土地利用数据|气象数据|社会经济数据|npp数据|ndvi数据-地理遥感生态网

一．背景介绍

       土地利用现状及变化情况和人类的生活密切相关。随着社会经济和人类生活水平的极大提高，人类对土地资源的需求不断增加的同时也对土地资源造成了一定的影响，对生态系统的功能实现也带来了一定的负面影响，因此对土地利用情况的研究与分析成为当今社会研究的热点，同时也为人类的可持续发展以及资源的可持续利用研究提供一定的科学依据。

       蒸散发(Evaportranspiration,ET)通常是指土壤蒸发和植物蒸腾的总和,是土壤-植物-大气连续体系(SPAC)中水分运动的重要过程，是农作物生长发育至关重要的水分和能量来源，是陆面生态系统与水文过程的重要纽带,其强度大小与下垫面条件、植物等有密切的关系。是水文循坏的重要组成部分。

       降水是指空气中的水汽冷凝并降落到地表的现象，它包括两部分，一是大气中水汽直接在地面或地物表面及低空的凝结物，如霜、露、雾和雾淞，又称为水平降水；另一部分是由空中降落到地面上的水汽凝结物，如雨、雪、霰雹和雨淞等，又称为垂直降水。但是单纯的霜、露、雾和雾淞等，不作降水量处理。在中国，国家气象局地面观测规范规定，降水量仅指的是垂直降水，水平降水不作为降水量处理，发生降水不一定有降水量，只有有效降水才有降水量。

       从狭义上讲，电子地图是一种以数字地图为数据基础，是利用计算机技术以数字形式表示的，具有在屏幕上动态显示、编辑、查询、检索、分析和决策等功能的新型地图产品。

       从广义上讲，电子地图是屏幕地图与支持其显示的地图软件的总称。 前者强调了电子地图的地图特征，后者则反映了电子地图的综合特征。

       地理遥感生态网平台应湖南嘉杰科技公司的要求，对2013年湖南省1:10万土地利用、ET、降水、电子地图数据提供产品技术服务，以满足客户科研工作的需求。

二．案例详情

       本次技术服务的核心是：土地利用数据是基于2013年LANDSAT8-OLI遥感影像生产土地利用数据产品，包括耕地、林地、草地、水域、建设用地和未利用地在内的6个一级类和包括有林地、灌木林、疏林地、其他林地和高、中、低覆盖度草地等25个二级类型。

       ET数据属于定量遥感范畴，植被蒸散和土壤蒸散在不同环境条件下有不同的变化规律。对地表蒸散量的精确估算，不但可以改善农作物估产精度，也对做好水资源和农业资源管理工作有重要意义。公式如下：

       ET=Rn *(0.137+0.159 *ndvi+0.004 *tair)

       其中：Rn为地表净辐射，ndvi为归一化植被指数，tair为气温。

       降水数据是根据地面气象监测站数据，应用气候数据空间插值软件Anusplin预测年降雨量分布。

       本次技术服务土地利用数据主要制作流程如下：

       1.数据制作流程

       土地利用数据产品服务主要分为5个阶段，分别是数据准备、分类体系建立、解译标志建立、分类解译阶段和对解译结果的精度检查如图1所示。

            图1. 数据制作流程                    

       2.土地利用分类体系

       按照国家土地利用分类方法，结合刘纪远等在建设“中国20世纪LUCC时空平台”建立的LUCC分类系统，将土地利用类型归结为6个一级分类和25个二级分类，具体分类内容和含义如表1所示。

       表1 土地利用/覆盖分类系统

       3.提取方法

       土地利用数据是基于OLI等遥感信息基础上，结合实地调查和其他辅助数据，采用全数字化人机交互作业方法，主要根据对图像光谱、纹理、色调等的认识结合地形图目视解译而成；在内业建立解译判读标志与实现数据获取的基础上，结合外业实地考察验证，提高土地利用分类精度。

       4.遥感解译标志

       由于目视解译更侧重于人的知识的参与，为了减少由于不同人员的主观差异性所造成的误差，提高遥感判读精度，建立统一解译标志是十分必要的。在多个专家的参与下，根据影像光谱特征，结合野外实测资料，同时参照有关地理图件，对地物的几何形状，颜色特征、纹理特征和空间分布情况进行分析，并在综合各位专家意见后，最终建立解译标志库，以部分解译标志为例，来说明判读标准，如表2所示。

                                                                                                                    表2部分土地利用解译标志

       5.质量控制与检查

       各工序过程质量按要求进行过程检查 ,需进行100%检查。土地利用数据抽样检查主要是对获取的土地利用数据产品进行空间抽样检查，验证土地利用数据类型定性是否正确。验证的方式主要依靠高分影像（要考虑影像的时效性）与野外实地验证相结合的方式作业，未达到抽样精度90%的重新修正数据。

       6.技术服务成果展示

       本次产品加工技术服务成果如图2-5所示：

                                                                                                      图2.湖南省2015年土地利用数据

                                                                                                        图3.湖南省2013年ET空间分布图

                                                                                                         图4.湖南省2013年降水量分布图