高分遙感在自然資源調(diào)查中的應(yīng)用

高分遙感在自然資源調(diào)查中的應(yīng)用摘要：自然資源調(diào)查工作是我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)的重要工作之一，通過(guò)應(yīng)用高分遙感，能夠顯著提高資源調(diào)查工作效率，減少錯(cuò)誤調(diào)查數(shù)據(jù)，本文闡述空間分辨率、時(shí)間分辨率、光譜分辨率三種高分遙感數(shù)據(jù)，并提供土地利用調(diào)查、生態(tài)環(huán)境調(diào)查、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)與應(yīng)急調(diào)查三種高分遙感在自然資源調(diào)查中的實(shí)際應(yīng)用。關(guān)鍵詞：高分遙感；自然資源調(diào)查；應(yīng)用；引言：衛(wèi)星傳感器的不斷發(fā)展與進(jìn)步，帶動(dòng)高分遙感技術(shù)的提升，遙感影像的分辨率、衛(wèi)星定位精度、衛(wèi)星監(jiān)測(cè)范圍、衛(wèi)星監(jiān)測(cè)時(shí)間等重要指標(biāo)都達(dá)到應(yīng)用等級(jí)，能夠?yàn)橄嚓P(guān)工作人員提供更為精確的遙感數(shù)據(jù)。在自然資源調(diào)查中應(yīng)用高分遙感技術(shù)，不僅能實(shí)現(xiàn)資源調(diào)查工作效率的提升，還能保證資源調(diào)查數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，為后續(xù)資源開發(fā)和資源保護(hù)工作提供充足的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。一、高分遙感概述高分遙感在自然資源中的應(yīng)用程度較高，能夠通過(guò)先進(jìn)技術(shù)大幅度提升自然資源調(diào)查的工作效率和工作質(zhì)量，常見的高分遙感分為空間分辨率、時(shí)間分辨率、光譜分辨率三種。（一）空間分辨率空間分辨率高分遙感能夠通過(guò)衛(wèi)星分辨，將單個(gè)像素描述到最小規(guī)格，空間分辨率的遙感能力取決于衛(wèi)星獲取數(shù)據(jù)的精度，當(dāng)衛(wèi)星獲取數(shù)據(jù)的精度在100cm之內(nèi)，可以稱為高空間分辨。高空間分辨率適用于對(duì)遙感數(shù)據(jù)精度較高的自然資源調(diào)查工作，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)地下資源大小、形狀、數(shù)量等數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)顯示，同時(shí)高空間分辨率遙感具備高清遙感顯示技術(shù)，能夠通過(guò)遙感圖像清晰地顯示地表特征，清晰度接近航空攝影。（二）時(shí)間分辨率時(shí)間分辨率高分遙感能夠通過(guò)衛(wèi)星監(jiān)測(cè)，持續(xù)觀察同一個(gè)區(qū)域的周期性變化，應(yīng)用于自然資源歷史演變和生產(chǎn)變化周期，按照應(yīng)用時(shí)間不同可以分為超短期、短期、中期、長(zhǎng)期、超長(zhǎng)期五類，使用者需要根據(jù)不同觀測(cè)對(duì)象的觀測(cè)周期，選擇合適的時(shí)間分辨率，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)觀測(cè)對(duì)象動(dòng)態(tài)變化的掌握和未來(lái)演變方向的預(yù)測(cè)。（三）光譜分辨率光譜分辨率通過(guò)光譜和波段的變化實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)，光譜分辨率越高，所檢測(cè)的波段越多、監(jiān)測(cè)精度越高，反之降低光譜分辨率，監(jiān)測(cè)精度也會(huì)隨之下降。傳統(tǒng)的光譜檢測(cè)僅能通過(guò)高光譜信息對(duì)待檢測(cè)物進(jìn)行探測(cè)和數(shù)據(jù)定量分析，隨著相關(guān)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，目前的光譜分辨率遙感能夠通過(guò)可見光、紅外光、短波紅外等不同光譜中實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)，并且可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)獲得近百幅具體遙感影像、提供光譜分辨率獨(dú)特的光譜曲線三維遙感。