李双成
土地评价与管理
北京大学环境学院资源与环境地理系
2002年 9月
Land Evaluation and Mangement
第 3章 土地利用状况分析
?3.1 土地利用状况分析的意义
?3.2 土地利用状况分析的内容
?3.3 土地利用状况分析的方法
?3.4 小结
?3.5 思考题
3.1 土地利用状况分析的意义
?编制土地利用总体规划的基础和起点；
?为提高土地利用率和土地生产力的提
供科学支撑；
?调整土地利用结构、合理布局的科学
依据；
?有利于制定合理的区域土地利用战略；
?查清各类土地权属状况，为土地登记、
土地统计服务。
3.2 土地利用状况分析的内容
?所谓土地利用状况分析就是通过
总结区域土地利用的特点和变化规
律，对区域内各种土地利用类型、
不同的土地利用方式即质量、结构
和布局、土地生产力和土地利用率
所作的分析。
3.2 土地利用状况分析的具体内容
?土地利用状况的基本评述 ?土地利用结构分析
?土地利用布局分析
?土地利用程度分析
?土地利用集约度分析
?土地利用的经济效益分析
?土地利用的生态效益分析
?土地利用存在问题的分析
土地利用状况的基本评述
根据土地利用现状详查资料及区域的自
然、经济、社会的状况资料，对区域内
与土地利用有关的大致情况做简要评述。
（ 1）自然条件,地理位置、地貌、水系、
湖泊、气候、土壤、植被、水文地质等；
（ 2）社会经济条件,区域经济发展战略
与规划、经济发展水平、经营管理水平、
交通运输、人口分布、文化宗教等。
土地利用状况的基本评述
（ 3）生态环境条件,森林覆盖率、水土
流失状况、环境污染状况、土地退化状
况等。
土地利用结构分析
主要指标包括,
（ 1）农用地／非农用地
（ 2）利用地／未利用地
（ 3）农：林：牧用地比例
（ 4）水田：水浇地：旱地
（ 5）高产：中产：低产田比例
土地利用结构分析
主要指标包括,
（ 6）土地利用类型的多样性：仙农指
数等；
（ 7）水域占土地总面积的比例
（ 8）土地利用结构与农业产值结构、
农村劳力结构等比较；
（ 9）土地利用结构的动态变化
土地利用布局分析
（ 1）土地利用的水平区域差异
（ 2）土地利用状况的地形差异
（ 3）城乡土地利用的梯度差异
（ 4）土地利用小尺度格局（沟谷、
河流阶地等）
土地利用程度分析
土地开发利用程度：是指在当前技术可
能性和经济合理条件下（ 在某种情况下
要服从政治需求？ ），在土地资源中已
开发利用土地所占的比例。它也是历史
发展的产物。
常用的度量指数包括,
（ 1） 土地利用率＝（已用土地／土地总面
积）＊ 100％ （ 中国 77.6%;东部 90％＋ ）
土地利用程度分析
常用的度量指数包括,
（ 2）土地农业利用率＝ （农用土地／土地
总面积）＊ 100％（全国平均 70.6%;大部 70
％以上）
（ 3）土地垦殖率＝（耕地面积／土地总面积）
＊ 100％ （全国 14.2%；平原 40％）
（ 4）复种指数＝（全年农作物播种总面积／
耕地面积）＊ 100％ （江南 200％左右；华北
130－ 150％；西藏、新疆 100％－）
土地利用程度分析
常用的度量指数包括,
（ 5）林地利用率和森林覆盖率
（ 6）牧地利用率和草场载畜量
（ 7）建设用地率
（ 8）交通用地率
土地利用集约度分析
常用的度量指数包括,
（ 1）单位面积投入的劳动量
（ 2）单位面积上投入的资金量
（ 3）单位面积上投入的生产物质量（农药、
化肥、用电量、机械动力等）
现在兴起衡量的指标有,Energy,Emergy、
Entropy等。
土地利用经济效益分析
常用的度量指数包括,
（ 1）土地生产率：现有土地利用水平下
的生产能力 。中国各个区域、不同农业结构
差异较大。
土地生产率＝产量（产值）／土地面积
（ 2）经济产出密度：单位面积上不同土
