王 勇， 张寅玲， 尤淑撑， 王忠武， 魏 海， 李 洋

(1.四川省国土勘测规划研究院,成都 610000； 2.中国土地勘测规划院,北京 100035)

0 引言

土地整理项目的验收核查是土地整理项目竣工验收的重点和难点，主要目的是针对土地整理工程的实施情况是否达到规划和设计的要求进行核查[1-3]。核查过程中，由于土地整理项目分布范围广、面积大，故需要投入大量的时间、人力和物力，通过“走到、看到、记到、问到”的方式进行核查，以全面掌握土地整理工作的成效。因此，寻找一种可靠且高效的手段以全面掌握土地整理项目实施情况，已成为当前亟待解决的现实问题。遥感技术因其视域宽广、探测手段多样、受地面条件限制小和经济高效等特点，已经逐步成为土地整理项目核查的重要手段之一[4-7]。以往利用遥感技术进行土地整理工程动态监测、评价以及信息提取的技术方法和操作流程研究多以国外卫星数据为数据源[8-10]，而利用国产卫星进行土地整理项目技术核查的研究则相对较少。

资源一号02C卫星(ZY1-02C)作为我国第一颗根据国土资源主体业务需求定制的国产业务卫星，具有空间分辨率高、覆盖宽、重访快等特点，已被用于土地利用分类、土地动态监测、土地执法监察、地质调查以及矿山开发状况遥感监测等工作中，且成果丰硕[11-16]。

本文以四川省内江市威远县界牌镇响罗村土地整理项目验收核查为例，探索ZY1-02C数据在土地整理项目技术核查业务中的应用模式及可行性，并对其推广应用提出可行的建议，以最大程度地挖掘ZY1-02C数据的应用潜能，为土地整理项目验收核查提供技术支撑。

1 研究区概况及数据源

研究区位于四川省内江市威远县境内，涉及界牌镇市郊村、响罗村和林山村3个行政村。研究区总面积762.56 hm2，其中工程建设面积624.18 hm2； 规划新增耕地面积61.17 hm2，占总面积的8.90%。该土地整理项目主要包括土地平整工程、田间道路工程和灌溉与排水工程3部分，实际施工周期为1 a(2013年3月―2014年3月)。

本文采用的实验数据为ZY1-02C L1C0001779892-MUX和L1C0001780010-HRC影像，获取日期均为2014年7月22日，能够充分反映土地整理项目工程的完成情况。

每景HR影像由2帧影像(HR1和HR2)组成，其中HR1影像完全覆盖项目区，因此对HR1影像与MUX影像进行了几何配准。选取分布均匀的明显道路交叉路口、建筑物或构筑物的拐角等对应同名点作为控制点进行配准[17]，配准综合均方根(root mean square，RMS)值为0.48个像素，小于0.5个像素，满足精度要求。

将HR数据与多光谱数据进行融合处理，多光谱波段用于突出地物边缘轮廓，HR波段则使地物纹理信息更加清晰。影像融合的方法有很多种[18]，本文采用HSV变换方法进行影像融合处理(图1)。图1(a)和(b)为融合前的影像，图1(c)为采用HSV变换融合后的影像。

(a) HR影像 (b) 多光谱影像(c) HSV变换融合影像

图1ZY1-02C影像融合前后对比图

Fig.1ComparisonofZY1-02Cimagesbeforeandafterimagefused

2 研究方法

根据ZY1-02C数据的特点和土地整理项目验收核查工作的要求，基于预处理后的影像，对土地平整工程、田间道路工程和灌溉与排水工程三部分的完成情况进行核查，具体包括内业核查和外业核查2部分。技术路线如图2所示。

图2 技术路线Fig.2 Technical flow chart

2.1 内业核查

首先将DWG格式的项目区矢量图数据分层转换为ArcGIS能识别的shapefile文件格式，并与处理后的ZY1-02C影像叠置； 再根据遥感影像特征逐一对土地平整工程、田间道路工程以及灌溉与排水工程等进行解译、统计和分析，从而核查地方提交的土地整理成果是否符合项目设计要求。其中，矢量图数据反映了工程实施的范围和位置，遥感影像数据则反映了工程的实施情况。土地整理成果的内业核查主要从以下3个方面进行：

1) 土地平整工程。包括旱地坡改梯整理、格田整理、旱地整理和水田整理等面状工程，以及囤水田田坎、配套生产路和配套排水沟等线状工程。根据项目区提交的矢量图数据套合范围内的遥感影像进行解译，若存在园地、林地、房屋等非耕地，田坎、生产路、排水沟未修建，以及竣工图制图错误等情况，说明土地整理工程实施不到位，或提交的成果与事实不符。如图3所示。

(a) 坡改梯区域内有堆土矢量图 (b) 坡改梯区域内有堆土ZY1-02C影像 (c) 坡改梯区域内有园地矢量图 (d) 坡改梯区域有园地ZY1-02C影像

(e) 格田整理区域内有园地矢量图 (f) 格田整理区域内有园地ZY1-02C影像 (g) 配套生产路疑似未修建矢量图 (h) 配套生产路疑似未修建ZY1-02C影像

图3土地平整工程核查

Fig.3Checkupoflandlevelingproject

2) 田间道路工程。包括整治田间道、错车道、配套田间道涵管、弯道加宽以及限宽墩等单体工程。其中，田间道路提取时应注意新道路的种类，避免与配套生产路混淆。田间道在遥感影像中呈线性、亮白色特征(图4(b))，容易解译； 将矢量数据(图4(a))与遥感影像(图4(b))进行叠置分析，可对施工位置和施工长度进行核查。

