的方法更好的應(yīng)用于航測(cè)遙感技術(shù)中,通過實(shí)驗(yàn)可以更加符合地形。通過這些技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用,通過高科技手段服務(wù)于艱難的勘測(cè)中,讓勘測(cè)不再艱難。
采用智能化系統(tǒng)、一體化系統(tǒng)和災(zāi)害防范系統(tǒng)。在航測(cè)遙感技術(shù)中將廣泛應(yīng)用智能化系統(tǒng),通過智能的技術(shù)把勘測(cè)技術(shù)存入計(jì)算機(jī),要掌握計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,通過正確的程序把結(jié)果存進(jìn)去。同時(shí)要做到一體化,對(duì)采集的內(nèi)容要符合相應(yīng)的內(nèi)容,既要有操作系統(tǒng)的科技含量又要符合各自的標(biāo)準(zhǔn),區(qū)分的看相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。一定不要混淆了勘測(cè)對(duì)象,通過精密的計(jì)算和研究掌握各自的特點(diǎn),使每一次勘測(cè)都能成功完成。在新的航測(cè)遙感技術(shù)中采用了災(zāi)害防范系統(tǒng),在勘測(cè)過程中出現(xiàn)的危險(xiǎn)地質(zhì)中使得預(yù)測(cè)工作較薄弱,只有出現(xiàn)危險(xiǎn)才會(huì)發(fā)現(xiàn),而災(zāi)害防范系統(tǒng)可以在有危害征兆的時(shí)候就提醒我們?yōu)暮σ絹?,從源頭上制止了災(zāi)害的到來。同時(shí)在勘測(cè)中出現(xiàn)不清楚哪些是危害地質(zhì),出現(xiàn)了發(fā)現(xiàn)一處地質(zhì)災(zāi)害整治一處地質(zhì)災(zāi)害,缺乏科學(xué)地調(diào)查和有利的監(jiān)測(cè)。在勘測(cè)中要加強(qiáng)預(yù)防,并且通過智能的手段緊抓一體化,讓航測(cè)遙感技術(shù)更安全更方便更智能的為我們服務(wù)。
3 總結(jié)
在當(dāng)今航測(cè)遙感技術(shù)的應(yīng)用中更好的同科技緊密聯(lián)系,用最優(yōu)的方法、最好的儀器、最新的科技、最優(yōu)秀的勘測(cè)人員完成一次又一次的勘測(cè)任務(wù)。為我國地質(zhì)事業(yè)的發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。為我國的科技勘探同國外的接軌奉獻(xiàn)著力量,相信在以后的應(yīng)用中會(huì)更加加強(qiáng)技術(shù)改革,使更多人對(duì)航測(cè)遙感技術(shù)的看法更加積極和穩(wěn)妥,為勘測(cè)事業(yè)的發(fā)展奠定更高的基礎(chǔ),為我國的政治經(jīng)濟(jì)文化的發(fā)展更盡突出貢獻(xiàn),讓航測(cè)遙感技術(shù)創(chuàng)出更多的輝煌。
關(guān)鍵詞:遙感監(jiān)測(cè)技術(shù);國土資源;應(yīng)用分析
中圖分類號(hào):F301.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
保護(hù)耕地是我國必須長期堅(jiān)持的一項(xiàng)基本國策。除采用強(qiáng)有力的法律 、行政、經(jīng)濟(jì)、規(guī)劃等手段嚴(yán)格治本之外 ,還需要采用高新技術(shù)對(duì)土地利用狀況進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。隨著近代航空航天技術(shù)的發(fā)展與成熟 ,運(yùn)用遙感技術(shù)進(jìn)行大面積、大規(guī)模、實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的土地等地球資源信息的采集已成為可能 。遙感信息是地表各種地物要素的真實(shí)反映 ,能清晰地顯示各種土地利用類型的特征與分布。
1.土地利用監(jiān)測(cè)技術(shù)方法
我國土地利用監(jiān)測(cè)的傳統(tǒng)方法有土地利用現(xiàn)狀調(diào)查和變更調(diào)查等,主要通過實(shí)地調(diào)查了解土地實(shí)際利用情況,一直以來都被廣泛應(yīng)用。隨著土地利用變化日趨頻繁,利用常規(guī)傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)手段難以滿足快速準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)土地資源變化的要求,基于遙感的土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方法得到廣泛運(yùn)用。
1.1 土地利用現(xiàn)狀調(diào)查
我國2007-2009年開始開展了第二次全國土地調(diào)查,利用傳統(tǒng)土地利用現(xiàn)狀調(diào)查方法,分縣全面查清了我國土地的類型、數(shù)量、質(zhì)量、分布、利用狀況并作出科學(xué)評(píng)價(jià),為制定國民經(jīng)濟(jì)計(jì)劃和有關(guān)政策,進(jìn)行農(nóng)業(yè)區(qū)劃、土地利用規(guī)劃、建立土地調(diào)查、土地統(tǒng)計(jì)、土地登記制度以及土地基礎(chǔ)信息系統(tǒng)等提供了科學(xué)依據(jù)。之后每年開展的土地變更調(diào)查及時(shí)客觀地反映了土地利用變化狀況,為實(shí)施嚴(yán)格的耕地保護(hù)制度以及全面落實(shí)運(yùn)用土地政策參與國民經(jīng)濟(jì)宏觀調(diào)控職能提供了數(shù)據(jù)支持。
1.2 土地利用動(dòng)態(tài)遙感監(jiān)測(cè)
土地利用動(dòng)態(tài)遙感監(jiān)測(cè),是以上一年度土地變更調(diào)查的數(shù)據(jù)及圖件為基礎(chǔ),運(yùn)用遙感圖像處理與識(shí)別技術(shù),從遙感圖像上提取變化信息,從而達(dá)到對(duì)耕地及建設(shè)用地等土地利用變化情況定期監(jiān)測(cè)的目的。與其他監(jiān)測(cè)手段相比,遙感監(jiān)測(cè)具有速度快、精度高、范圍廣等特點(diǎn)。自新一輪國土資源大調(diào)查至今,建立了在充分利用3S以及地面調(diào)查和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊等技術(shù)手段基礎(chǔ)上的土地利用動(dòng)態(tài)遙感監(jiān)測(cè)體系,進(jìn)行了連續(xù)、多周期、多目標(biāo)的遙感監(jiān)測(cè),實(shí)現(xiàn)了對(duì)重點(diǎn)地區(qū)、特定目標(biāo)土地利用狀況的快速監(jiān)測(cè)。
遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)有:
1)監(jiān)測(cè)成果具有精度高、現(xiàn)勢(shì)性強(qiáng)、可視化程度高、客觀反映現(xiàn)狀、檢索查詢便捷等優(yōu)點(diǎn),體現(xiàn)了客觀性、及時(shí)性,彌補(bǔ)了人工巡查的時(shí)間與人力不足的缺陷。
2)克服了常規(guī)巡查的人為性偏差,實(shí)現(xiàn)了優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),擴(kuò)大了監(jiān)管的廣度和深度,實(shí)現(xiàn)了對(duì)違法違規(guī)用地早發(fā)現(xiàn)、早報(bào)告、早制止、早糾正的快速反應(yīng)。
2.土地利用遙感監(jiān)測(cè)成果在國土資源管理工作中的應(yīng)用
土地利用動(dòng)態(tài)遙感監(jiān)測(cè)成果能全面準(zhǔn)確的反映近年來的土地利用變化情況,為國土資源管理提供現(xiàn)勢(shì)性的基礎(chǔ)資料,在土地參與國民經(jīng)濟(jì)宏觀調(diào)控方面發(fā)揮了重要作用。
2.1在土地變更調(diào)查中的應(yīng)用
為保持二次調(diào)查成果的現(xiàn)勢(shì)性,從2010年起,國家將土地變更調(diào)查與遙感監(jiān)測(cè)工作統(tǒng)一起來,全面啟動(dòng)全國土地利用變更調(diào)查監(jiān)測(cè)與核查工程。其技術(shù)路線是:各地以遙感監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)的變化圖斑為引導(dǎo),將“大范圍”土地變更調(diào)查轉(zhuǎn)變?yōu)槟繕?biāo)明確的“點(diǎn)線”調(diào)查,提高了準(zhǔn)確性,通過應(yīng)用監(jiān)測(cè)結(jié)果復(fù)核土地變更調(diào)查,發(fā)現(xiàn)土地變更調(diào)查的錯(cuò)漏現(xiàn)象,抽取部分重點(diǎn)地區(qū)、重點(diǎn)地類,組織開展國家級(jí)外業(yè)實(shí)地核實(shí)工作。
2.1.1減少人為干預(yù),保障數(shù)據(jù)真實(shí)
以往國家單純對(duì)數(shù)據(jù)流量的合理性進(jìn)行審核,外業(yè)實(shí)地核實(shí)量很小,人為干預(yù)調(diào)查成果的空間較大。新形勢(shì)下土地變更調(diào)查工作,以全覆蓋的遙感影像為基礎(chǔ),結(jié)合遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)成果,對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量總體掌控,輔以對(duì)數(shù)據(jù)流量的合理性審核,可以全面核查每一變化圖斑的地類、位置、范圍,尤其國家級(jí)外業(yè)核查手段的采用,最大限度地避免了人為干預(yù)調(diào)查數(shù)據(jù)的現(xiàn)象,保證了數(shù)據(jù)的真實(shí)性。
2.1.2數(shù)據(jù)覆蓋廣,整合度高
對(duì)照遙感監(jiān)測(cè)影像,對(duì)國家下發(fā)遙感監(jiān)測(cè)圖斑逐一核實(shí),并將規(guī)劃、耕保、執(zhí)法和地籍等多個(gè)部門的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效整合。整合年度土地利用計(jì)劃下達(dá)、執(zhí)行情況資料,基本農(nóng)田補(bǔ)劃、調(diào)整等相關(guān)圖件、數(shù)據(jù)資料,年度建設(shè)用地審批、土地開發(fā)復(fù)墾整理等資料,違法用地的數(shù)量、范圍、位置及查處資料,全面摸清了轄區(qū)內(nèi)土地利用變化情況,尤其是新增建設(shè)用地情況,克服過去主要依據(jù)用地批文進(jìn)行土地變更的局限性,保證了年度變更調(diào)查成果的完整性、現(xiàn)勢(shì)性。
2.2在土地執(zhí)法監(jiān)察工作中的應(yīng)用
衛(wèi)片執(zhí)法檢查是在年度土地變更調(diào)查國家級(jí)外業(yè)核查后,依據(jù)年度變更調(diào)查數(shù)據(jù)庫及遙感監(jiān)測(cè)成果,對(duì)照遙感監(jiān)測(cè)影像,從監(jiān)測(cè)圖斑中抽點(diǎn)圖斑,開展土地執(zhí)法檢查工作。遙感影像提供了一個(gè)客觀的,持久的解譯數(shù)據(jù)源,數(shù)據(jù)結(jié)果具有重現(xiàn),是土地執(zhí)法檢查部門事前發(fā)現(xiàn)、事中跟蹤、事后評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源,最大限度地及早發(fā)現(xiàn)土地違法行為,包括因交通不便不易通過巡查及時(shí)發(fā)現(xiàn)或因檢查不到位而隱藏的土地違法行為,威懾了各種不規(guī)范用地行為,遏制了違法用地現(xiàn)象,取得了明顯的效果。
2.3在用地審批業(yè)務(wù)中的應(yīng)用
遙感監(jiān)測(cè)成果數(shù)據(jù)客觀反映監(jiān)測(cè)區(qū)耕地、建設(shè)用地變化情況,使新增建設(shè)用地占用耕地面積、范圍得到直觀體現(xiàn)。應(yīng)用季度監(jiān)測(cè)、半年監(jiān)測(cè)以及年度監(jiān)測(cè)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)成果可以快速發(fā)現(xiàn)監(jiān)測(cè)區(qū)域范圍內(nèi)用地現(xiàn)狀、耕地變化情況和地類變化情況,對(duì)于需要審批的建設(shè)用地通過高分辨率監(jiān)測(cè)成果數(shù)據(jù)可以客觀的確認(rèn)其合法性、可行性和科學(xué)性,通過實(shí)地驗(yàn)證,即獲取到土地利用的現(xiàn)勢(shì)性數(shù)據(jù),減少了資金浪費(fèi),使土地管理決策機(jī)構(gòu)根據(jù)土地利用動(dòng)態(tài)遙感監(jiān)測(cè)成果數(shù)據(jù),決策用地指標(biāo),制定用地管理措施,并對(duì)建設(shè)用地的審批、利用、開發(fā)、管理實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)督。
2.4 在土地利用總體規(guī)劃修編中的應(yīng)用
利用最新的遙感成果資料,修正規(guī)劃區(qū)內(nèi)各類用地與提供的土地利用現(xiàn)狀圖的不一致部分,客觀的反映現(xiàn)勢(shì)的用地情況,為土地利用總體規(guī)劃修編提供基礎(chǔ)圖件和信息。
3. 國土資源管理利用遙感監(jiān)測(cè)取得的成果及建議
