资学 Resources science 第33卷第6期2011年6月 2011,33(6):1195-1203 Vol 33, No 6., 2011 文章编号:1007-7588(2011)06-1195-09 土地利用/土地覆被分类系统研究进展 张景华2,封志明',姜鲁光 (1.中国科学院地理科学与资源研究所,北京100101;2.中国科学院研究生院,北京100049) 摘要:土地利用/土地覆被变化是全球变化研究中的一个重要内容,而土地利用/土地覆被分类又是研究土 地覆被变化的重要前提,它既影响着分类结果的表达,也决定着分类数据的应用领域。本文简要回顾和评述了国 内外土地利用/土地覆被分类系统的研究进展。研究认为,土地利用/土地覆被分类系统,1970年代之前以土地利 用分类为主,着重于土地用途的差异,主要用于土地利用现状调查和土地利用制图;1970年代随着遥感和计算机 技术的发展,以土地覆被为主的分类系统迅速发展起来,它着重于土地类型的差异,主要用于土地覆被变化研 究。研究指出,目前的土地利用/土地覆被分类系统一般都适用于特定研究目的和研究尺度,没有统一标准,这种 地分类系统的不兼容性,给土地覆被教据的汇总、分析与共享带来了诸多不便。但一个“万能”的土地分类系统 又是不存在的。鉴于此,研究认为一个标准土地分类系统应该是多级的、开放的系统,高级别的土地覆被类型可 以直接基于遥感影像进行识别,以便于实现分类毅据的比较和共享;低级别的土地覆被类型可以根据特定硏究目 的灵活制定,以满足特定的研究需要。 关键词:土地覆被;土地利用;分类系统;研究进展;土地利用/土地覆被变化 1引言 感广泛地应用于土地覆被和全球变化等大尺度的 土地利用/土地覆被变化是目前全球变化研究科学研究中,土地利用和植被分类系统中的某些类 的一个核心和热点领域。土地利用/土地覆被变化别在遥感中无法识别,因此科学家们结合遥感获取 不仅影响人类生存与发展的自然基础,如气候、土地表地物属性特征的能力提出了土地覆被分类系 壤、植被、水资源与生物多样性等,而且影响地球生统。 物化学圈层的结构、功能以及地球系统能量与物质 20世纪以来,各国学者已从不同角度构建了众 循环等方面,从而与全球气候变化、生物多样性的多的土地利用/土地覆被分类体系,但迄今为止仍没 减少、生态环境演变等密切相关叫。因此,国际地圈有一个为国际社会广泛认可和具有普适性的分类 生物圈计划(IGBP)和全球环境变化人文计划系统,从而导致土地分类所得到的结果几乎都无法 (HDP)于199年共同将《土地利用/土地覆被变化进行严格验证和直接对比。鉴于此,本文简要回顾 科学研究计划》列为核心项目叫。 和评述了国内外土地利用/土地覆被分类系统的研 在土地利用/土地覆被变化的研究中,土地利究进展,并就土地利用土地覆被分类系统的发展与 用/土地覆被分类是基础性和关键性的一个环节。完善进行了讨论和展望,试图为土地利用土地覆被 通过土地利用土地覆被分类,不仅可以了解各种土变化研究提供翔实资料与参考依据 地利用/土地覆被类型的基本属性,而且可以认识土2国外土地利用/土地覆被分类系统 地利用/土地覆被的区域结构与分布特点,为进一步 国外早期土地利用研究大多是基于野外调查 分析土地利用/土地覆被变化的地域差异性奠定基编制土地利用图。第二次世界大战以后,航空像片 础。对地表的描述最早采用土地利用分类系统和开始广泛用于区域土地调查与制图。进入50年 植被分类系统,然而,随着对地观测技术的发展,遥代,人们开始探讨利用遥感资料进行大范围土地利 收稿日期:2010-06-11;修订日期:2011-03-31 基金项目:科技部基础性工作专项:“澜沧江中下游与大香格里拉地区科学考察”(编号:2008FY110300)。 作者简介:张景华,女,山东烟台人,博士生,主要从事土地利用土地覆被动态变化研究。E- mail: zhangji.09b@ Pigsnrr-ac.cm 通讯作者:封志明,E-mail: fengze@ Igsnrraccn weIci resct. cn 91994-2011ChinaAcademicJournalelEctronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net
