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土地利用數(shù)據(jù)庫(kù):解讀城市景觀變遷與發(fā)展趨勢(shì) (土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)是什么)

隨著城市化進(jìn)程的加速,城市土地利用也日益復(fù)雜多樣,為此,土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)運(yùn)而生,成為了城市規(guī)劃、土地利用監(jiān)測(cè)和資源管理等方面的重要工具。土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)具備了高效、詳盡、動(dòng)態(tài)的特點(diǎn),能夠反映城市中不同土地類型的分布情況、數(shù)量、質(zhì)量和功能等信息,為城市規(guī)劃者和決策者提供了一個(gè)全面了解城市景觀變遷和發(fā)展趨勢(shì)的可靠途徑。

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一、土地利用管理的重要性

城市土地利用是城市規(guī)劃和發(fā)展的基礎(chǔ)和先決條件,同時(shí)也是城市經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要支撐。而土地利用管理則是有效實(shí)施城市規(guī)劃和資源節(jié)約的基本方式之一。通過建立土地利用數(shù)據(jù)庫(kù),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)城市用地行為的監(jiān)督、調(diào)控和管理。例如:土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)城市開發(fā)用地取得、規(guī)劃審批、項(xiàng)目開況、綠地覆蓋率等信息的匯總和分析,進(jìn)而制定出相應(yīng)的土地利用政策,保障城市發(fā)展的穩(wěn)健性和可持續(xù)性。

二、土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建

構(gòu)建一個(gè)完善的土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)需要進(jìn)行以下步驟:

1. 數(shù)據(jù)采集:包括對(duì)城市詳細(xì)的土地利用信息進(jìn)行搜集和整編,如土地用途、土地面積、功能類型等。

2. 建設(shè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng):將采集到的數(shù)據(jù)分門別類、分類儲(chǔ)存,建立起土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的格式化、標(biāo)準(zhǔn)化和統(tǒng)一化。同時(shí)也需要建設(shè)相索引、市場(chǎng)監(jiān)管等功能,以方便后續(xù)數(shù)據(jù)的快速查詢和分析。

3. 數(shù)據(jù)分析:通過對(duì)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和分析,得出城市土地利用情況的主要特征,如城市用地結(jié)構(gòu)、土地開發(fā)利用率、城市綠地覆蓋率及其變化趨勢(shì)等。

三、土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用

1.城市用地結(jié)構(gòu)優(yōu)化:通過土地利用數(shù)據(jù)庫(kù),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)城市用地結(jié)構(gòu)的評(píng)估和調(diào)整,如進(jìn)行工業(yè)用地、商業(yè)用地和住宅用地的重新匹配和劃分,以優(yōu)化城市用地結(jié)構(gòu)和利用效益。

2. 城市綠地建設(shè)和保護(hù):通過土地利用數(shù)據(jù)庫(kù),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)城市綠化面積和覆蓋率等信息的統(tǒng)計(jì)和分析,建立城市綠化覆蓋率監(jiān)測(cè)系統(tǒng),以保障城市生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)健性。

3. 城市更新與綜合開發(fā):通過土地利用數(shù)據(jù)庫(kù),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)城市復(fù)合型土地利用規(guī)劃的制定和實(shí)施,如對(duì)生產(chǎn)用地、公共服務(wù)設(shè)施和居住用地等的有機(jī)組合開發(fā),以提高城市的整體利用效益。

四、土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)在城市景觀變遷中的應(yīng)用

通過土地利用數(shù)據(jù)庫(kù),可以對(duì)城市景觀變遷情況進(jìn)行分析和研究,并找出其中的原因和規(guī)律,為城市環(huán)境的保護(hù)和治理提供了一定的參考和依據(jù)。例如:

1. 四川省成都市近年的土地利用情況變遷顯示出,城市用地結(jié)構(gòu)逐漸趨向中心化和集約化,以房地產(chǎn)開發(fā)為主,城市綠化面積呈周期性增長(zhǎng),但普遍偏低,城市類別功能趨同于國(guó)際化大城市。

2. 上海市自改革開放以來,土地利用結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出漫長(zhǎng)的變遷過程,城市用途不停地變化,直到現(xiàn)代化的道路、機(jī)場(chǎng)和大型園區(qū)成為整個(gè)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵元素。同時(shí),城市園林和綠地系統(tǒng)的建設(shè)與完善也是城市景觀變遷的重要組成部分。

