高分遥感在自然资源调查中的应用综述

高分遥感在自然资源调查中的应用综述

康会涛 1 岳鑫鑫 2

1. 河北省地矿局第七地质大队（河北省地质矿产勘查开发局雄安地质调查监测中心），065201

2. 河北雄安新区土地储备中心 河北省保定市 071700

摘要：随着经济建设和卫星技术的发展，研制、发射和运行高分对地观测卫星的国家和高分卫星数量都日益增多。可以说，人类对地观测已进入高分时代。遥感探测器分辨率的提高，使得探测地物的精细特征成为可能，同时使得遥感数据的应用从单纯的定性向定量方向发 。遥感对地物的探测主要包含３ 方面的内容： 地物的几何特征、物质组成及演化特征。

关键词：高分遥感在自然资源调查应用

前言：对这些特征的精细探测需要依靠高空间分辨率遥感、高时间分辨率遥感、高光谱分辨率遥感以及高辐射分辨率遥感（统称高分遥感）数据。高分遥感数据以其独特的优势在自然资源调查、精细农业和城市管理等领域发挥着重要的作用 。在自然资源调查领域，高分遥感数据可大力支撑土地利用调查、矿产资源开发与环境监测、基础地质与资源能源调查、生态环境调查、地质灾害监测与应急调查等重点领域的应用需求，同时也储备了大量基础性、战略性资源，推动了空间信息产业的发展。

一、自然资源调查中运用高分遥感的重要性

遥感探测器具备较高的分辨率，能够显著提升探测地物的精确度，对于相关工作人员来讲，通过全面分析各类遥感数据，可以更好的了解自然资源分布范围。高分遥感技术的合理运用，可以满足生态环境监测与资源调查工作需求，能够显著减轻相关工作人员的工作压力。此外，结合自然资源调查现状得知，高分遥感技术的良好运用，对空间信息产业的可持续发展起到有效推动作用。对于相关工作人员来讲，要认真分析各类遥感数据，并加强生态环境监测，为战略性资源储备奠定良好基础。

二、高分遥感在自然资源调查中的应用

２．１ 土地利用调查。利用遥感数据进行土地利用调查由来已久，随着遥感技术的发展，高分遥感数据在其中扮演着越来越重要的作用，并且已被证明是一种最直接有效的方法。该项工作主要以遥感技术为依托，将同一空间不同时相的土地利用数据进行叠加对比分析，以发现地球表面变化，从时间、空间、数量及质量方面分析土地利用动态变化特征和未来发展趋势 。利用遥感技术主要开展土地利用现状调查、土地利用更新调查、土地利用动态遥感监测和土地质量调查等工作。目前在土地利用调查方面，高空间、时间分辨率遥感数据应用较多，高光谱遥感数据次之。高空间分辨率遥感数据的利用大大提高了土地动态监测的准确度和精度； 高时间分辨率遥感数据能够提高监测的时效性； 高光谱遥感数据主要用于对土地质量信息的挖掘。利用高空间分辨率遥感数据，采用像元间比较变化信息提取法、分类后比较法以及与新技术的集成法等方法，通过内业判读、外业核查获得土地利用变化信息，同时综合运用ＧＩＳ 和ＧＰＳ 数据，进行土地动态监测，建设基于“一张图”的土地动态监测系统，协同运用３Ｓ 技术大幅度提高了土地利用动态监测和执法监察的效率、精度和有效性。随着土地资源的高效管理对土地生态环境提出的更高要求，利用高光谱进行土地质量调查应运而生。这一技术利用高光谱数据精细的光谱信息挖掘土地质量指标和相关信息，开展土地质量指标（如土壤有机质、含水量等）的定量反演，为进行全国土地质量调查提供了数据支持 。

２．２ 矿产资源开发与环境监测。矿产资源是重要的不可再生的自然资源，是社会发展的重要物质基础。但长期以来，我国矿产资源开发利用与管理相对粗放，在造成了资源严重的浪费的同时，还引发了一系列生态环境问题，制约了资源和生态环境的可持续发展。为快速准确获取客观基础数据，我国启动矿产资源开发遥感监测，维护矿产资源管理秩序，打击无证、越界采矿，保护依法、科学办矿，为矿政部门提供技术支持和决策依据，促进自然资源管理向规范化、现代化和信息化转变。在矿产资源开发与矿山环境监测方面高空间、高时间、高光谱遥感数据均被广泛使用。高空间分辨率遥感数据可以大大提高矿产资源开发与环境监测的准确度和精度，高时间分辨率遥感数据主要用于提高监测的时效性，高光谱数据主要用于矿山环境监测。采用高空间分辨率遥感数据可以准确快速地查明我国矿山地质环境现状，从而为矿山地质环境管理和矿山复绿行动效果评估等提供基础数据和技术支撑。矿山环境监测中，采用高光谱遥感数据一方面可以快速地对矿山环境要素进行识别，包括次生矿物识别、重金属浓度反演、ｐＨ 值定量估算、污染植被信息提取以及矿山污染边界划分等； 另一方面可以进行矿山环境变化的分析，包括矿山开发不同阶段的环境监测、氧化及脱水状态过程分析以及矿山整治恢复的监测等，进而对矿山环境污染治理提出合理化建议。

２．３ 基础地质与资源能源调查。基础地质与资源能源调查是高分遥感数据在自然资源调查领域中的重要应用，已取得了大量的成果。基础地质及资源能源调查中主要用到的是高空间分辨率、高光谱分辨率以及高辐射分辨率数据。利用高空间、高辐射分辨率遥感数据中能快速有效地判定各类地质体界线、空间展布、相互关系等基础地质特征信息，并从中分析成矿地质背景、成矿地质条件和成矿地质形迹等与成矿作用有关的成矿／控矿信息。需要说明的是高光谱分辨率和高空间分辨率遥感数据对于矿化蚀变信息提取和矿体识别有着特别重要的作用。高光谱遥感数据在基础地质方面主要用于矿物识别和区域矿物填图，并在详细分析区域矿产地质背景的基础上开展找矿预测工作，该方法已被证实是行之有效的。其中矿物识别是高光谱地质应用的基础和核心，目前可以识别绿泥石、绿帘石、高铝白云母和低铝白云母等数十种矿物信息。另外，基于烃类微渗透原理，高光谱遥感数据在油气勘探中亦取得了较大的进展，证实了高光谱遥感数据应用于油气勘探的可行性和实用性。

结束语：高分遥感数据包括“四高”，即高空间、高时间、高光谱及高辐射，在介绍各类高分遥感数据的基础上，本文综述了目前常用的高分遥感数据在土地利用调查中的应用。

参考文献：

[1]黄露，王爱华，陈君，等.国产卫星遥感技术在自然资源调查监测中的应用[J].地理空间信息，2020，18（5）：73-75，7.

[2]孟微波，倪劲松，周建斌.自然资源调查探索与实践：以江苏省如东县试点为例[J].中国土地，2019（5）：19-22.

[3]郭荣.国产高分辨率遥感卫星数据在自然资源及生态地质环境调查中的应用[J].华北自然资源，2019（5）：86-89.