为什么要用遥感技术进行土地利用/土地覆盖监测？
常规的土地利用调查是通过实地测绘的方法来进行，工作量大，调查周期长。 但随着近年来高时间、高空间、高光谱分辨率的遥感传感器的出现，遥感技术已经 能完全胜任不同尺度上的土地利用/土地覆盖调查。遥感技术的引用，大大节省了 调查成本和时间。
例如，英国曾进行过一次英伦三岛24万km2的土地利用常规调查，当时动员了 6000名中小学老师，花去6年时间才完成，等到土地利用图绘制完成后，土地利用 状况已发生很大的变化；1976年英国应用卫星图像分析与野外调查相结合的方法， 只有4个人9个月就完成了全国的土地利用调查，而且统计非常详细，大大缩短了调 查的周期。又如，上海市中心区的土地利用调查，90年代曾用常规方法花了2年多 的时间才完成，但完成后的图件已不能反映2年后的情况；1995年初利用航空遥感 方法，只花了2个多月就完成了调查，并且比常规方法更加详细。
从土地覆盖的角度看，陆地表面自然状 态可以粗分为：
•以植被为主的绿色覆盖； •以内陆水面为主的兰色覆盖； •以建筑、半荒漠为主的灰色覆盖； •以积雪、冰川为主的白色覆盖； •以荒漠、裸岩为主的浅色覆盖。
土地利用与土地覆盖的区别
土地利用侧重于土地的社会经济属性，土地覆盖 侧重于土地的自然属性。土地利用/土地覆盖的变化可 划分为两类：改造与变异，前者指由一种土地覆盖类 型转变为另一类土地覆盖类型，如由农业用地转变为 非农业用地；后者指土地覆盖类型内部的变化，如工 业用地转变为商业居住用地的变化。
2 土地利用/土地覆盖遥感制图
利用遥感数据进行土地利用制图一般包括确定分 类体系和实现分类两部分的内容。分类体系的设计主 要来自用户需求。有了分类体系我们往往会发现仅用 某一种数据或某一类制图方法很难实现对土地利用完 整准确地制图。因此需要综合运用多种资料并使用不 同的制图方法。如果仅有一种数据资料可供使用或只 可使用一种分类方法，应该尽量充分利用现有资料和 方法。
该分类系统基本满足利用TM 影像判读土地覆盖特征的要求， 具有较 强的可操作性。但同时也要看到，该分类系统在II级土地覆盖分类类别中 仍需进一步协调与县级土地利用分类系统中II 级类别的关系， 使其避免 类别交叉、混淆，尽可能调整到层次分明，便于从土地覆盖分类下进一 步分离土地利用类别。
该分类系统的局限性：
USGS的土地利用和土地覆盖分类体系结构
该分类系统采用典型的阶层式结构， 由四个层次的 分类系统构成。I 级分类主要基于土地覆盖/土地利用 宏观类型与土地资源自然生态背景， 通过卫星遥感影 像解译或数据处理过程获取；II 级分类通常通过航片 解译得到；III 级、IV 级分类依据各级需求在II 级分类 基础上灵活扩展。
土地利用：是人类根据土地的特点，按一定的经济与社会 目的，采取一系列生物和技术手段，对土地进行的长期性 或周期性的经营活动。它是一个把土地的自然生态系统变 为人工生态系统的过程。
土地覆盖：“国际地圈与生物圈计划”（IGBP）和“全球 环境变化人文计划”（HDP）：地球陆地表层和近地面层 的自然状态，是自然过程和人类活动共同作用的结果。美 国“全球环境变化委员会”（USSGCR）： 覆盖着地球表 面的植被及其它特质。也就是指自然营造物和人工建筑所 覆盖的地表诸要素的综合体，包括地表植被、土壤、冰川、 湖泊、沼泽湿地及各种建筑物（如道路等），具有特定的 时间和空间属性，其形成和状态可在多种时空尺度上变化。 土地覆盖作为一种综合体，它包括的因素可以很多。
本着“着重存储有使用价值的类型实体信息， 尽量减少 或压缩一般科学分类等级层次”的原则， 以1984 年全国农 业区划委员会《土地利用调查技术规程》为基础， 根据遥感 影像在亮度、纹理和色调等方面的特点， 对其分类内容进行 了调整， 形成了土地资源分类系统。该分类系统采用两层结 构， 将土地利用与土地覆被分为1- 耕地、2- 林地、3- 草地、 4- 水域、5- 城乡工矿居民用地、6- 未利用地等6 个I 级类， 25 个II 级类。并根据有林地的显著亮度和纹理特征， 将II 级地类中的有林地进一步细分为针叶林地、阔叶林地、针阔 混交林3 个III 级类。
是土地覆被分类系统过分地依赖特定遥感数据 源， 造成采用单一遥感数据源的土地覆被分类系统 的通用性不强；
是针对某种需要而拟定的土地覆被分类系统， 很难将其转换成适应不同目的的土地覆被分类系统。
国土资源部分类系统
国土资源部于2001 年启动了“土地利用/土地覆被变 化过程及效应”专项科技计划，“构建国家级土地利用 和覆被变化数据库及服务体系”是该专项科技计划的2 个 重点项目之一， 而“国家级的土地利用与覆被分类系统 构建”正是该项目的主要专题。该分类系统的适用范围， 旨在为国土资源部“构建国家级土地利用和覆被变化数 据库及服务体系”提供分类依据，同时为宏观土地资源 遥感动态监测提供分类参考。
I级 1 城市或建成区（Urban o r Built- up Land ）
2 农业用地（Agricultural Land）
3 牧场地（Rangeland） 4 林地（Forest Land） 5 水体（Water） 6 湿地（Wetland） 7 贫瘠地（Barren L and）