3) 灌溉与排水工程。包括整治渠道、整治山平塘、新建蓄水池和新建分水口等单体工程。山平塘在遥感影像上呈闭合面状、浅黑色特征(图5(a))，容易解译； 将矢量数据与遥感影像进行叠置分析后，可对施工位置和工程量进行核查。蓄水池在遥感影像呈深褐色特征(图5(d))，但形状特征不明显，易与周围地物混淆，难以从遥感影像上准确解译。

(a) 田间道路矢量图 (b) 田间道路ZY1-02C影像

图4田间道路工程核查

Fig.4Checkupofroadproject

(a) 整治山平塘矢量图 (b) 整治山平塘ZY1-02C影像 (c) 新建蓄水池矢量图 (d) 新建蓄水池ZY1-02C影像

图5灌溉与排水工程核查

Fig.5Checkupofirrigationanddrainageengineering

2.2 外业核查

内业核查完成后，将存在疑似问题的土地整理工程以及从影像上无法清晰判别的土地整理工程提取出来，用于制作遥感外业核查底图和外业核查表。核查单位依据外业核查底图，对土地整理项目中的所有工程全面开展实地核查，了解工程建设情况，从而对土地整理成果进行总的评价分析。外业核查内容主要包括：

1)重点对内业核查中发现的疑似问题进行外业复核(如土地平整工程中存在的疑似非耕地、配套生产路疑似未修建等)。

2)重点对内业核查中无法进行影像解译的工程进行外业复核。受植被遮挡、影像空间分辨率以及施工位置等影响，囤水田田坎、配套排水沟、涵管、错车道以及蓄水池等单体工程无法进行影像解译，需通过外业核查逐一对工程位置和数量进行复核。

3)对所有土地整理工程质量进行核查。核查工程是否按照单体工程设计标准进行施工。

3 结果与评价

3.1 技术可行性评价

利用ZY1-02C影像进行土地整理项目核查，受工程特点及核查要求的影响，其适用范围也受到限制。

1)对于体量较大的工程，如旱地坡改梯、格田整理、旱地整理、水田整理、整治山平塘及整治田间道等，ZY1-02C影像特征较为明显，利用ZY1-02C影像能较为准确地对工程范围、面积及数量进行核查。

2)对于体量较小的工程，如蓄水池，囤水田田坎、排水沟、分水口、错车道、涵管等，由于ZY1-02C影像空间分辨率有限、工程本身易受植被遮挡等原因，仅利用ZY1-02C影像难以解译，需通过实地外业调查进一步核实。

3)对于土地整理项目区内工程的施工质量，利用ZY1-02C影像难以核定，需进行外业实地核查。

3.2 结果准确性评价

为了对ZY1-02C数据在土地整理项目验收核查中的应用效果进行定量评价，根据项目区提供的竣工资料、内业核查以及外业核查情况，对核查结果进行统计分析(表1)。

表1 研究区土地整理工程对比表Tab.1 Comparison between indoor and field checkup of study area

①： “―”表示无法通过ZY1-02C影像进行解译。

从表2可以看出：

1)土地平整工程。旱地坡改梯共7处，其中1处旱地坡改梯区域内有临时堆土，4处旱地坡改梯区域内有部分园地，面积合计约18 937.76 m2； 格田整理共14处，其中2处格田整治区域内有部分园地，面积合计约3 167.51 m2； 旱地整理区域共8处，水田整理区域共11处，未发现问题。经外业复核，以上问题确实存在。配套生产路共8条，外业核查累计长度2 036 m，内业核查疑似有4条未修建，外业核查配套生产路竣工图与影像图位置和长度均一致，共计1 495 m。内业发现有疑似问题的配套生产路因道路宽度、植被遮挡等原因，无法从遥感影像中确认。

2)灌溉与排水工程。整治山平塘共18口，经外业实地复核，外业结果与内业核查结果一致； 蓄水池共11口，在遥感影像上呈深黑色，形状特征不明显，易与周边地物混淆，无法确认实地是否已修建，经外业实地核查11口蓄水池均已建成。

3)田间道路工程。整治田间道共12条，总长度10 687 m，经外业核查，与内业核查结果一致。

4 结论

1)通过对ZY1-02C影像进行几何配准和融合处理，得到空间分辨率和光谱分辨率都比较理想的遥感影像； 并结合项目区矢量成果数据，提出了土地整理项目验收核查的技术方法和操作流程。

2)利用ZY1-02C影像对界牌镇响罗村土地整理项目进行验收核查，能准确解译土地平整工程内的地类情况、灌溉与排水工程中的山平塘情况以及田间道路工程中的整治田间道情况； 但对于囤水田田坎、排水沟、蓄水池以及错车道等工程，则从影像上难以解译。通过此实例说明，对于体量较大的工程，可通过ZY1-02C影像对工程施工情况和工程数量进行准确解译； 对于体量较小的工程，受影像空间分辨率、植被遮挡以及施工位置等影响，使用ZY1-02C影像解译具有一定局限性； 对于工程施工质量，则无法通过ZY1-02C影像进行解译。

3)与传统的土地整理项目验收核查方法相比，利用ZY1-02C影像开展土地整理项目验收核查工作，尽管增加了影像数据处理和内业核查环节，但对核查工作的效率和准确率均有较大提高。从遥感影像上“俯瞰”土地整理工程实施情况，突破了外业核查视觉范围的局限性； 从影像上可发现疑似问题，提高外业核查的针对性； 从影像上准确测量部分土地整理工程的位置、面积和长度等，减少外业测量的工作量，并为新增耕地面积的核减提供较为准确的数据支撑。

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