另外，光譜分辨率遙感還能通過(guò)對(duì)待檢測(cè)物的光譜特征，分析出待檢測(cè)物的種類、大小、狀態(tài)，結(jié)合現(xiàn)代先進(jìn)的大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，能夠提取更豐富、更專業(yè)的監(jiān)測(cè)信息。當(dāng)前世界上較先進(jìn)的光譜分辨率遙感有澳大利亞的Hy-Map、加拿大的CASI，均是機(jī)載類型的成像光譜儀，能夠?qū)崿F(xiàn)波譜范圍250-3000nm的遙感影像連續(xù)獲取、三維遙感立體分析、重建像元光譜技術(shù)，光譜分辨率最高可達(dá)5nm。二、高分遙感在自然資源調(diào)查中的應(yīng)用（一）土地利用調(diào)查土地利用調(diào)查是高分遙感數(shù)據(jù)最常見的應(yīng)用方式，在長(zhǎng)期地實(shí)踐過(guò)程中，高分遙感數(shù)據(jù)已經(jīng)成為土地利用調(diào)查不可或缺的重要工作環(huán)節(jié)。主要工作原理是通過(guò)高分遙感數(shù)據(jù)，對(duì)指定區(qū)域的土地進(jìn)行周期性監(jiān)測(cè)，通過(guò)單位時(shí)間內(nèi)，土地的變化過(guò)程和狀態(tài)對(duì)比，研究該區(qū)域的動(dòng)態(tài)變化特征，再根據(jù)遙感獲得的數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)定量分析，研究該區(qū)域未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)土地現(xiàn)狀、土地質(zhì)量、土地發(fā)展、土地變化規(guī)律的全面掌握，是最直觀、最便捷的土地利用調(diào)查方式。完整的土地利用調(diào)查需要將高空間分辨率遙感數(shù)據(jù)對(duì)土地的高精度檢測(cè)、高時(shí)間分辨率遙感數(shù)據(jù)對(duì)土地周期性變化的監(jiān)測(cè)和高光譜分辨率遙感數(shù)據(jù)對(duì)土地信息掌握的全面性有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)三種遙感數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)優(yōu)勢(shì)的統(tǒng)一應(yīng)用，其中高空間和高時(shí)間分辨率遙感數(shù)據(jù)應(yīng)用較多，需要的等級(jí)要求更高，高光譜分辨率遙感數(shù)據(jù)應(yīng)用較少[1]。在實(shí)際土地利用調(diào)查過(guò)程中，需要在高分遙感數(shù)據(jù)應(yīng)用的同時(shí)，使用像元間比較變化信息提取法、分類后比較法以及與新技術(shù)的集成法等方法，將高空間分辨率遙感數(shù)據(jù)獲取的土地定位信息拆解分析，將高時(shí)間分辨率遙感數(shù)據(jù)獲取的周期性土地變化展開橫向?qū)Ρ龋詈筠D(zhuǎn)化為可靠的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。同時(shí)還需要綜合應(yīng)用GIS和GPS技術(shù)，將高分遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)制成統(tǒng)一的土地動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)地圖，能夠直觀地展現(xiàn)土地具體特征情況，進(jìn)一步增加監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的直觀性和有效性。另外在應(yīng)用光譜分辨率遙感數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)結(jié)合3S技術(shù)，詳細(xì)檢測(cè)土地質(zhì)量指標(biāo)，例如土地上生態(tài)環(huán)境、土壤有機(jī)物情況、表層水含量等[2]。（二）生態(tài)環(huán)境調(diào)查生態(tài)文明建設(shè)是我國(guó)的重要發(fā)展戰(zhàn)略，對(duì)我國(guó)自然環(huán)境的保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展具有重要意義，在此基礎(chǔ)上，生態(tài)環(huán)境調(diào)查成為我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。