通過規(guī)劃實(shí)施動(dòng)態(tài)遙感監(jiān)測(cè),可以對(duì)規(guī)劃實(shí)施情況進(jìn)行監(jiān)督檢查,包括監(jiān)測(cè)未經(jīng)批準(zhǔn)的建設(shè)工程及檢查規(guī)劃批準(zhǔn)項(xiàng)目的落實(shí)情況,如規(guī)劃項(xiàng)目的完成情況。這對(duì)地方政府在規(guī)劃實(shí)施和執(zhí)行力度上起到非常有效的震懾作用,有效地促進(jìn)了地方政府加大對(duì)規(guī)劃的執(zhí)行力度。同時(shí),我國耕地面積逐年減少,建設(shè)占用耕地是耕地減少的一個(gè)重要原因,大批開發(fā)區(qū)非法圈地,盲目建設(shè)占用耕地,“征而不開”、“開而不發(fā)”,造成大量耕地閑置撂荒。
建議擴(kuò)大遙感監(jiān)測(cè)成果的應(yīng)用社會(huì)化水平,首先要進(jìn)一步提高對(duì)數(shù)據(jù)應(yīng)用和共享機(jī)制建設(shè)的認(rèn)識(shí),不斷完善現(xiàn)有制度和數(shù)據(jù)匯交辦法,加強(qiáng)部門協(xié)調(diào)。再次要擴(kuò)大數(shù)據(jù)成果應(yīng)用范圍,監(jiān)測(cè)成果在立足于國土資源管理需求的基礎(chǔ)上,要面向社會(huì)公益性,逐步擴(kuò)大遙感監(jiān)測(cè)信息成果的可查詢度,以滿足更多使用單位的需求,促進(jìn)成果應(yīng)用社會(huì)化。
結(jié)束語
綜上所述,土地利用動(dòng)態(tài)遙感監(jiān)測(cè)體系在土地管理及土地督察中的作用明顯且意義重大,在對(duì)土地規(guī)劃的執(zhí)行力度、土地批后監(jiān)管和地類管理等工作上越來越扮演著至關(guān)重要的角色,尤其在經(jīng)濟(jì)效益方面,能有效減少由于違法違規(guī)用地所造成的經(jīng)濟(jì)損失。
參考文獻(xiàn):
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水庫的溫室氣體排放主要產(chǎn)生于匯入庫區(qū)水體中有機(jī)物質(zhì)的分解。目前,國內(nèi)外專家學(xué)者基于生態(tài)學(xué)方法,對(duì)不同氣候、地形條件下的水庫開展了觀測(cè)研究,結(jié)果表明水庫存在一定量的溫室氣體排放,但在不同環(huán)境和流域背景條件下水庫的排放水平存在明顯的區(qū)別。即使在同一個(gè)水庫內(nèi),受水庫形態(tài)以及水力和水環(huán)境條件空間異質(zhì)性的影響,不同水域的溫室氣體排放也存在顯著的差異。
影響水庫溫室氣體排放的主要過程可分為兩類:其一是為水庫或其沉積物提供有機(jī)碳的過程,其二是影響水庫溫室氣體產(chǎn)生與排放的過程。前者主要取決于水庫集水區(qū)內(nèi)通過地表徑流提供的有機(jī)物質(zhì)輸入和消落區(qū)內(nèi)植物、凋落物、土壤中挾帶的陸源有機(jī)質(zhì);后者的影響因素則包括水體中有機(jī)質(zhì)、溫度、溶解氧以及表層水體初級(jí)生產(chǎn)力等水體理化特征的表征參數(shù)。通過對(duì)上述過程和參數(shù)的監(jiān)測(cè),有助于了解和分析產(chǎn)生水庫溫室氣體排放強(qiáng)度及其時(shí)空變化的原因。
目前,國際上開展水庫溫室氣體研究尚未形成一套成熟的方法體系,如何以科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆椒ǐ@得水庫的溫室氣體排放強(qiáng)度及其變化動(dòng)態(tài),是各國學(xué)者正在努力探討的科學(xué)問題。
2008年8月,聯(lián)合國教科文組織(UNESCO)與國際水電協(xié)會(huì)(IHA)聯(lián)合啟動(dòng)“淡水水庫溫室氣體排放研究項(xiàng)目”,旨在了解水庫溫室氣體排放的影響及相關(guān)過程,基于其前期的研究成果,提出了《淡水水庫溫室氣體測(cè)量指南》(下簡稱《指南》)。《指南》在述及基于原位監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的排放量估算時(shí),指出了對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行空間尺度外推、時(shí)間整合以及凈排放量計(jì)算的重要性,但對(duì)于水庫溫室氣體排放這樣一種存在極強(qiáng)空間異質(zhì)與時(shí)間變異性的現(xiàn)象而言,《指南》推薦的統(tǒng)計(jì)分析方法存在明顯的不足。
因此,基于原位觀測(cè)的生態(tài)學(xué)研究方法,雖然有助于了解溫室氣體產(chǎn)生、排放的過程,但無法掌握水庫,尤其是大型水庫溫室氣體排放的空間分布特征和時(shí)間變化過程,從而使得水庫溫室氣體排放量的估算存在很大的不確定_生。科學(xué)家Lcuis等人對(duì)溫帶(加拿大、美國、芬蘭)與熱帶(巴西、法屬圭亞那)地區(qū)20多個(gè)水庫的水庫溫室氣體測(cè)量結(jié)果進(jìn)行了比較,結(jié)果表明不同氣候條件下水庫的排放存在明顯的差異。以甲烷為例:溫帶地區(qū)平均甲烷排放約20mg/m2?d,而熱帶地區(qū)達(dá)到3D0mg/m2?d(毫克每平方米每天)。在同一個(gè)水庫內(nèi),其觀測(cè)結(jié)果也表現(xiàn)出較大的變化幅度,如法屬圭亞那的小梭(Petlt Saut)水庫的平均甲烷排放約為n40mg/m2?d,而觀測(cè)獲得的實(shí)際排放通量變化范圍為5―38D0mg/m2?d,若僅以該水庫的平均排放水平進(jìn)行排放量的估算或與其他水庫進(jìn)行對(duì)比,顯然將導(dǎo)致片面的結(jié)論。
另一方面,人們往往是在水庫建成后才意識(shí)到水庫的溫室氣體排放問題,因此大多缺乏水庫建設(shè)前溫室氣體排放的本底值,從而無法以生態(tài)學(xué)觀測(cè)手段獲得由水庫建設(shè)導(dǎo)致的溫室氣體凈排放水平,無法對(duì)水庫溫室氣體排放進(jìn)行客觀的評(píng)價(jià)。解決的方法是將遙感與生態(tài)學(xué)方法相結(jié)合,掌握水庫溫室氣體排放空間格局、時(shí)間過程和凈排放水平。
