土地利用遥感动态监测
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（一）变化信息发现
（1）光谱特征变异法 （3）主成分分析法 （2）假彩色合成法 （4）图像差值法
（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）图象分类后比较法 （6）波段替换法 （7）变化矢量分析法
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 信息分类后处理及精度评价提供依据。
准 备 工 作 输入 原始 数据 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 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 地图坐标系下。 地图坐标系 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。
（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。
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： 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；
6、变化信息后处理
1、外业资料整理与分析； 2、变化小图斑归并； 3、图斑范围、边界、类型确定； 4、选取特征图斑，为建立影像特征库提供典型影像资料； 5、统计变化面积并作变化分析。
监测到的变化 图斑
修正
勾绘
充色 算 面 积
量
的变化 图斑
勾绘
充色
变化图 斑
修正
7、提交成果检查验收
1、检查制度 2、验收依据 3、检查验收报告
（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
TM影像 影像
影 像 融 合 示 意
SPOT+TM
4、变化信息提取及变化类型确定
三检一验制度
作业员自检 作业组 作业员互检 各 工 序 技术负责人检查 承担单位 质检组100%检查 检查 质检组 检 查 质 量 跟 踪 卡
组织实施单 位
技术组关键工序检查 预检组50%以上预检 以上预检 预检组
各城 市监 测成 果
预验 检收 报报 告告
部地籍司
验收组验收
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。
土地利用现状调查 （10） 土地利用变更调查 （2） 遥感动态监测 地籍调查 土地条件调查 土地登记 土地统计 （2） （2） （2） （4） （2）
第六讲 土地利用遥感动态监测
一、遥感
Sensing，简称RS）：狭义而言 RS）：狭义而言， 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， 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、 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。 关系的一门现代化应用技术。
地籍管理教学安排
理论学习 地籍与地籍管理 土地调查概述 土地分类体系 （32） （4） （2） （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 （2） （2） （2） （2） （8） （2） （4） （4） （2） （2） （2）
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。 遥感动态监测 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 耕地变化、非农建设用地规模扩展 耕地变化 非农建设用地规模扩展为重点的土地动态监测。
2
0.52～ 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～ 0.63～0.69 红色
30m
鉴别植物种类、 鉴别植物种类、人工建筑物和水质
TM
4
0.76～0.90 近红外 0.76～
30m
调查生物量、绘制水体边界 调查生物量、
5
1.55～ 1.55～1.75 短波红外
30m
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 SPOT TM和SPOT TM SPOT数据。
传感器
波段（um） 波段（um）
波长
分辨率
主要作用
1
0.45～ 0.45～0.52 蓝色
30m
沿岸水域制图、区别地表/ 沿岸水域制图、区别地表/植被
测量植物含水、 测量植物含水、鉴别云和雪
6
10.4～ 10.4～12.5 热红外
120m
测量作物热特性、 测量作物热特性、绘制其他热分布图
7
2.08～ 2.08～2.35 短波红外
30m
识别岩体、 识别岩体、土壤类型和人工建筑
2、数Βιβλιοθήκη Baidu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 像素坐标变换，二 像素坐标变换 是像素亮度重采样 像素亮度重采样。根据所采用的遥感数据特点和《土地利用 像素亮度重采样 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 二次多项式法 三次卷积法。 三次卷积法
（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。
（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。
（1）光谱特征变异法 （3）主成分分析法 （2）假彩色合成法 （4）图像差值法
（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）图象分类后比较法 （6）波段替换法 （7）变化矢量分析法
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 信息分类后处理及精度评价提供依据。
准 备 工 作 输入 原始 数据 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 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 地图坐标系下。 地图坐标系 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。
（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。
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： 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；
6、变化信息后处理
1、外业资料整理与分析； 2、变化小图斑归并； 3、图斑范围、边界、类型确定； 4、选取特征图斑，为建立影像特征库提供典型影像资料； 5、统计变化面积并作变化分析。
监测到的变化 图斑
修正
勾绘
充色 算 面 积
量
的变化 图斑
勾绘
充色
变化图 斑
修正
7、提交成果检查验收
1、检查制度 2、验收依据 3、检查验收报告
（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
TM影像 影像
影 像 融 合 示 意
SPOT+TM
4、变化信息提取及变化类型确定
三检一验制度
作业员自检 作业组 作业员互检 各 工 序 技术负责人检查 承担单位 质检组100%检查 检查 质检组 检 查 质 量 跟 踪 卡
组织实施单 位
技术组关键工序检查 预检组50%以上预检 以上预检 预检组
各城 市监 测成 果
预验 检收 报报 告告
部地籍司
验收组验收
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。
土地利用现状调查 （10） 土地利用变更调查 （2） 遥感动态监测 地籍调查 土地条件调查 土地登记 土地统计 （2） （2） （2） （4） （2）
第六讲 土地利用遥感动态监测
一、遥感
Sensing，简称RS）：狭义而言 RS）：狭义而言， 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， 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、 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。 关系的一门现代化应用技术。
地籍管理教学安排
理论学习 地籍与地籍管理 土地调查概述 土地分类体系 （32） （4） （2） （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 （2） （2） （2） （2） （8） （2） （4） （4） （2） （2） （2）
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。 遥感动态监测 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 耕地变化、非农建设用地规模扩展 耕地变化 非农建设用地规模扩展为重点的土地动态监测。
2
0.52～ 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～ 0.63～0.69 红色
30m
鉴别植物种类、 鉴别植物种类、人工建筑物和水质
TM
4
0.76～0.90 近红外 0.76～
30m
调查生物量、绘制水体边界 调查生物量、
5
1.55～ 1.55～1.75 短波红外
30m
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 SPOT TM和SPOT TM SPOT数据。
传感器
波段（um） 波段（um）
波长
分辨率
主要作用
1
0.45～ 0.45～0.52 蓝色
30m
沿岸水域制图、区别地表/ 沿岸水域制图、区别地表/植被
测量植物含水、 测量植物含水、鉴别云和雪
6
10.4～ 10.4～12.5 热红外
120m
测量作物热特性、 测量作物热特性、绘制其他热分布图
7
2.08～ 2.08～2.35 短波红外
30m
识别岩体、 识别岩体、土壤类型和人工建筑
2、数Βιβλιοθήκη Baidu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 像素坐标变换，二 像素坐标变换 是像素亮度重采样 像素亮度重采样。根据所采用的遥感数据特点和《土地利用 像素亮度重采样 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 二次多项式法 三次卷积法。 三次卷积法
（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。
（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。