国土空间卫星遥感监测与分析评价的出发点是国土空间政策要求和管理需求,落脚点是国土空间监测监管与规划布局的业务应用。作为国土空间和自然资源监测分析的一种基础性、专题性的技术手段,卫星遥感可为国土空间开发保护和自然资源监测监管提供重要的技术支撑。
在过去20年的时间里,我国陆地遥感卫星经历了从无到有、从弱到强的发展历程。“资源”系列、“高分”系列卫星的在轨数量逐年增加,分辨率和观测精度都有了跨越式提升,数据资源日益丰富,应用范围的广度和深度不断扩大,在资源调查、测绘、防灾减灾和军事侦察等领域发挥了重要作用,成为人类认识世界、理解人与自然的相互关系、维护国家安全、促进可持续发展不可或缺的技术手段。
年,根据《深化党和国家机构改革方案》和《国务院关于机构设置的通知》,国务院组建自然资源部,其统一行使全民所有自然资源资产所有者职责,统一行使所有国土空间用途管制和生态保护修复职责。在推进国家治理体系和治理能力现代化的关键时期,尤其是我国进入“十四五”新发展阶段后,国土空间和自然资源的监测监管和分析评估的需求体现出与以往时期不同的特点:
从空间维度看,要“管好用好每一寸国土”;
从时间维度看,要“早发现、早制止、严查处”;
从信息维度看,要“定期全面客观评估”。
自然资源部国土卫星遥感应用中心,负责为自然资源调查、监测、评价、监管、执法提供卫星遥感数据、信息及产品、技术和业务支撑。自机构改革以来,《国土空间卫星遥感监测与评价方法研究及应用》(王权等著.北京:科学出版社,.12)一书作者结合国家战略需求和自然资源部主责主业,积极发挥卫星遥感的技术优势,在国土空间综合监测与分析评价工作中进行了诸多探索,研究、总结、凝练了国土空间卫星遥感监测与评价的理论方法、关键技术、应用案例等内容,在推进自然资源事业高质量发展,助力社会经济可持续发展等方面发挥了重要作用。我们把过往的研究成果进行系统梳理,整理成书,既是对过去工作的总结审视,也期待抛砖引玉,以求更好地挖掘卫星遥感技术潜能,拓展应用领域,为各位同行提供借鉴和参考。
本书引言部分从国土空间政策背景与管理需求出发,梳理了新形势下国土空间和自然资源管理在空间、时间和信息等三个维度的业务需求,介绍了卫星遥感的基本概念和卫星遥感即时、客观、全面的技术特点。
正文共分两篇,上篇为理论与方法,共4章,各章节主要内容如下:
第2章主要介绍国土空间监测与评价数据源,包括卫星遥感数据以及国土调查监测数据、其他行业专题资料、国土空间新数据等。重点介绍了各类数据的基本情况以及用途,并对不同数据的优势和特点进行了对比总结。
第3章主要介绍国土空间遥感信息提取技术,包括高分辨率卫星遥感影像预处理、地表要素目标智能识别与提取、地表参数遥感定量反演以及地表三维立体信息提取等关键技术。
第4章主要介绍了国土空间遥感监测评价单元体系,提出了国土空间遥感监测评价的规则格网和全域国土空间不规则格网体系构建方法,并介绍了多源异构数据的格网化处理技术。
第5章介绍了国土空间遥感监测评价方法,总结了不同行业专题的国土空间遥感监测与分析内容,提出了监测评价指标体系构建方法,梳理了国土空间遥感分析评价方法模型等。
▲国土空间遥感监测分析指标体系构建概念图
下篇为应用与实践,共7章,各章节主要内容如下:
第6章介绍了全国风力发电设施遥感监测与分析应用案例。利用2m级高分辨率卫星遥感影像开展了全国范围的风电设施目标智能提取和动态监测,分析了风力发电设施的用地类型、设施分布与风力资源的匹配性,构建了风力发电设施潜力分析模型,评估了全国风力发电设施的建设潜力。
第7章介绍了城市空间扩张遥感监测与综合分析应用案例。利用长时序卫星遥感监测的城区信息,分析了全国典型城市群扩张模式,并以上海市为例分析了城市扩张与人、地、产之间的关系。
▲高分辨率遥感影像提取的机场(a)及火车站(b)周边路网图
第8章介绍了城市交通网络遥感监测与分析应用案例。围绕城市交通网络专题,利用遥感提取的火车站、机场、路网等要素开展了全国主要城市多式联运、京津冀交通状况和城市内部交通服务能力等专题的分析。
第9章介绍了城市宜居性遥感分析评价应用案例。综合应用卫星遥感数量、质量、生态一体化监测分析手段,构建了以遥感提取的各类要素、反演的参量为主要因子的城市宜居性评价指标体系,对武汉和宜宾两个城市开展了宜居性分析和评价。
第10章介绍了典型用地控制指标遥感监测与分析应用案例。通过遥感提取的要素数据,结合人口位置大数据,分析了工业项目建设用地控制指标和高速公路服务区土地利用效率,直接支撑了用地控制指标的论证和决策。
▲长江经济带GDP反演结果展示
第11章介绍了长江经济带经济发展遥感监测与分析应用案例。以与经济发展高度相关的夜光遥感为主要数据源,分析了长江经济带近30年人口、地区生产总值(GDP)的时空变化,研究了长江经济带各省市经济发展与煤炭和水资源消耗的关联性,并分析了各省市经济发展的重心变化,从宏观尺度揭示了长江经济带经济发展规律。
第12章介绍了青岛市自然资源卫星遥感监测与综合分析应用案例。以青岛市全域地表全要素变化监测成果为基础,开展了青岛市地表要素变化、重大工程进度、社会经济发展等多个专题的分析。
《国土空间卫星遥感监测与评价方法研究及应用》是作者长期一线工作的技术方法和应用案例积累,是基于卫星遥感技术开展的关键技术攻关和应用成果的总结凝练,有助于读者直观了解卫星遥感的技术特点,跟踪卫星遥感应用的前沿进展,把握卫星遥感技术的发展趋势。
该书内容全面、结构完整、行文流畅,倾注了作者大量的心血和精力,可作为遥感、地理信息系统、测绘等相关专业人员以及研究生学习的参考书,可帮助读者理论联系实际地掌握相关专业知识。
陈军
中国工程院院士
年7月
本文摘编自《国土空间卫星遥感监测与评价方法研究及应用》(王权等著.北京:科学出版社,.12)一书“前言”“序”,有删减修改,标题为编者所加。
审图号:GS京()号
ISBN-7-03--6
责任编辑:郭允允程雷星
本书共分为上下两篇。上篇为理论与方法,系统介绍了国土空间监测与评价数据源、遥感信息提取技术、遥感监测评价单元体系以及遥感监测与分析评价方法等内容。下篇为应用与实践,主要介绍了国土空间卫星遥感监测与评价的应用案例,内容涉及风力发电设施、城市空间扩张、交通网络、城市宜居、用地指标、经济发展和自然资源动态变化等专题的监测分析等。
本书内容紧密围绕国土空间卫星遥感监测、分析、评价的技术和应用展开,内容丰富全面、实用性强,可为从事国土空间规划与监督实施、自然资源监测监管、国土资源调查监测以及遥感、测绘、地理信息系统等相关专业的工程技术人员研究与实践提供借鉴和参考。
(本文编辑:刘四旦)
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