『壹』 基於遙感影像土地利用數據建庫
6.4.1 基於遙感影像土地利用數據建庫原則
（1）資料庫建立在統一平台下。採用國產地理信息系統 MapGIS 作為建庫基礎平台，通過數據格式轉換，用 ArcGIS 軟體系統管理資料庫。
（2）數據建庫依據統一技術標准。除執行國家和行業的一系列相關標准及規程外，嚴格按照本項目制定的《技術要求》和《資料庫標准》開展工作，所建資料庫數據結構、數據內容要符合技術設計要求，達到標准化。
（3）資料庫主要依據遙感正射影像上反映的地類特徵判定土地利用類型和標繪地類邊界，以原有的土地利用資料庫和土地利用圖作為輔助參考資料，對難以確定的圖斑經外業驗證確認土地利用類型。
（4）資料庫內容要具有完整性和實用性。能夠正確反映全省土地利用類型、面積對比、分布規律、利用特點，提供完整的土地資源資料。而且內容的選取和表示，要層次分明、清晰易讀，使數據內容完整、實用性強。
（5）建立嚴格的質量監督體系，實行「三檢一驗」制度。即每個工作階段都要通過自檢、互檢、專檢，對數據內容、數據精度進行質量把關，各項指標必須符合技術要求，資料庫建成後要通過項目組的統一驗收。整個資料庫建設過程採取嚴密的質量控制，從而保證資料庫數據質量。
6.4.2 資料庫文件命名規則、圖層劃分、數據屬性結構
為規范資料庫建設，保證基於遙感影像土地利用資料庫質量，在認真執行國家和行業標準的原則下，進一步定義了基於遙感影像資料庫文件命名規則、數據分層、數據屬性結構。
6.4.2.1 文件命名規則
（1）圖層文件命名規則。行政區劃代碼 + 圖層名 + 影像獲取年份 + 文件擴展名，例如：河南省鄭州市金水區 2006 年資料庫，縣級政區層：410101XJZQ2006.WP，行政界線層：410101XZJX2006.WL，地面控制點層：410101GCP2006.WT。（註：文件命名欄中，.WT、.WL、.WP 分別代表 MapGIS 格式文件中的點文件、線文件和面文件）
（2）數字正射影像圖（DOM）文件命名規則。數字正射影像圖（DOM）影像文件、整飾文件和元文件共同組成 DOM 信息管理文件夾。文件夾命名規則為：影像獲取年份 + 圖幅號，例如：影像獲取時間為 2005 年，圖幅號為 I49G053089，其對應的 DOM 文件夾名稱即為「2005I49G053089」。
DOM 影像文件、整飾文件和元文件命名規則為：圖幅號 + 文件類型 . 文件擴展名。例如：DOM 圖幅號為 I49G053089，其各類文件命名見表 6-5。
表 6-5 DOM 文件命名規則
註：文件命名欄中「，.WT、.WL、.WP」代表圖廓修飾文件中的 MapGIS 數據格式中的點、線、面文件。
6.4.2.2 圖層劃分
根據基於遙感影像信息建立土地利用現狀資料庫的特點，資料庫中僅反映基礎地理和土地利用的基本要素，在這些要素基礎上建立行政轄區、地類圖斑、線狀地物、測量控制點、注記、樣本圖斑、不一致圖斑等圖層。資料庫所含要素圖層見表 6-6。
表 6-6 圖層劃分表
6.4.2.3 數據屬性結構
根據所劃分圖層分別設置如下數據屬性結構。
（1）行政區劃屬性表（表 6-7）。
表 6-7 行政區劃（SHZQ、SJZQ、XJZQ）
註：①區劃代碼採用 GB/T 2260—2002 規定的代碼；②行政區名採用 GB/T 2260—2002 規定的行政區名。
（2）行政界線屬性表（表 6-8）。
表 6-8 行政界線（XZJX）
（3）地類圖斑屬性表（表 6-9）。