遙感數(shù)據(jù)具有多尺度、多光譜、多時(shí)相的特點(diǎn)。多尺度是指遙感能以不同的空間分辨率記錄地表信息,以不同的詳細(xì)程度反映地表格局等特征;多光譜是指遙感以不同的波段設(shè)置,記錄地物在不同波長處對(duì)太陽輻射的吸收特性;多時(shí)相則是指遙感能以不同的周期對(duì)同一地區(qū)進(jìn)行重復(fù)觀測(cè),并且伴隨遙感技術(shù)的發(fā)展,可以形成較長時(shí)間序列內(nèi)的遙感數(shù)據(jù)集。遙感數(shù)據(jù)的以上特點(diǎn),決定了它能在反映地球表面宏觀結(jié)構(gòu)特性的同時(shí)l也反映微觀局部的差異,全面、客觀、系統(tǒng)地反映地表的狀況及動(dòng)態(tài),遙感也因此成為目前可實(shí)現(xiàn)對(duì)地表時(shí)空連續(xù)觀測(cè)的重要技術(shù)手段,廣泛應(yīng)用于地物的識(shí)別以及對(duì)地表空間結(jié)構(gòu)與時(shí)間過程的監(jiān)測(cè),具體的應(yīng)用包括地表溫度與土壤濕度監(jiān)測(cè)、植被類型與植被覆蓋度監(jiān)測(cè)、水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)、地表水分蒸發(fā)以及生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量及演化評(píng)定等。
受傳感器信號(hào)接收過程中大氣吸收與散射以及地表其他過程的影響,遙感技術(shù)并不能直接捕捉水庫水氣界面的溫室氣體通量特征,只能通過對(duì)與水庫溫室氣體排放相關(guān)的各個(gè)過程和參數(shù)的間接監(jiān)測(cè),反映水庫溫室氣體排放強(qiáng)度及其空間分布特征。主要體現(xiàn)在三個(gè)方面:一是對(duì)庫區(qū)生境的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),包括集水區(qū)水土流失、面源污染、消落區(qū)植被恢復(fù)等,分析庫區(qū)陸地生態(tài)系統(tǒng)碳元素注入等過程對(duì)水庫溫室氣體排放產(chǎn)生的影響;二是對(duì)水庫水環(huán)境異質(zhì)性的監(jiān)測(cè),分析產(chǎn)生水庫溫室氣體排放空間異質(zhì)性的原因;三是利用遙感歷史積累數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)對(duì)歷史狀況的追溯。
庫區(qū)陸地生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)
作為產(chǎn)生水庫溫室氣體排放的重要碳物質(zhì)來源,進(jìn)入庫區(qū)水體碳物質(zhì)的量決定了溫室氣體產(chǎn)生以及排放量。《指南》中指出水庫中碳物質(zhì)來源包括自源與異源兩類,自源主要產(chǎn)生于水生生物的代謝過程,異源則包括消落區(qū)內(nèi)植被與土壤中有機(jī)物質(zhì)的淹沒分解以及集水區(qū)內(nèi)隨水土流失的有機(jī)物質(zhì)注入。
集水區(qū)水土流失是影響庫區(qū)水體的重要地表過程,而隨水土流失進(jìn)入水體的碳物質(zhì)是使水庫在建設(shè)前后持續(xù)產(chǎn)生溫室氣體的重要碳物質(zhì)來源;消落區(qū)植被與土壤中的有機(jī)碳則是導(dǎo)致水庫溫室氣體凈排放的主要碳物質(zhì)來源。遙感可以監(jiān)測(cè)陸地生態(tài)系統(tǒng)的碳負(fù)荷,從而分析庫區(qū)陸域入庫碳通量,為水庫溫室氣體的估算提供依據(jù)。
遙感技術(shù)之所以可以成為水土流失監(jiān)測(cè)的一種有效手段,是由于其對(duì)地表一些典型的水土流失標(biāo)志,如地表程度、植被覆蓋度和土地利用類型變化等,進(jìn)行了空間連續(xù)的記錄。以經(jīng)過高精度預(yù)處理(定標(biāo)、輻射校正、大氣校正、幾何校正等)的遙感影像提取包括庫區(qū)土壤可蝕性因子、地形因子、植被因子等水土流失標(biāo)志的專題信息,結(jié)合開展地面調(diào)查獲得的地區(qū)水土流失防治以及降雨強(qiáng)度等綜合信息,輔以GIS的空間數(shù)據(jù)處理和分析功能,可實(shí)現(xiàn)對(duì)庫區(qū)水土流失強(qiáng)度的定量監(jiān)測(cè)?;谏鲜龇椒▽?duì)三峽庫區(qū)2007年水土流失進(jìn)行監(jiān)測(cè),并根據(jù)不同的流失強(qiáng)度進(jìn)行分區(qū),結(jié)果表明:三峽庫區(qū)2007年水土流失總面積37335平方公里,占庫區(qū)土地面積的64.5%,其中輕度侵蝕面積占29.2%、中度侵蝕面積占42%、強(qiáng)度及以上侵蝕面積占28.8%。以上結(jié)果結(jié)合庫區(qū)土壤屬性等數(shù)據(jù),可用以定性分析可能產(chǎn)生明顯碳流失的敏感區(qū)域。
在水土流失監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上,補(bǔ)充開展庫區(qū)徑流小區(qū)觀測(cè),分析不同地形和植被條件下的碳流失強(qiáng)度,建立碳流失強(qiáng)度與地形、植被以及水土流失強(qiáng)度的定量關(guān)系,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)庫區(qū)陸域的碳流失通量估算。
消落區(qū)是水庫季節(jié)性水位漲落而周期性出露于水面的特殊區(qū)域。以三峽水庫為例,2010年三峽水庫實(shí)現(xiàn)175米最高位蓄水,意味著次年水位降至145米汛限水位后將在30米的水位落差內(nèi)形成消落區(qū)。在水位逐漸降低的過程中,出露的消落區(qū)將產(chǎn)生植被的自然恢復(fù)及植物與土壤中有機(jī)物質(zhì)的積累過程。利用高時(shí)間分辨率遙感數(shù)據(jù),對(duì)不同高程下消落區(qū)在退水初期的植被狀況及其隨后的恢復(fù)過程進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè),包括植被的覆蓋度水平、生物量等,進(jìn)而可以估算消落區(qū)植被的碳儲(chǔ)量水平。對(duì)2D09年三峽172米消落區(qū)內(nèi)植被的遙感監(jiān)測(cè)結(jié)果表明,消落區(qū)平均植被覆蓋度在退水初期(2009年6月)為31%,而在退水末期(2009年8月)達(dá)到67.6%。當(dāng)水庫進(jìn)入新一輪的蓄水過程,新生植被再次被淹沒盹即可根據(jù)遙感監(jiān)測(cè)的結(jié)果,估算蓄水淹沒的植被生物量或有機(jī)碳的量,結(jié)合特定環(huán)境條件下植物體的分解速率研究結(jié)果,實(shí)現(xiàn)對(duì)水淹沒植被產(chǎn)生的溫室氣體排放量及相應(yīng)排放速率的估算。
與此同時(shí),水庫低水位期間對(duì)消落區(qū)植被的遙感監(jiān)測(cè)結(jié)果,也可為開展蓄水后水氣界面觀測(cè)點(diǎn)位的選擇提供參考。消落區(qū)在出露期植被恢復(fù)的特殊性質(zhì),決定了其在蓄水后將成為水庫溫室氣體排放的熱點(diǎn)區(qū)域,因此在設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)開展通量觀測(cè)時(shí),需重點(diǎn)考慮。根據(jù)蓄水前對(duì)消落區(qū)植被分布狀況遙感監(jiān)測(cè)的結(jié)果,結(jié)合地形和土壤等信息,對(duì)可能產(chǎn)生相同排放水平的區(qū)域進(jìn)行分區(qū),并設(shè)置相應(yīng)觀測(cè)點(diǎn)開展觀測(cè),基于分區(qū)與觀測(cè)結(jié)果可對(duì)消落區(qū)產(chǎn)生的溫室氣體排放量進(jìn)行估算。
