管理运筹学第8章课件

1、第八章 土地资源利用动态监测8.1 土地资源利用动态监测概述 8.2 土地利用动态监测的技术方法与成果分析8.3 土地利用动态遥感监测8.4 土地利用/土地覆盖变化介绍8.1 土地资源利用动态监测概述动态监测是指运用遥感技术和土地调查等手段和计算机、监测仪等科学设备，以土地详查的数据和图件作为本地数据，对土地利用的时空动态变化进行全面系统的反映和分析的科学方法。8.1.1土地利用动态监测的目的意义8.1.2土地利用动态监测的特点8.1.3土地利用动态监测的作用8.1.4土地利用动态监测的内容8.1.1土地利用动态监测的目的意义目的：能及时地掌握土地利用及其时空动态变化状况，有效地利用土地资源，

2、使其发挥最佳利用效益。意义：为国家制定经济发展计划、资源利用和环境保护政策等提供依据；寻求达到土地利用最佳整体效益的配置方案，满足国民经济各部门对土地的需求；保持土地质量；实现土地利用和土地管理的科学化和规范化。土地利用动态监测的重点目前我国开展的土地利用动态监测,主要是对耕地和建设用地等土地利用变化情况进行及时、直接和客观的定期监测，检查土地利用总体规划和年度用地计划执行情况，重点核查每年土地变更调查汇总数据，为国家宏观决策提供比较可靠、准确的依据，对违法或涉嫌违法用地的地区及其他特殊情况进行快速的日常监测，为违法用地查处和突发事件处理提供依据。土地利用动态监测具有下列特点： 监测成果的多样

3、性 监测体系的层次性 技术要求的区域性 技术手段的综合性8.1.2土地利用动态监测的特点8.1.4土地利用动态监测的内容1.区域土地利用状况监测（反映结构、控制方向） （1）土地利用变化的动态信息 （2）耕地总量的动态平衡情况 （3）农业用地内部结构调整情况 （4）基本农田保护区状况 （5）后备土地资源的开发利用监测2.土地利用规划与政策法规措施执行情况监测3.土地生产力监测(重点是土壤属性）3.土地环境条件监测8.2土地利用动态监测的技术方法与成果分析8.2.1土地利用动态监测的技术方法 1.遥感技术（RS） 2.土地调查与统计技术 3.土地信息系统（LIS）技术 4.耕地动态监测预警技术2

4、.土地调查与统计技术运用土地调查和统计可以对土地利用结构、土地等级变化等进行分析。一般在遥感数据的基础上，需通过土地调查进行检查和补充。土地调查方法主要有详查、抽样调查和重点调查。详查:间隔一定时期的土地详细调查。抽样调查：每年进行小样本调查，推断全国土地利用或农地变动情况。5-10年进行较大样本调查。城镇地籍调查、农村土地详查、农村土地变更调查等一系列调查工作和理念，土地统计工作已在全国普遍开展。3.土地信息系统（LIS）技术土地信息系统（ Land Information System）是一个以GIS为平台，以土地资源与资产管理为工作对象的计算机管理信息系统。是以土地空间数据库为基础, 在

5、计算机软硬件的支持下, 对土地相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示, 并采用空间模型分析方法, 适时提供多种空间和动态的土地信息, 为决策服务而建立起来的计算机技术系统。土地信息系统工作流程成果 采集输入数据编辑数据存贮产品输出数据处理应用分析 原始数据标准数据成果数据应用数据标准数据数字化仪打印机和扫描仪软件配置信息系统的软件由管理软件和功能软件组成。功能软件一般包括五大模块, 即输入与预处理、数据库管理、数据处理、产品输出以及用户接口 。输入处理数据处理产品输出数据库管理用户界面4.耕地动态监测预警技术在进行土地利用动态检测时，需对耕地的利用与保护建立专项的动态监测网络，对耕地生

6、态系统进行预警。内容包括：（1）警义，即预警指标。（2）警源，即产生警情的根源。（3）警兆，即反映耕地生态系统景气程度和动向的指标。（4）警度，对耕地生态系统警情的定量刻画。分为无警、轻警、中警、重警和剧警。8.2.2土地利用动态监测成果分析1.土地利用监测成果分析内容 （1）地类变更分析 （2）权属变更分析 （3）耕地变化动态分析 （4）土地利用结构变化分析1.土地利用监测的主要指标（1）土地利用结构与利用程度指标（2）土地管理政策措施的监测指标（3）土地利用经济社会效益监测指标（4）土地环境和生产力监测指标（5）土地集约经营程度指标3.土地利用监测分析方法 （1）指标对比法 （2）综合评分