表 6-9 地類圖斑（DLTB）
（4）地類界線屬性表（表 6-10）。
表 6-10 地類界線（DLJX）
（5）線狀地物屬性表（表 6-11）。
表 6-11 線狀地物（XZDW）
（6）地面控制點屬性表（表 6-12）。
表 6-12 地面控制點（GCP）
（7）樣本圖斑屬性表。
樣本圖斑屬性表同表 6-8。
（8）不一致圖斑屬性表（表 6-13）。
表 6-13 不一致圖斑（BYZTB）
（9）注記屬性表（表 6-14）。
表 6-14 注記（ZJFH）
註：①注記中不包括圖廓注記；②僅文字注記填入相應的屬性內容；③高寬為注記的高度 × 寬度，如 3×4。
6.4.3 基於遙感影像土地利用信息提取
以遙感正射影像圖（DOM）為本底圖，根據遙感影像上所反映的土地利用類型空間特徵，從地物光譜、紋理的可分性，利用目視解譯對土地利用信息加以提取，快速獲取土地利用及變化信息，為高效、准確、規模化土地資源動態監測提供技術支持。
6.4.3.1 目視解譯（判讀)
目視解譯主要是從影像上獲取地物三種特徵：①光譜特徵。提取顏色、灰度或多波段數據間的特徵變數等地物的光譜特徵，區分出土地覆蓋信息；②空間（幾何）特徵。將地物的形狀、大小、邊界、線性特徵、空間關系等幾何性特徵提取出來，來獲取地類圖斑的空間信息；③紋理特徵。根據構成圖案的要素形狀、分布密度、方向性等紋理特徵提取，可獲得土地利用信息。通過三種特徵提取構成土地利用的空間地理信息與屬性。
影像目視解譯分類是運用了解譯者的綜合知識，對遙感影像進行分析、識別。目視解譯包括室內預判、外業調查、室內詳細解譯和外業驗證等步驟。室內預判是初步解譯、初步建立解譯標志並將解譯中遇到的不能確定的目標和疑難點記錄下來留待外業確定，通過外業調查與實地對照進行測量和樣本採集，以提供後續階段詳細分析，室內詳細解譯是在上述基礎上，建立影像解譯標志，對工作區的土地利用分類信息提取，再次進行外業驗證提高影像解譯的准確性與精度。
基於遙感影像的土地利用分類信息提取技術流程如圖 6-9 所示。
圖 6-9 土地利用分類信息提取技術流程圖
6.4.3.2 土地利用類型判讀方法
遙感影像地類信息判讀的准確性是基於影像土地利用數據建庫的關鍵，因此在進行數據採集時運用相關分析方法，根據影像時相、區位地形特徵等對影像進行綜合分析，判斷影像所反映的地類信息，勾繪地類界線，標注地物類別，形成預判圖。
（1）耕地。主要分布在平原地區、河流兩岸、川台地和緩坡地上。
平原地區的耕地，在影像上反映比較單一，呈條塊狀或網格狀分布，形狀規則，絕大部分都能作出准確判讀。由於時相的不同所反映的色調有所差異，農作物生長季節的耕地呈綠、淺綠色；農作物收獲季節的耕地則呈灰白、褐白色，如：河南省平原地區影像為 6 月份時相的，大部分都為收獲後的裸露耕地，其色調特徵為白或灰白；但窪地處的耕地，若影像接收日期在雨水季節，在影像上顯示出水域特徵，採集時要參考土地利用資料進行判斷，同時作為不確定圖斑進行外業調查，實地分析周邊地形狀況來確定其地類。另一種情況是農作物與林果兼作的土地，冬春季節和夏秋季節接收的影像特徵差別較大，冬春季節反映的是以耕地為主，夏秋時則以林地為主，對此情況在參照土地利用資料的同時，作為不確定圖斑由外業判定地類類型。
農作物生長及收獲後耕地特徵如圖 6-10 所示。
山區和丘陵地區的耕地，在影像上反映的是綠色和灰白色相間的層疊狀影像紋理特徵，集中連片的較大地塊影像上較易判斷，而零散分布特別是在坡地上由農民零星開發出的小塊耕地很難確定。根據分布規律、紋理特徵，參考土地利用資料來確定地類，室內判讀不出的，作為不確定圖斑由外業判定地類類型。