五、結(jié)論

土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)作為一種反映城市發(fā)展變遷和規(guī)劃管理的重要工具,已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于城市規(guī)劃和資源管理領(lǐng)域。通過土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)和分析,可以更好地把握城市發(fā)展的當(dāng)前狀況和未來趨勢(shì),提供科學(xué)合理的規(guī)劃建議,促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

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我也要做,

1.準(zhǔn)備數(shù)據(jù),要收集到二調(diào)現(xiàn)狀數(shù)據(jù),15年規(guī)劃期內(nèi)的規(guī)劃數(shù)據(jù)。

2.現(xiàn)狀數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為基期數(shù)據(jù),就是地類的分類轉(zhuǎn)換。裂頃

3.根據(jù)規(guī)劃數(shù)據(jù)進(jìn)行布局,在要規(guī)劃的地塊上布局規(guī)劃后的圖斑。

4.基期與規(guī)劃數(shù)據(jù)疊加生成總體規(guī)劃圖。

5.根據(jù)總體規(guī)劃圖斑生成分區(qū)規(guī)劃圖,有土地用途區(qū),建設(shè)用肆鎮(zhèn)陸地管制區(qū),基本農(nóng)田保護(hù)區(qū),村鎮(zhèn)建設(shè)控制區(qū)等等。

6.匯總數(shù)據(jù),生成各種規(guī)劃表格。

7.管理的話,就是到了每一年都要實(shí)施符合本年度計(jì)劃指標(biāo)的項(xiàng)目,比如有農(nóng)轉(zhuǎn)用項(xiàng)目,土地整治項(xiàng)目等等。就是將你所作的規(guī)劃具體實(shí)旅渣施起來。還有涉及到一部分的局調(diào),就是有些規(guī)劃可能要為一些重點(diǎn)項(xiàng)目讓路,就要調(diào)整一下規(guī)劃。管理的話主要是這兩方面內(nèi)容。

我只列了提綱,具體的還是去網(wǎng)上仔細(xì)查找一下吧,不可能把什么都說得非常仔細(xì)。

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基于遙感影像土地利用數(shù)據(jù)建庫(kù)

6.4.1 基于遙感影像土地利用數(shù)據(jù)建庫(kù)原則

(1)數(shù)據(jù)庫(kù)建立在統(tǒng)一平臺(tái)下。采用國(guó)產(chǎn)地理信息系統(tǒng) MapGIS 作為建庫(kù)基礎(chǔ)平臺(tái),通過數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換,用 ArcGIS 軟件系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)庫(kù)。

(2)數(shù)據(jù)建庫(kù)依據(jù)統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。除執(zhí)行國(guó)家和行業(yè)的一系列相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)程外,嚴(yán)格按照本項(xiàng)目制定的《技術(shù)要求》和《數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)》開展工作,所建數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)內(nèi)容要符合技術(shù)設(shè)計(jì)要求,達(dá)到標(biāo)毀瞎信準(zhǔn)化。

(3)數(shù)據(jù)庫(kù)主要依據(jù)遙感正射影像上反映的地類特征判定土地利用類型和標(biāo)繪地類邊界,以原有的土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)和土地利用圖作為輔助參考資料,對(duì)難以確定的圖斑經(jīng)外業(yè)驗(yàn)證確認(rèn)土地利用類型。

(4)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容要具有完整性和實(shí)用性。能夠正確反映全省土地利用類型、面積對(duì)比、分布規(guī)律、利用特點(diǎn),提供完整的土地資源資料。而且內(nèi)容的選取和表示,要層次分明、清晰易讀,使數(shù)據(jù)內(nèi)容完整、實(shí)用性強(qiáng)。

(5)建立嚴(yán)格的質(zhì)量監(jiān)督體系,實(shí)行“三檢一驗(yàn)”制度。即每個(gè)工作階段都要通過自檢、互檢、專檢,對(duì)數(shù)據(jù)內(nèi)容、數(shù)據(jù)精度進(jìn)行質(zhì)量把關(guān),各項(xiàng)指標(biāo)必須符合技術(shù)要求,數(shù)據(jù)庫(kù)建成后要通過項(xiàng)目組的統(tǒng)一驗(yàn)收。整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)過程采取嚴(yán)密的質(zhì)量控制,從而保證數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)質(zhì)量。