目前我國(guó)常見的生態(tài)問(wèn)題有植被退化、沙漠化、水土流失等，在治理過(guò)程中都需要進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)對(duì)比，正適合應(yīng)用高分遙感數(shù)據(jù)。當(dāng)前我國(guó)在生態(tài)環(huán)境調(diào)查時(shí)應(yīng)用高分遙感數(shù)據(jù)的情況越來(lái)越多，應(yīng)用方式和契合程度也取得長(zhǎng)足的進(jìn)步，以大興安嶺森林生態(tài)環(huán)境變化調(diào)查研究為例，由于大興安嶺林區(qū)范圍較大、環(huán)境相對(duì)惡劣，使用人工調(diào)查不僅數(shù)據(jù)精確度無(wú)法保證，對(duì)調(diào)查人員的體能也有一定要求，所以在興安嶺森林生態(tài)環(huán)境變化調(diào)查中在兩個(gè)方面應(yīng)用了高分遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)查。一方面是林區(qū)植被生長(zhǎng)情況的調(diào)查，應(yīng)用了高時(shí)間分辨率遙感數(shù)據(jù)，在大興安嶺林區(qū)設(shè)立10處監(jiān)測(cè)試點(diǎn)，進(jìn)行連續(xù)一年的遙感數(shù)據(jù)探測(cè)，最后經(jīng)過(guò)橫向?qū)Ρ?，獲取了精確的大興安嶺一千七百余種植被的生長(zhǎng)周期和植被特點(diǎn)；另一方面是對(duì)大興安嶺生態(tài)環(huán)境遙感參量的調(diào)查，應(yīng)用了具有高空間分辨率特性的QUICKBIRD和GEOEYE遙感數(shù)據(jù)，對(duì)大興安嶺林區(qū)、水流、動(dòng)物等尺度開展地物類型的精細(xì)解譯，并進(jìn)行植被覆蓋度反演、土質(zhì)侵蝕評(píng)估等重要生態(tài)環(huán)境調(diào)查工作。（三）地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)與應(yīng)急調(diào)查地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)和應(yīng)急調(diào)查是自然資源調(diào)查的重要部分，應(yīng)用高分遙感數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、突變預(yù)警、緊急調(diào)查、災(zāi)害反演等工作，既能進(jìn)行災(zāi)害預(yù)警，為人民生命財(cái)產(chǎn)安全提供保障，還能幫助災(zāi)后重建，為防災(zāi)、減災(zāi)、滅災(zāi)一系列災(zāi)害治理工作提供充足的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。三種分辨率遙感數(shù)據(jù)在地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)和應(yīng)急調(diào)查中均有不可替代的作用，高空間分辨率遙感數(shù)據(jù)用于快速查清地質(zhì)災(zāi)害的數(shù)量和空間分布特征；高時(shí)間分辨率遙感數(shù)據(jù)主要用于災(zāi)前和災(zāi)后變化信息檢測(cè)，快速評(píng)估災(zāi)害損失，為災(zāi)后救援和重建提供依據(jù)；高光譜遙感數(shù)據(jù)常用來(lái)進(jìn)行區(qū)域孕災(zāi)環(huán)境如植被類型、巖性等的識(shí)別。我國(guó)2008年汶川特大地震和2010年玉樹大地震的抗震救災(zāi)過(guò)程中高分遙感都發(fā)揮了重要的信息源作用[3]。三、總結(jié)綜上所述，高分遙感數(shù)據(jù)具有檢測(cè)精度高、獲取信息全面、連續(xù)檢測(cè)能力強(qiáng)、數(shù)據(jù)對(duì)比分析精確、監(jiān)測(cè)結(jié)果直觀、應(yīng)用便捷的優(yōu)勢(shì)，在自然資源調(diào)查中的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣闊，在土地利用調(diào)查、生態(tài)環(huán)境調(diào)查、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)與應(yīng)急調(diào)查等工作環(huán)節(jié)中具有不可替代的作用。所以相關(guān)人員在其他自然資源調(diào)查中，應(yīng)積極展開高分遙感數(shù)據(jù)的應(yīng)用，進(jìn)一步提升自然資源調(diào)查能力。參考文獻(xiàn)：[1]丁永輝,張勤,楊成生,王猛,丁輝.基于高分遙感的金沙江流域滑坡識(shí)別——以巴塘縣王大龍村為例[J].測(cè)繪通報(bào),2022(0