7、法 （3）评价系数法 （4）对应分析法 （5）分布指数法8.3土地利用动态遥感监测1999年国土资源大调查中，国土资源部提出了土地利用动态遥感监测任务，目的是综合采用RS、GIS和GPS等技术手段，监测全国93个50万以上人口城市的土地利用变化情况、基本农田保护情况、开发区现状与变化情况，辅助规划修编、执法检查和土地利用现状更新等，构建全国土地利用动态遥感监测系统。8.3.1土地利用动态遥感监测总体技术路线和方法8.3.2土地利用动态遥感监测技术流程台湾岛卫星遥感图片沈阳城市遥感图片8.3.2土地利用动态遥感监测技术流程1.数据准备2.数据预处理3.信息提取4.外业调查5.成果整理6.精度评价

8、7.成果提交与验收8.4土地利用/土地覆盖变化介绍土地覆盖是指地表自然形成的或者人为引起的覆盖状况，如农作物、森林、草地、房屋、水泥、沥青路面等。IGBP和IHDP1995年提出土地利用/土地覆盖变化（Land use/land cover change,LUCC)成为热点8.4.1土地利用/土地覆盖变化的研究目标与内容8.4.2土地利用与土地覆盖变化研究的关键性领域8.4.3国际LUCC研究进展 8.4.4我国LUCC研究进展8.4.1土地利用/土地覆被变化的研究目标与内容1.研究目标 LUCC最根本和最主要的目标是进一步提高对土地利用与土地覆盖驱动力的认识；调查并考证现时土地利用与土地覆盖

9、的地理动力学特征；明确土地利用可持续性与多样性之间的联系；理解LUCC，生物地球化学与气候之间的内在联系。 LUCC的一个更为明确的目标是开发更先进的方法设计和检验土地利用与土地覆盖。在从事自然与社会科学的集成分析中，LUCC所体现的研究宗旨是“从自然界到人类社会，从全球到区域”。LUCC已经确定了以下几个核心科学问题：近300年来，人类的开发利用怎样改变了土地的覆盖状况？在不同的地理历史环境中，土地覆盖变化的主要人为原因是什么？在未来的50-100年，土地利用变化将如何影响土地覆盖？人类与生物物理动力学如何直接影响特殊的土地利用类型的可持续性？气候与全球生物地球化学方面的变化如何影响土地利用

10、与土地覆盖？土地利用与土地覆盖如何影响土地使用者在土地利用与覆盖发生变化时的脆弱性？土地覆盖变化又是如何反作用于一些风险或濒危区域，增强其脆弱性？2.主要研究内容(1)土地利用与土地覆盖变化的类型分析；(2)土地利用与土地覆盖变化的过程研究；(3)探讨人类对土地利用与土地覆盖变化的反应；(4)建立综合的全球性或区域性的变化模型，探讨不同空间尺度上土地利用与土地覆盖变化的动力学机制；(5)开展有关土地表层、生物过程及其动力机制方面的数据库建设。综观目前国际上有关土地利用/土地覆盖变化研究，其内容可以大致地归纳为三个核心，即土地利用的动力机制、土地覆盖的变化、区域与全球模型。土地利用/土地覆被变化

11、研究的主要内容研究内容核心 土地利用的动力机制核心土地覆盖的变化核心 区域与全球模型研究方法 比较研究实地调研与诊断模型综合分析与评价具体内容1.土地利用行为与决策；2.土地利用变化的动态模拟3.从过程到类型：从局部的案例 研究到区域与全球的过程模型；4.土地利用变化的可持续性研究1.土地覆盖变化指标体系、热点地区与关键性区域研究；2.自然与社会经济变量的动态监测；3.从类型到过程1.已有区域模型的回顾、总结与对比；2.区域土地利用/土地覆盖变化模型建立过程中的关键性技术与问题；3.土地利用/土地覆盖变化及其相关系统的动力机制；4.发展规划与关键性的环境问题如数资源问题及其影响的评价8.4.2

12、土地利用与土地覆盖变化研究的关键性领域1.土地利用变化的过程与动力机制研究 （1）城乡作用机制（主要是城市化） （2）区域土地利用与土地覆盖变化过程中水资源约束机制（必须考虑未来水资源状况、分布及水价、管理政策的对土地覆盖变化的影响） （3）全球粮食生产与食物安全因素的作用（需求）2.土地利用与土地覆盖类型与区域问题研究3.区域或全球性空间统计模型研究4.土地利用/土地覆盖变化的可持续性研究8.4.3国际LUCC研究进展 目前，LUCC研究主要在四个方面进行：LUCC的状况研究；LUCC的驱动力与驱动机制研究；LUCC的效应与作用机制研究；LUCC的模型模拟与土地可持续利用研究。前两项研究开展较早，成果也比较丰富；随着研究重点的转移，LUCC的效应研究工作在近期得到了更多关注和重视；而在模型研究方面，一直有学者在进行尝试，但少有突破性成果，这除了普适模型构建和可持续性研究本身的难度外，还受制于前三方面的成效与进展。代表国际研究发展进程与水平的主要是三个区域的研究，即北美、欧洲和日本。对此，史培军等人进行了总结。 8.4.4我国LUCC研究进展1.在LUCC状况的研究中，研究数据的获取越来越多地依赖于遥感影像2.LUCC的驱动力及驱