6.4.2 數(shù)據(jù)庫(kù)文件命名規(guī)則、圖層劃分、數(shù)據(jù)屬性結(jié)構(gòu)

為規(guī)范數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè),保證基于遙感影像神友土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)質(zhì)量,在認(rèn)真執(zhí)行國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的原則下,進(jìn)一步定義了基于遙感影像數(shù)據(jù)庫(kù)文件命名規(guī)則、數(shù)據(jù)分層、數(shù)據(jù)屬性結(jié)構(gòu)。

6.4.2.1 文件命名規(guī)則

(1)圖層文件命名規(guī)則。行政區(qū)劃代碼 + 圖層名 + 影像獲取年份 + 文件擴(kuò)展名,例如:河南省鄭州市金水區(qū) 2023 年數(shù)據(jù)庫(kù),縣級(jí)政區(qū)層:410101XJZQ2023.WP,行政界線層:410101XZJX2023.WL,地面控制點(diǎn)層:410101GCP2023.WT。(注:文件命名欄中,.WT、.WL、.WP 分別代表 MapGIS 格式文件中的點(diǎn)文件、線文件和面文件)

(2)數(shù)字正射影像圖(DOM)文件命名規(guī)則。數(shù)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(guī)則為:影像獲取年份 + 圖幅號(hào),例如:影像獲取時(shí)間為 2023 年,圖幅號(hào)為 I49G053089,其對(duì)應(yīng)的 DOM 文件夾名稱即為“2023I49G053089”。

DOM 影像文件、整飾文件和元文件命名規(guī)則為:圖幅號(hào) + 文件類型 . 文件擴(kuò)展名。例如:DOM 圖幅號(hào)為 I49G053089,其各類文件命名見表 6-5。

表 6-5 DOM 文件命名規(guī)則

注:文件命名欄中“,.WT、.WL、.WP”代表圖廓修飾文件中的 MapGIS 數(shù)據(jù)格式中的點(diǎn)、線、面文件。

6.4.2.2 圖層劃分纖輪

根據(jù)基于遙感影像信息建立土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫(kù)的特點(diǎn),數(shù)據(jù)庫(kù)中僅反映基礎(chǔ)地理和土地利用的基本要素,在這些要素基礎(chǔ)上建立行政轄區(qū)、地類圖斑、線狀地物、測(cè)量控制點(diǎn)、注記、樣本圖斑、不一致圖斑等圖層。數(shù)據(jù)庫(kù)所含要素圖層見表 6-6。

表 6-6 圖層劃分表

6.4.2.3 數(shù)據(jù)屬性結(jié)構(gòu)

根據(jù)所劃分圖層分別設(shè)置如下數(shù)據(jù)屬性結(jié)構(gòu)。

(1)行政區(qū)劃屬性表(表 6-7)。

表 6-7 行政區(qū)劃(SHZQ、SJZQ、XJZQ)

注:①區(qū)劃代碼采用 GB/T 2260—2023 規(guī)定的代碼;②行政區(qū)名采用 GB/T 2260—2023 規(guī)定的行政區(qū)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(diǎn)屬性表(表 6-12)。

表 6-12 地面控制點(diǎn)(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)