水環(huán)境異質(zhì)性的監(jiān)測(cè)
基于原位觀測(cè)的生態(tài)學(xué)方法,受儀器與經(jīng)費(fèi)的影響,往往只能選擇小部分水域開展觀測(cè),且容易將注意力集中于可能產(chǎn)生溫室氣體的敏感區(qū)域如淺水區(qū)、消落區(qū)等。由于各個(gè)觀測(cè)點(diǎn)的空間代表性有限,在進(jìn)行排放水平的空間外推或基于觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行模型模擬時(shí),將導(dǎo)致估算結(jié)果偏離真實(shí)的排放水平。
遙感技術(shù)可獲取不同理化狀態(tài)下表層水體所表現(xiàn)出來的反射率差異,實(shí)現(xiàn)對(duì)葉綠素a、可溶性有機(jī)質(zhì)等影響溫室氣體排放關(guān)鍵參數(shù)的空間分布特征,分析表層水體空間異質(zhì)性,進(jìn)而可客觀分析由此導(dǎo)致的溫室氣體排放空間分布格局。
純凈水體在可見光波段的反射率曲線是接近線性的,且隨著波長增加反射率呈降低趨勢(shì)。自然水體中由于污染物質(zhì)對(duì)入射輻射的選擇性吸收和散射作用,使水體的反射光譜曲線呈現(xiàn)不同的形態(tài)。通常認(rèn)為影響水體光譜反射率的污染物質(zhì)主要有三種:浮游植物、懸浮物以及由黃腐酸、腐殖酸組成的溶解性有機(jī)物(通常稱為黃色物質(zhì))。由于不同類型污染物具有特定的吸收波長,而不同的污染物濃度又會(huì)對(duì)入射輻射產(chǎn)生不同強(qiáng)度的吸收和散鼽最終導(dǎo)致傳感器接收到的不同水體的輻射信號(hào)表現(xiàn)出不同的反射特性。遙感技術(shù)正是基于這一性質(zhì),通過分析不同水質(zhì)參數(shù)濃度與吸收特征之間的定量關(guān)系進(jìn)行建模、反濱。目前借助遙感手段可反演的表層水體理化指標(biāo)包括葉綠素a、懸浮物、有色可溶性有機(jī)物、總磷、總氮、透明度和水溫等。
大型深水水庫的理化指標(biāo)(溫度、溶解氧等)往往存在分層的現(xiàn)象,而這種分層結(jié)構(gòu)將影響水體中物質(zhì)的轉(zhuǎn)換與傳輸過程。因此,開展對(duì)水庫水體分層結(jié)構(gòu)的研究,將進(jìn)一步促進(jìn)對(duì)溫室氣體產(chǎn)生和排放過程的理解,結(jié)合遙感技術(shù)對(duì)表層水體理化性質(zhì)的監(jiān)測(cè)與觀測(cè)獲得的水體溫度、溶解氧、溶解二氧化碳等參數(shù)的分層特征,建立庫區(qū)水體理化參數(shù)的三維空間分布模型,可更有效地分析產(chǎn)生溫室氣體排放強(qiáng)度時(shí)空變化的原因。
對(duì)水庫建設(shè)前排放水平的追溯
國際上對(duì)水庫溫室氣體排放的認(rèn)識(shí)均是來源于近年來少數(shù)學(xué)者對(duì)少數(shù)水庫開展少數(shù)觀測(cè)工作獲得的初步結(jié)論,而多數(shù)水庫此時(shí)已完成建設(shè)并蓄水運(yùn)行,往往缺少在水庫建設(shè)前相同區(qū)域內(nèi)的溫室氣體排放觀測(cè),缺少溫室氣體排放的本底水平,因此難以分析和估算因水庫建設(shè)所導(dǎo)致的溫室氣體凈排放量,從而無法客觀評(píng)價(jià)水庫建設(shè)導(dǎo)致溫室氣體排放所產(chǎn)生的環(huán)境影響。
遙感技術(shù)經(jīng)歷了長時(shí)期的發(fā)展后,已經(jīng)形成了多平臺(tái)、多時(shí)相的連續(xù)對(duì)地觀測(cè)體系,積累了較長時(shí)間序列的多源遙感數(shù)據(jù)。以現(xiàn)階段開展庫區(qū)溫室氣體排放通量觀測(cè)所獲得的不同環(huán)境條件下庫區(qū)消落區(qū)以及水體的溫室氣體排放因子以及遙感技術(shù)對(duì)庫區(qū)陸域、消落區(qū)以及水環(huán)境的監(jiān)測(cè)結(jié)果為參考,借助積累的遙感時(shí)間序列數(shù)據(jù),對(duì)水庫建設(shè)前庫區(qū)范圍內(nèi)不同土地利用以及水體的溫室氣體排放水平進(jìn)行回溯,進(jìn)而對(duì)因水庫建設(shè)導(dǎo)致的溫室氣體凈排放量進(jìn)行估算。
結(jié)語
關(guān)鍵詞 地籍測(cè)量;遙感;GPS;GIS
中圖分類號(hào):P271 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671—7597(2013)042-102-02
地籍測(cè)量是為獲取和表達(dá)地籍信息所進(jìn)行的測(cè)繪工作,其基本內(nèi)容是測(cè)定土地及其附著物的權(quán)屬、位置、數(shù)量、質(zhì)量和利用情況等。伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,土地利用狀況日新月異,為保持土地利用數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢(shì)性,土地利用變更調(diào)查和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)成為了地籍測(cè)量工作的一個(gè)重要任務(wù)。然而,傳統(tǒng)土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方法由于其獲取數(shù)據(jù)的速度慢、監(jiān)測(cè)被動(dòng)等缺點(diǎn),給測(cè)量工作帶來很多麻煩。遙感技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的發(fā)展,本文從遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的方法及其優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)及改進(jìn)方法三個(gè)方面闡述了遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方法在地籍測(cè)量中的應(yīng)用情況。
1 土地利用動(dòng)態(tài)遙感監(jiān)測(cè)概述