坡耕地影像特徵如圖 6-11 所示。
圖 6-10 農作物生長及收獲後耕地特徵
圖 6-11 坡耕地影像特徵
（2）園林地。在基於遙感影像土地分類中將園林地歸並為一個地類。
平原地區的園林地分布有一定規律，大部分在村莊周邊，呈塊狀或條帶狀分布，色調均勻，形狀規則，邊界明顯。成片種植的闊葉林易與耕地區分，一些針葉、矮生果樹以及苗圃的色調和紋理特徵與耕地相近，較難判讀，在參考土地利用資料無法判讀的作為不確定圖斑由外業調查確認。
山區和丘陵地區的園林地呈片狀或帶狀，形狀不規則，邊界較明顯。連片林地較容易判讀，難以判讀的是丘陵向平原地區的過渡地帶，其間零散分布的樹木與雜草叢生一起，主次難分，林地與荒草地之間沒有明顯分界線，此種情況可通過外業調查權衡主次來確定。
公路林帶，影像上呈深綠色調，沿公路兩側呈規則長條帶狀，室內可准確判讀。
園林地影像特徵如圖 6-12 所示。
（3）其他農用地。牧草地在基於遙感影像土地分類中歸並到其他農用地。牧草地在河南省區域內分布很少，其紋理和色調特徵與耕地接近不容易區分，只有從其分布形態來分辨，其邊界多呈不規則形態，同時利用土地利用資料輔助判斷，或根據實地調查情況確定地類。
坑塘、養殖水面、溝渠等在影像上有明顯特徵，可根據解譯標志對影像進行判讀。
其他農用地影像特徵如圖 6-13 所示。
圖 6-12 園林地影像特徵
圖 6-13 其他農用地影像特徵
（4）城市和建制鎮。城市和建制鎮影像特徵比較典型，呈規則條塊狀，以灰、灰白色調為主，可准確判讀。各省轄市、縣級市政府所在地的建成區按城市歸類，縣政府所在地及建制鎮建成區仍按建制鎮歸類。
城市和建制鎮影像特徵如圖 6-14 所示。
圖 6-14 城市和建制鎮影像特徵
（5）農村居民點。農村居民點地類特徵比較明顯，呈灰白與綠色調相間的片狀分布，邊界清晰，依據其在影像上的實際范圍進行採集，但採集時要注意與其他建設用地區分。農村民居點影像特徵如圖 6-15 所示。
圖 6-15 農村居民點影像特徵
（6）鐵路、公路。鐵路、公路在影像上表現為長條帶狀或線狀形態，形狀規則，兩者色調比較接近呈深灰色，建設中的鐵路、公路呈白加灰色，高速公路較易判讀，普通公路與鐵路不太容易區分，可參考土地利用資料輔助判讀，新增的鐵路、公路要到實地外業調查後確認地類。
鐵路、公路影像特徵如圖 6-16 所示。
圖 6-16 鐵路、公路影像特徵
（7）其他建設用地。獨立工礦用地大多分布在城鎮、農村居民點中或周邊，或分布在公路、鐵路兩側，呈規則塊狀，以白、白加灰色調為主，兼有綠、黃等其他色調，判讀時要注意與臨時取土的耕地進行區分，其影像特徵比較接近，容易誤判。
水庫水面呈橢圓、扇形或方形，邊界規則，根據影像特徵比較容易判讀。
其他建設用地影像特徵如圖 6-17 所示。
（8）未利用地。葦地、灘塗、河流、湖泊可根據其空間位置和影像上明顯特徵，較容易分辨。由於葦地和灘塗大多分布在河流、湖泊、水庫周邊，可根據其空間位置進行判讀；荒草地在影像上較難分辨，要藉助土地利用資料輔助判讀或到實地調查。
裸岩、裸土地多分布在山區、丘陵地區，其周圍與林地銜接或向平緩地帶過渡時，其邊界不明顯，此類情況在外業也難以區分地類邊界，對此在參照土地利用資料的基礎上，要充分分析影像上的色彩、紋理特徵來確定。
未利用地影像特徵如圖 6-18 所示。
圖 6-17 其他建設用地影像特徵
圖 6-18 未利用地影像特徵