地利用方式所产出的经济效益（它是一
个时间变量）。
土地利用经济效益分析
常用的度量指数包括,
（ 1）土地生产率：现有土地利用水平下
的生产能力 。中国各个区域、不同农业结构
差异较大。
土地生产率＝产量（产值）／土地面积
（ 2）经济产出密度：单位面积上不同土
地利用方式所产出的经济效益（它是一
个时间变量）。
土地利用生态效益分析
常用的指数有,
（ 1）水土流失面积指数；
（ 2）土地退化面积指数（沙化、荒漠
化、石漠化、次生盐渍化等）；
（ 3）土壤污染指数＝污染物浓度／评
价标准
（ 4）土壤肥力变化指数
土地利用生态效益分析
常用的指数有,
（ 5）受灾面积比率
（ 6）中低产田比率
（ 7）林木覆盖率
（ 8）温度降低率、热量利用率等
土地利用存在问题分析
所谓土地利用问题：是人类的社会经
济属性与土地自然属性之间不协调的
问题。表现在：土地利用是否充分？
垦殖率是否过高；土地是否超载？土
地利用方式是否科学？可持续性如何？
土地生态系统是否超过阈值等等？
3.3 土地利用状况分析的方法
（ 1）定性分析法；定量分析法
（ 2）静态分析法；动态分析法
（ 3）横向比较法；纵向比较法
（ 4）统计分析法；系统分析法
?科学方法,
3.3 土地利用状况分析的方法
（ 1）现状调查和历史分析相结合；
（ 2）外业调查和室内分析相结合；
（ 3）典型调查和面上调查相结合；
（ 4）专家调查与群众访谈相结合。
?工作方法,
主要的技术手段
?RS、ＧＩＳ和 RS技术
?地面地理和农业生态调查技术
（目前对于地面调查的轻视）
不同数据的来源
?空间特性
范围大、某些波段对冰雪、云雾、水体等有一定
的穿透能力
?时间特性
周期短，能获得多时相、准同步的数字资料
?波谱特性
每种波段用途不同
?信息量巨大
陆地卫星的多光谱扫描仪每秒接受 100亿个信息
单元
?受地面限制较少
?经济效益好
?用途广
遥感信息的特点
1） 增大了观测范围。
2）能够提供大范围的瞬间静态图象。
3）能够进行大面积重复性观测，即使是
人类难以到达的偏远地区也能够做到这
一点。
4）大大加宽了人眼所能观察的光谱范围。
5）空间详细程度高。
遥感数据的优点
几种主要的遥感遥测手段
遥感平台 — 陆地卫星系列
?Landsat
?SPOT
?CBERS
?EOS Modis
?其它陆地卫星
Landsat TM
?TM信息的空间分辨率在可见光、近
红外、中红外波段为 30米，在热红
外波段为 120米。
?一景覆盖地面范围 185km*185km，
总数据量 230兆。
Lan
dsat
TM
SPOT
?是地球观察卫星系统。是由瑞典、
比利时等国家参加，由法国国家空
间研究中心（ CNES）设计制造的。
1986年发射第一颗，到 1998年已经
发射了四颗。 SPOT的轨道是太阳同
步圆形近极地轨道，高度 830 km左
右，卫星的覆盖周期是 26天，重复
感测能力一般 3～ 5天，部分地区达
到 1天。
SPOT HRV
波段
波长
分辨率
用途
XS1
0.5-0.59
绿色
20米
位于植被叶绿素光谱反射曲线最大值的
波长附近，对植被识别有利，同时位于
水体最小衰减值的长波一边，能探测水
的混浊度和 10-20米的水深。
XS2
0.61-0.68
红色
20米
位于叶绿素吸收带，为可见光最佳波段，
用于识别作物、裸露土壤和岩石表面状
况。
XS3
0.79-0.89
近红外
20米
能很好地穿透大气，植被表现得特明亮，
水体表现很暗。
全色
0.51-0.73微米
10米
Terra EOS MODIS
? Terra是 1999年 12月 18日美国发射的
地球观测系统（ EOS）的第一颗先进
的极地轨道环境遥感卫星
?获取有关海洋、陆地、冰雪圈和太阳
动力系统等信息
?MODIS（中分辨率成像光谱仪）是搭