土地利用是指人類有目的地開發(fā)利用土地資源的一切活動(dòng),如農(nóng)業(yè)用地、工業(yè)用地、交通用地、居住用地等。土地利用變更調(diào)查是指在完成土地利用現(xiàn)狀調(diào)查和建立初始地籍后,國家每年對(duì)土地權(quán)屬和用途發(fā)生變化的土地進(jìn)行連續(xù)調(diào)查,全部更新土地資料的過程本質(zhì)是一種動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。在實(shí)際工作中,根據(jù)不同的應(yīng)用需求,對(duì)相應(yīng)類型的土地利用信息進(jìn)行提取,然后測(cè)繪出土地利用現(xiàn)狀圖,通過多時(shí)相的遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行土地利用的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),繪制出土地利用演變圖,并測(cè)算研究區(qū)域內(nèi)各種用地的面積、分布、變化情況及發(fā)展趨勢(shì)。
2 將遙感技術(shù)與土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)進(jìn)行結(jié)合
隨著遙感衛(wèi)星的發(fā)射與遙感技術(shù)的發(fā)展,利用遙感技術(shù)對(duì)地面進(jìn)行觀測(cè),發(fā)現(xiàn)和提取土地利用的變化信息成為遙感的一大應(yīng)用領(lǐng)域。通過遙感技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)大面積觀測(cè),探測(cè)器可以在短時(shí)間內(nèi)對(duì)較大范圍進(jìn)行觀測(cè),這種宏觀的觀測(cè)對(duì)土地使用情況及土地利用變化情況的觀測(cè)極為有利,隨著探測(cè)器空間分辨率的提高,這一技術(shù)對(duì)細(xì)節(jié)的探測(cè)能力也得到了提高,可以更加提取出變化的邊界,對(duì)于不同類型土地面積的量算也更加有利。其次,遙感技術(shù)時(shí)效性很強(qiáng),獲取信息周期短、速度快,可以及時(shí)獲取資料,根據(jù)新舊資料變化進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。另外,遙感數(shù)據(jù)綜合性很強(qiáng),遙感探測(cè)器獲取的是同一時(shí)間內(nèi)大范圍的遙感數(shù)據(jù),可以進(jìn)行綜合對(duì)比,從而得出綜合性結(jié)論。綜合遙感技術(shù)以上的優(yōu)點(diǎn),將其與土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)進(jìn)行結(jié)合,不僅可以最大限度發(fā)揮出自身優(yōu)勢(shì),同時(shí)也可以使土地動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)更加有效。
2.1 多源數(shù)據(jù)的選取
遙感數(shù)據(jù)的選取對(duì)最終判讀精度有重要影響,因此應(yīng)該根據(jù)不同的應(yīng)用需求選擇合適的遙感數(shù)據(jù)。首先,應(yīng)根據(jù)區(qū)域特點(diǎn)及詳查、概查的要求,進(jìn)行地類可判讀性及判對(duì)率的研究、評(píng)價(jià),以確定遙感圖像的空間分辨率。其次,應(yīng)根據(jù)研究區(qū)的作物的農(nóng)時(shí)歷、自然植被的物候期及環(huán)境因素的變化確定遙感圖像的時(shí)間分辨率。最后,還要使用輔助資料,包括地形圖、各類專題圖等。
2.2 預(yù)處理
遙感影像的預(yù)處理能減小外界因素的干擾,增強(qiáng)影像的可判讀性,有效提高監(jiān)測(cè)的精度。遙感影像的預(yù)處理包括幾何校正、影像配準(zhǔn)、輻射校正、影像融合等工作。其中,遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中所涉及的主要技術(shù)問題是輻射校正以及幾何配準(zhǔn)。
引起輻射畸變的原因有兩個(gè):一是傳感器儀器本身產(chǎn)生的誤差、二是大氣對(duì)輻射的影響。圖像配準(zhǔn)的實(shí)質(zhì)就是幾何糾正,根據(jù)幾何畸變的特點(diǎn),采用一種幾何變換將圖像歸化到統(tǒng)一的坐標(biāo)系中。一般有兩種方式:圖像間的匹配和絕對(duì)配準(zhǔn)。
2.3 變化信息提取及變化類型確定
傳統(tǒng)的變化信息提取方法包括圖像目視解譯分類技術(shù)和計(jì)算機(jī)自動(dòng)分類技術(shù)。前者充分利用了判讀人員的先驗(yàn)知識(shí),分類靈活性較好,但存在定位不準(zhǔn)確,效率較低,可重復(fù)性差,存在個(gè)人差異的缺陷;后者的分類原理主要使用分類地物的光譜信息,基于像元的光譜差異,對(duì)地物進(jìn)行分類,但對(duì)于“同譜異物”和“同物異譜”的現(xiàn)象不能做較為理想的處理。
隨著傳感器空間分辨率的提高,輻射分辨率下降,計(jì)算機(jī)自動(dòng)分類技術(shù)分類精度下降。圖像分割技術(shù)的面向?qū)ο蠓诸惙椒ㄔ谝欢ǔ潭壬峡梢钥朔鹘y(tǒng)計(jì)算機(jī)自動(dòng)分類方法的局限。這種方法首先通過分割算法把影像分割為同質(zhì)像元組成的,大小不同的影像對(duì)象,然后利用影像對(duì)象的空間特征和光譜特征來進(jìn)行分類。這種方法充分利用了遙感影像的光譜信息和空間信息,并引入鄰近關(guān)系等上下文信息,這些豐富的信息使得不同地類的語義差異更加明顯,同時(shí),整個(gè)地理過程更符合人類認(rèn)知事物的過程,為提高信息提取的精度提供了條件。
2.4 外業(yè)核查
在變化信息提取之前進(jìn)行外業(yè)調(diào)查,調(diào)查結(jié)果可以指導(dǎo)內(nèi)頁工作,若在變化信息提取之后進(jìn)行外業(yè)核查,可以監(jiān)測(cè)內(nèi)業(yè)精度。二者相輔相成。
2.5 精度評(píng)定
利用外業(yè)核查情況以及內(nèi)業(yè)計(jì)算數(shù)據(jù),對(duì)內(nèi)外業(yè)變化監(jiān)測(cè)的差異記錄核實(shí)并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析及精度評(píng)定。
3 土地利用動(dòng)態(tài)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)
3.1 土地利用動(dòng)態(tài)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
遙感技術(shù)具有可大面積觀測(cè)、時(shí)效性強(qiáng)、綜合性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),將其用于土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),可以同步觀測(cè)較大范圍的土地,得到宏觀的土地利用圖像,可以方便地進(jìn)行綜合性分析,由于遙感衛(wèi)星的飛行周期短,速度快,可以在短時(shí)間內(nèi)獲取影像,現(xiàn)勢(shì)性很強(qiáng),可以及時(shí)根據(jù)新舊土地利用資料進(jìn)行疊加分析得到出土地利用變化情況。