注:①注記中不包括圖廓注記;②僅文字注記填入相應(yīng)的屬性內(nèi)容;③高寬為注記的高度 × 寬度,如 3×4。

6.4.3 基于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(jù)遙感影像上所反映的土地利用類型空間特征,從地物光譜、紋理的可分性,利用目視解譯對(duì)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、準(zhǔn)確、規(guī)?;恋刭Y源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)提供技術(shù)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征:①光譜特征。提取顏色、灰度或多波段數(shù)據(jù)間的特征變量等地物的光譜特征,區(qū)分出土地覆蓋信息;②空間(幾何)特征。將地物的形狀、大小、邊界、線性特征、空間關(guān)系等幾何性特征提取出來,來獲取地類圖斑的空間信息;③紋理特征。根據(jù)構(gòu)成圖案的要素形狀、分布密度、方向性等紋理特征提取,可獲得土地利用信息。通過三種特征提取構(gòu)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(yùn)用了解譯者的綜合知識(shí),對(duì)遙感影像進(jìn)行分析、識(shí)別。目視解譯包括室內(nèi)預(yù)判、外業(yè)調(diào)查、室內(nèi)詳細(xì)解譯和外業(yè)驗(yàn)證等步驟。室內(nèi)預(yù)判是初步解譯、初步建立解譯標(biāo)志并將解譯中遇到的不能確定的目標(biāo)和疑難點(diǎn)記錄下來留待外業(yè)確定,通過外業(yè)調(diào)查與實(shí)地對(duì)照進(jìn)行測(cè)量和樣本采集,以提供后續(xù)階段詳細(xì)分析,室內(nèi)詳細(xì)解譯是在上述基礎(chǔ)上,建立影像解譯標(biāo)志,對(duì)工作區(qū)的土地利用分類信息提取,再次進(jìn)行外業(yè)驗(yàn)證提高影像解譯的準(zhǔn)確性與精度。

基于遙感影像的土地利用分類信息提取技術(shù)流程如圖 6-9 所示。

圖 6-9 土地利用分類信息提取技術(shù)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準(zhǔn)確性是基于影像土地利用數(shù)據(jù)建庫(kù)的關(guān)鍵,因此在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)運(yùn)用相關(guān)分析方法,根據(jù)影像時(shí)相、區(qū)位地形特征等對(duì)影像進(jìn)行綜合分析,判斷影像所反映的地類信息,勾繪地類界線,標(biāo)注地物類別,形成預(yù)判圖。

(1)耕地。主要分布在平原地區(qū)、河流兩岸、川臺(tái)地和緩坡地上。

平原地區(qū)的耕地,在影像上反映比較單一,呈條塊狀或網(wǎng)格狀分布,形狀規(guī)則,絕大部分都能作出準(zhǔn)確判讀。由于時(shí)相的不同所反映的色調(diào)有所差異,農(nóng)作物生長(zhǎng)季節(jié)的耕地呈綠、淺綠色;農(nóng)作物收獲季節(jié)的耕地則呈灰白、褐白色,如:河南省平原地區(qū)影像為 6 月份時(shí)相的,大部分都為收獲后的耕地,其色調(diào)特征為白或灰白;但洼地處的耕地,若影像接收日期在雨水季節(jié),在影像上顯示出水域特征,采集時(shí)要參考土地利用資料進(jìn)行判斷,同時(shí)作為不確定圖斑進(jìn)行外業(yè)調(diào)查,實(shí)地分析周邊地形狀況來確定其地類。另一種情況是農(nóng)作物與林果兼作的土地,冬春季節(jié)和夏秋季節(jié)接收的影像特征差別較大,冬春季節(jié)反映的是以耕地為主,夏秋時(shí)則以林地為主,對(duì)此情況在參照土地利用資料的同時(shí),作為不確定圖斑由外業(yè)判定地類類型。

農(nóng)作物生長(zhǎng)及收獲后耕地特征如圖 6-10 所示。

山區(qū)和丘陵地區(qū)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征,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(nóng)民零星開發(fā)出的小塊耕地很難確定。根據(jù)分布規(guī)律、紋理特征,參考土地利用資料來確定地類,室內(nèi)判讀不出的,作為不確定圖斑由外業(yè)判定地類類型。

坡耕地影像特征如圖 6-11 所示。

圖 6-10 農(nóng)作物生長(zhǎng)及收獲后耕地特征

圖 6-11 坡耕地影像特征

(2)園林地。在基于遙感影像土地分類中將園林地歸并為一個(gè)地類。

平原地區(qū)的園林地分布有一定規(guī)律,大部分在村莊周邊,呈塊狀或條帶狀分布,色調(diào)均勻,形狀規(guī)則,邊界明顯。成片種植的闊葉林易與耕地區(qū)分,一些針葉、矮生果樹以及苗圃的色調(diào)和紋理特征與耕地相近,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(yè)調(diào)查確認(rèn)。

山區(qū)和丘陵地區(qū)的園林地呈片狀或帶狀,形狀不規(guī)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(qū)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(yè)調(diào)查權(quán)衡主次來確定。