载在 Terra上的一种对地观测仪
?空间分辨率 250m~1000m
Terra MODIS
遥感平台 — 气象卫星系列
?气象卫星概述
最早发展起来的环境卫星。 3个发展阶段
– 第一代,20世纪 60年代
TIROS,ESSA,Nimbus,ATS
– 第二代,1970-1977年
ITOS-1,SMS,GOES,GMS,Meteosat
– 第三代,1978年以后
NOAA系列
常用的气象卫星数据,NOAA AVHRR
Channel 观测波长 （ 微米 ） 观测项目 分辨率 扫描宽度
1 可见光波段 0.58-0.68 云, 冰, 雪
1.1km
2800km
2 近红外波段 0.725-1.1 水陆边界, 陆地植被
3 中红外波段 3.55-3.93 表面温度, 云
4 热红外 10.5-11.5 表面温度, 云
5 热红外 11.5-12.5 表面温度, 云
高空间分辨率陆地卫星
? 1999年 9月美国 IKONOS-2（ IKONO-1于 1999年 4
月发射失败）的成功发射使陆地卫星系列中又
增加了高空间分辨率的数据源。
– IKONOS使用线性阵列技术获得 4个波段的 4m分辨率
多光谱数据和一个波段的 1m分辨率的全色数据。其
波段分配为：多光谱波段 1（蓝色） 0.45～ 0.53 μ m,
波段 2（绿色） 0.52~0.61 μ m,波段 3（红色） 0.64～
0.72 μ m,波段 4（近红外） 0.77～ 0.88 μ m 。全色
波段为 0.45～ 0.90 μ m 。
由云引起的噪声
NDVI中的噪声数据
北京市土地利用时间变化
GPS系统的特点
?定位精度高
– GPS相对定位精度在 50km以内可达 10-6,
?观测时间短
– 快速动态相对定位测量时，流动站与基准站
在 15km以内，流动站观测时间只需几秒钟
?测站间无需通视
?可同时提供三维坐标
?操作简便
?全天候作业，不受气候影响
?功能多，应用广
?空间查询与量算
?空间变换
?再分类
?缓冲区分析
?叠加分析
?网络分析
?空间插值
GIS空间分析功能
–3S技术与土地资源可持续利用
–GIS技术支持下的城市水资源管理
–GIS在城市暴雨雨水管理系统建设中的应用
–GIS支持下的黄河口近期淤、蚀动态研究
–地理信息系统在渠道选线中应用的探讨
–地球空间信息技术在新一轮国土资源大调查中的应用
–流域降雨径流路径的数字模拟技术
–苏锡常地区 GIS与地下水开采及地面沉降模型系统集成
分析
–遥感和地理信息系统在半干旱地区降雨 — 径流关系模拟
中的应用
–遥感和地理信息系统在水文模型中的应用
–遥感及地理信息系统在引洮灌溉工程中的应用
国内部分 GIS应用研究
对新技术手段应有的态度
?积极使用，发挥其优势
?不盲目崇信，地面核实工作
要认真
区域土地利用状况评述报告
编写提纲,
（ 1）区域自然地理特征和社会经济状况
（ 2）工作所采用的方法和技术路线及工
作过程
（ 3） 区域土地利用状况时空特征
（ 4）问题与建议
区域土地利用状况评述报告
（ 3）区域土地利用状况时空特征
区域土地利用的类型结构、空间布
局、动态变化、开发利用程度、土
地利用的经济与生态效益、开发利
用方向等。
数据（属性数据、空间数据）、图
表等
3.4 小结
本章我们介绍了土地利用状况评述的一
些基本内容，包括土地利用土地利用结
构分析、土地利用布局分析、土地利用
程度分析、土地利用集约度分析、土地
利用的经济效益分析、土地利用的生态
效益分析、土地利用存在问题的分析等。
并简要介绍了完成土地利用状况分析所
需要的基本数据手段。
3.5 本章思考题
1、土地利用状况评述的基本内容和意
义是什么？
2、你认为编写一份土地利用状况评述
报告应具备哪些基本内容？
3、结合实例谈谈 3S技术如何应用到土
地利用状况调查中。