8 冻土地带（Tundra）
1．2 中国土地利用和土地覆盖分类体系 中国科学院分类系统
中国科学院1991 年开始的“八五”重大应用项目 “国家资源环境遥感宏观调查与动态研究”首次采用了基 于遥感和GIS 相结合的技术、组合分类和构建多层地理单 元技术，建成了具有土地资源分类和生态背景信息的第一 个中国资源环境数据库。图像的解译，用目视解译解决面 上的调查问题，而用数字图像处理和分析解决专题研究和 典型区调查问题。
对于实现分类的过程，我们列出利用计算机自动分类进行遥感制图的 五个步骤。
第一步，数据收集和预处理。包括辐射纠正、几何纠正、特征提取和 选择、数据压缩和消除噪音。
பைடு நூலகம்
1、土地利用和土地覆盖分类体系
1．1 美国USGS分类体系
在20世纪70年代中期，美国USGS 的Anderson等人制定了全球第一套比较科学 、完备的用于遥感数据的土地利用和土地覆盖的分类体系。这套体系的基本原理和 结构至今仍在使用。近来部分土地利用和土地覆盖制图遵循了此体系的原理，虽然 它们的制图单位更细或更专业化，且使用新近的遥感系统作为数据源，但它们仍沿 用最先由USGS制定的基本结构。
该分类系统主要采用两层结构，将土地利用与土地覆被分为1耕地、2- 林地、3- 草地、4- 水域、5- 建设用地、6-未利用地、7- 湿 地等7 个I 级类，26 个II 级类。并根据有林地的显著亮度纹理特征， 将II 级地类中的有林地进一步细分为针叶林、阔叶林、混生林3 个 III 级类。
I 级类别按土地覆被的自然属性分类， II 级类别在土地覆被的基 础上适当考虑土地利用的社会经济因素。如草地， 在名称上考虑自 然覆被叫“草地”，考虑社会经济因素往往叫“牧草地”；按社会 经济分类是人工草场、天然草场，按自然分类是高覆被度草地、中 覆被度草地、低覆被度草地。湿地在我国以往的土地分类系统中均 没有提及， 但湿地作为自然生态环境中的一个重要的用地类型， 在 保持一个地区的空气湿度、降雨量、地下水水位及生态环境质量等 方面起着越来越重要的作用。
土地覆盖/土地利用遥感
随着全球变化研究的深入和发展，各国科学家越来越感 到人类活动对环境变化的影响，尤其人类的生存与发展对 土地的开发利用以及引起的土地覆盖变化被认为是全球环 境变化的重要组成部分和主要原因，因此国际地圈与生物 圈计划”（IGBP）和“全球环境变化人文计划”（HDP） 在1995年联合提出了“土地利用和土地覆盖变化”（Land use and land cover change， LUCC）研究计划，使土地利 用变化研究成为目前全球变化研究的前沿和热点课题。
根据USGS分类体系，理想的情况是土地利用和土地覆盖的信息应在不同地图 上表现，而不能混在一起。然而，从实际的角度出发，当这种制图的主要数据来源 于遥感数据时，将这两个体系混在一起更有效。虽然土地覆盖信息能直接从有关的 遥感影像中解译得到，但在土地（土地利用）上的人类活动信息常不能直接从土地 覆盖上推出。例如，从遥感影像上获取不到覆盖面广的娱乐活动的信息。狩猎这种 普通且流行的娱乐活动所用的土地，在地面调查或图像解译中，常被归为林地、牧 场、湿地或农地。因此，必须有另外的信息源来补充土地覆盖数据。鉴于有些信息 是不能从遥感图像上获得的，因此USGS分类体系根据能合理地从遥感数据上解译 的类型制定。
USGS的土地利用和土地覆盖分类体系标准
➢利用遥感数据的的解译精度至少不低于85%； ➢各种类型的解译精度应该大约相等； ➢不同解译员的解译和不同的时间数据来源的结果应能重 复； ➢分类体系应可适用于广大领域； ➢应该可从土地覆盖类型推断出土地利用的种类； ➢分类体系应该适用于一年中不同时间获取的遥感数据； ➢能从各类中细分出能从大比例尺影像和地面调查得到的 亚类； ➢各类应是可合并的； ➢能与将来的土地利用和土地覆盖相比较； ➢可能情况下，应考虑土地的多种利用形式。
包括的因素如：
•土地类型、植被类型； •植被冠层的密度、植被生长季节的动态特征； •生长季节的累积生物量； •地表覆盖的生物物理特征量，如地表反照率、 地表粗糙度、植物叶面积指数、叶面及冠层的 阻抗系数、有效光合作用辐射等； •与土地覆盖类型密切相关的生态环境要素，如 ：植被所处的生态区域、地形与气候条件、土 壤的理化性质、土地利用状况等。
9 常年降雪或冰川（Perennial Snow o r Ice）
II级 11住宅 12商业和服务设施 13工业 14交通、通信和公用事业 15工业和商业综合体 16混合城市或郊区用地 17其他城市用地 21作物地和牧草地 22果园、树林、葡萄园、苗圃以及艺术性园艺区
23有范围的饲料作业区 24其他农业用地 31草本植物牧场 32灌木及灌木林牧场 33混合牧场 41落叶林地 42常绿树林地 43混合林地 51溪水和运河 52湖泊 53水库 54湾和河口 61有森林覆盖湿地 62无森林覆盖湿地 71干盐块地 72海难 73除海难以外的砂地地区 74光秃岩石地 75露天矿、采石场和砾石坑 76过渡地带 77混合贫瘠地 81灌木和灌木冻土地带 82草本植物冻土地带 83赤裸冻土地带 84湿冻土地带 85混合冻土地带 91常年雪地 92冰川