公路林帶,影像上呈深綠色調(diào),沿公路兩側(cè)呈規(guī)則長(zhǎng)條帶狀,室內(nèi)可準(zhǔn)確判讀。

園林地影像特征如圖 6-12 所示。

(3)其他農(nóng)用地。牧草地在基于遙感影像土地分類中歸并到其他農(nóng)用地。牧草地在河南省區(qū)域內(nèi)分布很少,其紋理和色調(diào)特征與耕地接近不容易區(qū)分,只有從其分布形態(tài)來分辨,其邊界多呈不規(guī)則形態(tài),同時(shí)利用土地利用資料輔助判斷,或根據(jù)實(shí)地調(diào)查情況確定地類。

坑塘、養(yǎng)殖水面、溝渠等在影像上有明顯特征,可根據(jù)解譯標(biāo)志對(duì)影像進(jìn)行判讀。

其他農(nóng)用地影像特征如圖 6-13 所示。

圖 6-12 園林地影像特征

圖 6-13 其他農(nóng)用地影像特征

(4)城市和建制鎮(zhèn)。城市和建制鎮(zhèn)影像特征比較典型,呈規(guī)則條塊狀,以灰、灰白色調(diào)為主,可準(zhǔn)確判讀。各省轄市、縣級(jí)市所在地的建成區(qū)按城市歸類,縣所在地及建制鎮(zhèn)建成區(qū)仍按建制鎮(zhèn)歸類。

城市和建制鎮(zhèn)影像特征如圖 6-14 所示。

圖 6-14 城市和建制鎮(zhèn)影像特征

(5)農(nóng)村居民點(diǎn)。農(nóng)村居民點(diǎn)地類特征比較明顯,呈灰白與綠色調(diào)相間的片狀分布,邊界清晰,依據(jù)其在影像上的實(shí)際范圍進(jìn)行采集,但采集時(shí)要注意與其他建設(shè)用地區(qū)分。農(nóng)村民居點(diǎn)影像特征如圖 6-15 所示。

圖 6-15 農(nóng)村居民點(diǎn)影像特征

(6)鐵路、公路。鐵路、公路在影像上表現(xiàn)為長(zhǎng)條帶狀或線狀形態(tài),形狀規(guī)則,兩者色調(diào)比較接近呈深灰色,建設(shè)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(qū)分,可參考土地利用資料輔助判讀,新增的鐵路、公路要到實(shí)地外業(yè)調(diào)查后確認(rèn)地類。

鐵路、公路影像特征如圖 6-16 所示。

圖 6-16 鐵路、公路影像特征

(7)其他建設(shè)用地。獨(dú)立工礦用地大多分布在城鎮(zhèn)、農(nóng)村居民點(diǎn)中或周邊,或分布在公路、鐵路兩側(cè),呈規(guī)則塊狀,以白、白加灰色調(diào)為主,兼有綠、黃等其他色調(diào),判讀時(shí)要注意與臨時(shí)取土的耕地進(jìn)行區(qū)分,其影像特征比較接近,容易誤判。

水庫(kù)水面呈橢圓、扇形或方形,邊界規(guī)則,根據(jù)影像特征比較容易判讀。

其他建設(shè)用地影像特征如圖 6-17 所示。

(8)未利用地。葦?shù)?、灘涂、河流、湖泊可根?jù)其空間位置和影像上明顯特征,較容易分辨。由于葦?shù)睾蜑┩看蠖喾植荚诤恿?、湖泊、水?kù)周邊,可根據(jù)其空間位置進(jìn)行判讀;荒草地在影像上較難分辨,要借助土地利用資料輔助判讀或到實(shí)地調(diào)查。

裸巖、裸土地多分布在山區(qū)、丘陵地區(qū),其周圍與林地銜接或向平緩地帶過渡時(shí),其邊界不明顯,此類情況在外業(yè)也難以區(qū)分地類邊界,對(duì)此在參照土地利用資料的基礎(chǔ)上,要充分分析影像上的色彩、紋理特征來確定。

未利用地影像特征如圖 6-18 所示。

圖 6-17 其他建設(shè)用地影像特征

圖 6-18 未利用地影像特征

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