3.2 土地利用動(dòng)態(tài)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)的缺點(diǎn)及改進(jìn)方法
遙感手段目前做出的動(dòng)態(tài)變化結(jié)果雖能反映一定時(shí)間的變化方向和趨勢(shì),但定量化研究還不夠。在這種情況下可以先用遙感手段發(fā)現(xiàn)變化的類型與發(fā)生地,起到一個(gè)指示的作用,然后利用GPS到實(shí)地進(jìn)行調(diào)查、監(jiān)測(cè)、定位與測(cè)量,同時(shí)監(jiān)測(cè)遙感的精度,將先進(jìn)的遙感技術(shù)與傳統(tǒng)的調(diào)查手段相結(jié)合,以便更好地服務(wù)于土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)任務(wù)。
另外,對(duì)于土地利用變化分析,單純利用遙感手段效率與精度往往不能滿足用戶的要求,隨著GIS的發(fā)展,人們可以借助GIS的支持,進(jìn)行專題信息的疊合分析,可以直接監(jiān)測(cè)變化圖斑,進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析,輸出動(dòng)態(tài)變化圖和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),滿足用戶不同需求。
4 結(jié)束語
本文詳細(xì)論述了動(dòng)態(tài)遙感監(jiān)測(cè)的過程和方法,介紹了動(dòng)態(tài)遙感監(jiān)測(cè)的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)提出了該技術(shù)在土地利用變化監(jiān)測(cè)中的不足,并提出了相應(yīng)的改進(jìn)方法。
在今后的地籍測(cè)量工作中,應(yīng)根據(jù)不同應(yīng)用需求選擇合適的土地利用變化監(jiān)測(cè)方法,今后還需對(duì)土地利用動(dòng)態(tài)變化遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)和方法進(jìn)行深入研究,建立起宏觀土地利用動(dòng)態(tài)遙感監(jiān)測(cè)體系,為我國土地資源管理提供技術(shù)支持。
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1.1關(guān)于模型模擬法,中國學(xué)者借鑒國外經(jīng)驗(yàn)改進(jìn)了CEVSA,CASA,GLO-PEM,BEPS等多個(gè)陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)模型,同時(shí)根據(jù)中國的情況研發(fā)了AVIM2,Agro-C,F(xiàn)ORCCHN,DCTEM等陸地生態(tài)系統(tǒng)模型,研究了陸地生態(tài)系統(tǒng)的凈初級(jí)生產(chǎn)力和碳儲(chǔ)量、氣候變化和土地利用變化對(duì)中國陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的影響等問題。這些模型現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于草地、農(nóng)田、森林等生態(tài)系統(tǒng)生物量和生產(chǎn)力的模擬,并且對(duì)不同的生態(tài)系統(tǒng)類型分別建立了不同的參數(shù)和計(jì)算系統(tǒng)。模型一般以天或月為運(yùn)行的時(shí)間步長,模型參數(shù)涉及氣溫、降雨量、光照等氣候因子,植物本身的生物學(xué)特性、土壤特性等指標(biāo)來計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)的生物量和生產(chǎn)力。
1.2現(xiàn)場實(shí)測(cè)法現(xiàn)場調(diào)查法一般是指設(shè)立典型的樣地,通過收獲植被生物量、枯落物和土壤等碳庫的碳儲(chǔ)量,在連續(xù)測(cè)定的基礎(chǔ)上可以分析生態(tài)系統(tǒng)各部分碳庫之間的流通量,輸入系統(tǒng)的NPP和離開系統(tǒng)的枯落物與土壤的碳排放速率。然而對(duì)于大面積的森林植被采用收獲法測(cè)定碳匯量比較困難,一般伐倒少許樹木,確定生物量與胸徑或樹高的回歸關(guān)系,然后利用回歸關(guān)系和所有樹木的實(shí)測(cè)胸徑或樹高推算樣地的生物量,而區(qū)域性的森林資源清查數(shù)據(jù)主要是木材材積量,還需要借助生物量換算因子(BEF)等方法才能將其轉(zhuǎn)換為森林植被生物量,再根據(jù)生物量與碳量的轉(zhuǎn)換系數(shù)求林地的固碳量。對(duì)于園林植被,一般根據(jù)不同植物個(gè)體的葉面與胸徑、冠高或冠幅的相關(guān)關(guān)系,通過實(shí)測(cè)建立不同植株個(gè)體綠量的回歸模型,應(yīng)用回歸模型計(jì)算綠地或地區(qū)綠量的總和,從而在實(shí)測(cè)單株植物固定CO2碳量基礎(chǔ)上,根據(jù)綠量即可計(jì)算出植被的固碳量。
1.3遙感估算法遙感估算法是指通過遙感手段從遙感數(shù)據(jù)中獲取歸一化植被指數(shù)(NDVI),在GIS技術(shù)的支持下,建立NDVI與葉面積指數(shù)及植被覆蓋度等的關(guān)系,結(jié)合地面調(diào)查,推斷出植被指數(shù)與生物量之間的關(guān)系進(jìn)而求得生物量,然后計(jì)算碳匯儲(chǔ)量。隨著遙感技術(shù)的發(fā)展,遙感估測(cè)植被碳匯成為較為便捷的方法,適用于大尺度范圍內(nèi)的植被碳庫的變化研究。近年來的研究逐漸將遙感與模型相結(jié)合,通過遙感反演獲取地面物理參數(shù),如地面反照率、葉面積指數(shù)、土壤濕度等,可直接作為陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)模型的驅(qū)動(dòng)變量或參量,以充分發(fā)揮模型的過程機(jī)理定量化和遙感信息的宏觀、動(dòng)態(tài)的長處。
