【可持续发展遥感监测】天眼看中国土地利用30年变迁
土地是人类生存与发展的物质基础。我国幅员辽阔，人口众多，合理利用每一寸土地尤为重要，查清土地的利用类型和分布，监测其变化并进行评价，有助于提高土地利用规划和管理水平，对于实现国民经济可持续发展和生态文明建设具有重要意义。
自20世纪90年代以来，遥感地球所联合中科院多家单位，开展了全国土地利用遥感调研和动态监测，首次自主建设了中国1:10万比例尺土地利用及其动态数据库；已完成自20世纪80年代末至2010年的中国土地利用及其动态数据库，具备成熟的自主持续更新能力，2015年中国土地利用数据库更新将于近期完成。
《遥感监测绿皮书：中国可持续发展遥感监测报告（2016）》中20世纪80年代末至2010年中国土地利用状况及其变化即是基于此数据库信息分析完成的，系统、完整、连续地反映了我国土地资源过去20余年的利用状况及其变化。
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中国土地利用遥感监测方法
中国土地利用遥感监测，累计使用各种遥感数据11300余景，其中陆地卫星TM数据2999景。但按照覆盖范围和使用次数，陆地卫星的TM数据是使用最多、使用时间最长的一类，2000年开始逐渐加大了我国拥有自主知识产权的中巴地球资源卫星（CBERS）、北京一号（BJ-1）和环境一号（HJ-1）小卫星等CCD数据的使用。
中国土地利用遥感监测数据库建设采用全数字作业方式，在精纠正处理的遥感影像上，通过专家解译并直接成图的方式获取土地利用类型信息及动态信息，以矢量数据表示类型界线，以编码表示类型及动态，有助于准确获取面积和分布信息。力争确保土地利用数据在定性、定位、定时、定量等诸多方面的质量，最终确保数据的适用性和实用性。
分类系统的建立是制图、监测、分析的基础。中国1∶10 万比例尺土地利用时空数据库使用的中国科学院土地利用遥感监测分类系统（见表1）是在全国农业区划委员会制定的土地利用分类系统基础上，针对遥感技术的特点和研究目的修改完成的，共包括6 个一级类型和25 个二级类型，增加了8 个三级类型，该分类系统还增加了对于动态信息的表示，支持了中国1∶10 万比例尺土地利用数据库的建设与更新，兼顾了土地利用状况调查和动态监测的双重需要。
表1 中国科学院土地利用遥感监测分类系统
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20世纪80年代末至2010年中国土地利用变化
20世纪80年代末至2010年的土地利用动态反映了过去20余年中国土地资源利用变化。遥感监测的20余年期间，我国土地有26.62万平方千米改变了一级利用属性，占遥感监测土地总面积的2.80%。城乡工矿居民用地、耕地和水域面积增大，林地、草地和未利用土地减少。这些变化广泛出现在全国范围，东部区域和北方相对集中。
2010年中国土地利用状况（原图比例尺1∶10 万）
20 世纪80 年代末至2010 年中国土地利用动态分布（原图比例尺1∶10 万）
20 世纪80 年代末至2010 年中国土地利用面积变化（单位：平方千米）
中国土地利用变化中，耕地变化最显著，其动态变化面积占土地利用总变化的比例（26.57%）高于所有其他土地类型，呈现出明显的阶段性特征。2000年以前耕地面积持续增加，使得2000年成为中国耕地面积最大的时期，此后持续减少，至2010年遥感监测耕地面积142.40万平方千米，较20世纪80年代末仍然增加了1.82万平方千米。新增耕地的重心也逐步由东北向西北移动。受其影响，我国耕地分布重心向北和西北有所迁移。
20世纪80年代末至2010年中国耕地面积变化
城乡工矿居民用地变化幅度最大，20余年其面积增加了5.52万平方千米，扩大为20世纪80年代末的1.32倍，年均扩展面积仍呈现持续增加趋势。其中，城镇用地发展更快，20余年其面积扩大为20世纪80年代末的1.76倍，农村居民点扩展为1.10倍。新增城乡工矿居民用地的土地来源中，近六成是耕地。城乡工矿居民用地的重心更加侧重于东部地区。
草地持续减少，减少的草地中近半数被开垦为耕地。林地前减后增，2000年后林地以恢复为主，林地面积增加。未利用土地和水域变化相对较小。
20余年的土地利用过程，对中国土地利用整体特点的影响主要表现为面积数量的改变，而土地利用类型构成及其区域分布方面的影响较为有限，只有耕地分布重心向北和西北有所迁移，城乡工矿居民用地的重心更加侧重于东部地区。中国土地利用的基本格局相对稳定，局部区域的部分类型受人类活动的影响深刻，时空分异明显。2000 年后的第一个10 年，土地利用格局变化的人为驱动因素已由单向国土开发为主，转变为开发与保护并重。尽管气候变化对北方地区的耕地变化有一定的影响，但政策调控和经济驱动仍然是导致我国土地利用变化及其时空差异的主要原因。
以上内容摘编自遥感监测绿皮书《中国可持续发展遥感监测报告（2016）》，该书近期将全面上市销售，可在各大图书门户网站、新华书店、社会科学文献出版社网站等购买。
中国1:10万比例尺土地利用遥感监测数据库及动态库
20世纪90年代以来，遥感地球所针对中国土地资源的分类和覆盖、利用、权属及其变化已经完成了多项全国性和区域性的遥感应用研究。
1996年启动的国家“九五”重中之重科技攻关项目“遥感、地理信息系统、全球定位系统技术综合应用研究”中，中国科学院协调组织农业部、原林业部等有关科研单位与国家卫星气象中心等承担“国家级基本资源与环境遥感动态信息服务体系的建立”，正式开始了全国1:10万比例尺土地利用遥感监测与数据库的建设工作，建设完成了我国第一个1:10万比例尺全国土地利用数据库，2000年在全国范围内成功实现了5年为周期的全要素更新。随着中国科学院“知识创新工程”的实施，1999年启动的“国土环境时空信息分析与数字地球理论技术预研究”，恢复重建了20世纪80年代末期的中国土地利用状况。此后，中国科学院通过2000年至2003年实施的知识创新领域前沿项目“国家资源环境遥感时空数据库建设与时空特征研究”和“国家资源环境数据库建设与数据共享研究”，以及2007年7月启动的中国科学院知识创新重大项目“耕地保育与持续高效现代农业试点工程”，多次完成了数据库更新，形成了20世纪80年代末至2010年的完整时间序列，包括6个时期的土地利用状况数据库和5个时段的土地利用动态数据库，且均已经过项目验收。
以全国土地利用数据库为基础，中科院遥感地球所再生资源遥感应用技术研究室张增祥研究员及其团队同步自主建设有20世纪80年代以来多期中国1:10万土壤侵蚀数据库、1:25万土地覆盖数据库等多专题土地资源遥感监测数据库。各专题数据库具有相同且明确的监测时间信息和相同的全国覆盖能力；全部数据库持续开展更新，具有时间连续性；多专题数据互为补充，便于土地资源综合分析。此外，同步建设有全国精纠正遥感数据基础和实地调查验证样本数据库。