第33卷 第6期 2011年6月 2011，33（6）：1195-1203 Resources Science Vol.33，No.6 JUN.，2011 http://www.resci.cn 文章编号：1007-7588（2011）06-1195-09 土地利用/土地覆被分类系统研究进展 张景华1,2 ，封志明1 ，姜鲁光1 （1.中国科学院地理科学与资源研究所，北京 100101；2.中国科学院研究生院，北京 100049） 摘 要：土地利用/土地覆被变化是全球变化研究中的一个重要内容，而土地利用/土地覆被分类又是研究土 地覆被变化的重要前提，它既影响着分类结果的表达，也决定着分类数据的应用领域。本文简要回顾和评述了国 内外土地利用/土地覆被分类系统的研究进展。研究认为，土地利用/土地覆被分类系统，1970年代之前以土地利 用分类为主，着重于土地用途的差异，主要用于土地利用现状调查和土地利用制图；1970年代随着遥感和计算机 技术的发展，以土地覆被为主的分类系统迅速发展起来，它着重于土地类型的差异，主要用于土地覆被变化研 究。研究指出，目前的土地利用/土地覆被分类系统一般都适用于特定研究目的和研究尺度，没有统一标准，这种 土地分类系统的不兼容性，给土地覆被数据的汇总、分析与共享带来了诸多不便。但一个“万能”的土地分类系统 又是不存在的。鉴于此，研究认为一个标准土地分类系统应该是多级的、开放的系统，高级别的土地覆被类型可 以直接基于遥感影像进行识别，以便于实现分类数据的比较和共享；低级别的土地覆被类型可以根据特定研究目 的灵活制定，以满足特定的研究需要。 关键词：土地覆被；土地利用；分类系统；研究进展；土地利用/土地覆被变化 1 引言 土地利用/土地覆被变化是目前全球变化研究 的一个核心和热点领域。土地利用/土地覆被变化 不仅影响人类生存与发展的自然基础，如气候、土 壤、植被、水资源与生物多样性等，而且影响地球生 物化学圈层的结构、功能以及地球系统能量与物质 循环等方面，从而与全球气候变化、生物多样性的 减少、生态环境演变等密切相关[1] 。因此，国际地圈 —生物圈计划（IGBP）和全球环境变化人文计划 （IHDP）于1995年共同将《土地利用/土地覆被变化 科学研究计划》列为核心项目[2] 。 在土地利用/土地覆被变化的研究中，土地利 用/土地覆被分类是基础性和关键性的一个环节。 通过土地利用/土地覆被分类，不仅可以了解各种土 地利用/土地覆被类型的基本属性，而且可以认识土 地利用/土地覆被的区域结构与分布特点，为进一步 分析土地利用/土地覆被变化的地域差异性奠定基 础。对地表的描述最早采用土地利用分类系统和 植被分类系统，然而，随着对地观测技术的发展，遥 感广泛地应用于土地覆被和全球变化等大尺度的 科学研究中，土地利用和植被分类系统中的某些类 别在遥感中无法识别，因此科学家们结合遥感获取 地表地物属性特征的能力，提出了土地覆被分类系 统[3] 。 20世纪以来，各国学者已从不同角度构建了众 多的土地利用/土地覆被分类体系，但迄今为止仍没 有一个为国际社会广泛认可和具有普适性的分类 系统，从而导致土地分类所得到的结果几乎都无法 进行严格验证和直接对比。鉴于此，本文简要回顾 和评述了国内外土地利用/土地覆被分类系统的研 究进展，并就土地利用/土地覆被分类系统的发展与 完善进行了讨论和展望，试图为土地利用/土地覆被 变化研究提供翔实资料与参考依据。 2 国外土地利用/土地覆被分类系统 国外早期土地利用研究大多是基于野外调查 编制土地利用图。第二次世界大战以后，航空像片 开始广泛用于区域土地调查与制图[4] 。进入 50 年 代，人们开始探讨利用遥感资料进行大范围土地利 收稿日期：2010-06-11；修订日期：2011-03-31 基金项目：科技部基础性工作专项：“澜沧江中下游与大香格里拉地区科学考察”(编号：2008FY110300)。 作者简介：张景华，女，山东烟台人，博士生，主要从事土地利用/土地覆被动态变化研究。E-mail:zhangjh.09b@igsnrr.ac.cn 通讯作者：封志明，E-mail: fengzm@igsnrr.ac.cn
l196 资源科 第33卷第6期 用和土地覆被制图的可行性,包括发展适用于遥感等13类。60年代末,20多个欧洲国家合作,共同编 数据特点的土地分类系统及分类方法问题70年制了1:250万全欧土地利用图,包括农业用地、草 代,随着地球资源卫星发射成功,卫星遥感技术开地、果园、林地、荒地和建筑用地六大类22小类。 始应用于大范围土地资源调查。80年代以后,人们 985年为加强对各成员国环境和自然资源的 已在洲际范围内利用气象卫星数据进行土地覆被管理,欧共体启动了环境信息协作计划 研究,并取得了有效的成果。到90年代,卫星遥( Coordination of Information on the Environment 感在全球和区域尺度土地利用/土地覆被研究方面 CORINE),其中的土地覆被项目将土地覆被类别划 取得了突破性进展,出现了一系列具有统一分类标分为人工表面、农业用地、林地和半自然用地湿 准的全球土地覆被产品,如USCS为IGBP建立的地、水体5个一级类,下分15个二级类和44个三级 IGBP- DISCover数据集,马里兰大学、波土顿大学建类叫(见表1)。但该系统缺乏对土地覆被类别的明 立的全球土地覆被数据集以及欧盟联合研究中心确定义,缺少混合自然植被。 的全球土地覆被数据集GLC200等。