1.4通量觀測(cè)法通量觀測(cè)法是指建立在氣象學(xué)基礎(chǔ)上,通過測(cè)量近地面層的湍流狀況和被測(cè)氣體的濃度變化來計(jì)算被測(cè)氣體的通量的方法,是最為直接的可連續(xù)測(cè)定CO2和水熱通量的方法,也是目前測(cè)算碳匯最為準(zhǔn)確的方法。目前,基于渦度相關(guān)技術(shù)的通量觀測(cè)已經(jīng)成為研究陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)與全球變化科學(xué)的重要手段,其特點(diǎn)在于采用較為精密的儀器包括三維聲速風(fēng)速儀、閉路紅外線CO2/H2O分析儀等,直接對(duì)植被與大氣之間的通量進(jìn)行計(jì)算,直接長期對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行CO2通量測(cè)定,同時(shí)又能為其他模型的建立和校準(zhǔn)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。這一方法在區(qū)域和國家通量觀測(cè)研究網(wǎng)絡(luò)(AmeriFLUX,CarboEurope,OzFlux,F(xiàn)luxnet-Canada,AsiaFlux,KoFlux等)中得到廣泛使用。
2植被碳匯計(jì)算方法應(yīng)用可行性分析
2.1路域生態(tài)系統(tǒng)的特征分析公路具有其獨(dú)特的大尺度線性特征,絕大部分的公路都橫跨多個(gè)生態(tài)系統(tǒng),所以一條公路的路域生態(tài)系統(tǒng)通常包括多個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的綜合特性,是多種生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)合體。公路工程的建設(shè)造成公路周邊的土壤條件、光照狀況、水分等環(huán)境因子發(fā)生改變,形成路域小環(huán)境。同時(shí)持續(xù)的人為干擾,引發(fā)路域植物群落內(nèi)部對(duì)養(yǎng)分水分空間的競爭以及和外來人工綠化種的競爭,導(dǎo)致路域植被群落穩(wěn)定性差,易退化。與穩(wěn)定的自然生態(tài)系統(tǒng)相比,路域生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部分化出許多由一種或若干種植物所構(gòu)成的小群落,物種組成和群落結(jié)構(gòu)具有自身特點(diǎn)。正是由于公路線性以及路域生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性,植被碳匯的估算較為復(fù)雜,現(xiàn)有的計(jì)算方法在交通行業(yè)的應(yīng)用也受到很多的限制。因此,在方法的選擇上,也應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同的目的、不同的研究范圍進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇與調(diào)整。
2.2模型模擬法眾多的模型一般應(yīng)用于區(qū)域或全球尺度的自然生態(tài)系統(tǒng)植被碳匯估算。模型參數(shù)獲取需要長期的定位觀測(cè)等方式獲得,而對(duì)于具有小環(huán)境特點(diǎn)且呈帶狀分布的路域生態(tài)系統(tǒng)而言,模型參數(shù)的獲取受到了很多限制,如若參考自然生態(tài)系統(tǒng)的參數(shù)值,可能會(huì)帶來更大誤差。此外,模型的構(gòu)建是基于對(duì)現(xiàn)實(shí)過程的簡化,在此過程中眾多的假設(shè)和主觀判斷給模型帶來了很多隱藏的誤差。而且,模型參數(shù)和輸入數(shù)據(jù)的不確定性同樣影響著模型模擬結(jié)果的精度。因此,就目前交通行業(yè)的現(xiàn)狀來看,模型模擬法不宜作為路域植被碳匯估算方法。但是,在交通行業(yè)逐步建立起完善的交通環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上,可獲取路域生態(tài)系統(tǒng)小氣候的參數(shù)時(shí),再對(duì)部分模型參數(shù)進(jìn)行校正,對(duì)模型進(jìn)行改良,將模型模擬法用于驗(yàn)證與校核其他計(jì)算方法,提高碳匯計(jì)算精度。
2.3現(xiàn)場實(shí)測(cè)法目前,通過現(xiàn)場實(shí)測(cè)法對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)植被固碳量的計(jì)算相對(duì)成熟,很多學(xué)者認(rèn)為,以實(shí)測(cè)的方法來計(jì)算植被碳匯是誤差最小的測(cè)算方法。但是該方法耗時(shí)耗力,如若采用該方法對(duì)現(xiàn)有路網(wǎng)路域生態(tài)系統(tǒng)中的植被進(jìn)行碳匯估算,由于公路里程的原因工作量將異常巨大,在短時(shí)間內(nèi)很難完成。對(duì)此,在路域生態(tài)系統(tǒng)植被碳匯的估算中,可選擇典型的路段或區(qū)域采用該方法進(jìn)行計(jì)算,并與遙感估算等方法相對(duì)比和結(jié)合,進(jìn)行數(shù)據(jù)的校正,提高計(jì)算精度。
2.4遙感估算法利用遙感估算植被NPP就是基于地面上不同植被類型對(duì)不同波長太陽光的反射率來區(qū)分地表的植被覆蓋。公路是線性工程,長數(shù)十至數(shù)百公里,同時(shí)植被類型多樣,因而遙感技術(shù)的應(yīng)用大大節(jié)約了路域植被現(xiàn)場調(diào)查的人力和時(shí)間成本。但同時(shí)路域范圍寬約為幾十米,在利用遙感技術(shù)時(shí),對(duì)遙感圖像的分辨率要求較高,而高分辨率遙感影像價(jià)格也非??捎^,這樣就增加了遙感影像的購買成本。因而在實(shí)際應(yīng)用過程中,也需要考慮與現(xiàn)場實(shí)測(cè)法的結(jié)合,在滿足計(jì)算要求的前提下,節(jié)約成本。
2.5通量觀測(cè)法通量觀測(cè)法是基于微氣象學(xué)原理實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)樣地的連續(xù)、長期觀測(cè),可應(yīng)用于不同的生態(tài)系統(tǒng)碳通量的監(jiān)測(cè)中,形成監(jiān)測(cè)體系。但該法儀器設(shè)備價(jià)格較高,配套設(shè)施建設(shè)要求高,同時(shí)測(cè)量難度大,需要專業(yè)技術(shù)人員操作和定期維護(hù)。這些都限制了該方法在路域生態(tài)系統(tǒng)中的應(yīng)用。因此,在現(xiàn)有條件下即使在路域小范圍內(nèi)開展監(jiān)測(cè)也具有一定的難度。然而,為保證路域生態(tài)系統(tǒng)植被碳匯估測(cè)的準(zhǔn)確性,在今后的科學(xué)研究中可以借鑒現(xiàn)有通量觀測(cè)研究網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)經(jīng)驗(yàn),逐步選擇典型的路域環(huán)境建立觀測(cè)站點(diǎn)進(jìn)行長期觀測(cè)實(shí)驗(yàn),積累相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)路域生態(tài)系統(tǒng)長期碳通量觀測(cè)。
3討論與建議