由此可见,随22美国的土地利用/仕地覆被分类系统 着遥感技术的发展和计算机技术的逐步成熟,对地 1922年由 Carl sauer领导的密执安州土地经济 表的研究已由早期的野外调查发展为基于遥感影调查开创了美国小区域土地利用综合考察的先 像的分析解译,相应地,土地分类系统也由适用于例。1925年W. DOnes和vC. Finch根据土地的自 野外调查的土地利用分类向适用于遥感数据的土然条件和经济利用状况,采用分数号码法 地覆被分类发展 ( fractional code system)填制土地利用图,将土地利 21英国和欧洲的土地利用/土地覆被分类系统 用类型划为一般农业、畜牧业、商品农业、兼营农 在系统调查基础上编制全国性土地利用图,以业、自给农业、森林、娱乐区、农村、城市、工矿区等 英国为最早。英国于1931年-1939年开展全国土10类。由于调查以农业为主,所以农业用地分得详 地利用调查,将全国土地利用分为森林和林地,耕。1933年开始的田纳西河流域总体规划也是 地和休耕地,草地或草场和永久草地等9类。由于利用这一方法完成土地利用调查与制图的。 受第二次世界大战的影响,其成果直到1948年才得 20世纪60年代,随着城市大发展,美国土地利 以发表。 用状况发生了巨大变化。一方面,美国政府为了保 英国土地利用调查的成功,引起了各国地理界护资源与环境,进行地区性建设规划需要了解土 的重视。1949年在里斯本召开的第16届国际地理地利用的实际情况;另一方面,遥感和自动化制图 大会决议:在国际地理联合会(ICU)下设立世界土等新技术开始发展与应用,可以多快好省地进行土 地利用调查专业委员会,推进世界各国1:100万土地利用调查和制图。于是,1971年美国内政部地质 地利用图的编制叫。但因世界各国的土地利用情况调查局开始着手全国1:10万和1:25万土地利用图 千差万别,难以拟定一个全世界都适用的土地利用的编制。为了解决不同部门土地利用数据无法衔 分类标准,最后只有少数国土面积较小的国家,如接等问题,联邦政府成立了跨部门的土地利用信息 塞浦路斯、苏丹、伊拉克等进行了试点调查与制图 在国际地理联合会世界土地利用调查专业委 表1 CORINE土地覆被分类系统 员会的启发之下,欧洲各国各自进行了土地利用调 Table 1 CORINE land cover classification system 查。例如,意大利在国家研究委员会和普查局的主 一级类 二级类 持下,编印了全国1:20万土地利用图,将土地利用 编码类型名 (编码+类型名) 人工表面11城镇建筑物,12工业、商业和交通运输用地 分为21类,大致可代表南欧的情况。苏联自20世 13矿山、垃圾场和建筑工地,14人工非农业用地 纪50年代以来,结合地区综合开发,进行土地资源 农业用地21耕地,22多年生作物,23牧场,24其他农业用地 调查,将土地利用分为农业用地、非农业用地、林业3林地和半31林地,2灌木或草本植物,3少植被或无植被 用地、城市居民点用地和水利资源用地五大类。 自然用地覆盖的空地 960年英国进行了第二次全国土地利用调查,4湿地41内陆湿地,42沿海湿地 将土地利用类别增加到牧业用地,耕地,果园,林地5水体51内陆水体52海水 C1994- m naacAdemicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net
第33卷 第6期 资 源 科 学 http://www.resci.net 用和土地覆被制图的可行性，包括发展适用于遥感 数据特点的土地分类系统及分类方法问题[5] 。70年 代，随着地球资源卫星发射成功，卫星遥感技术开 始应用于大范围土地资源调查。80年代以后，人们 已在洲际范围内利用气象卫星数据进行土地覆被 研究，并取得了有效的成果[6-7] 。到90年代，卫星遥 感在全球和区域尺度土地利用/土地覆被研究方面 取得了突破性进展，出现了一系列具有统一分类标 准的全球土地覆被产品，如 USGS 为 IGBP 建立的 IGBP-DISCover数据集，马里兰大学、波士顿大学建 立的全球土地覆被数据集以及欧盟联合研究中心 的全球土地覆被数据集GLC2000等。由此可见，随 着遥感技术的发展和计算机技术的逐步成熟，对地 表的研究已由早期的野外调查发展为基于遥感影 像的分析解译，相应地，土地分类系统也由适用于 野外调查的土地利用分类向适用于遥感数据的土 地覆被分类发展。 2.1 英国和欧洲的土地利用/土地覆被分类系统 在系统调查基础上编制全国性土地利用图，以 英国为最早。英国于 1931 年-1939 年开展全国土 地利用调查，将全国土地利用分为森林和林地，耕 地和休耕地，草地或草场和永久草地等9类。由于 受第二次世界大战的影响，其成果直到1948年才得 以发表。 英国土地利用调查的成功，引起了各国地理界 的重视。1949年在里斯本召开的第16届国际地理 大会决议：在国际地理联合会（IGU）下设立世界土 地利用调查专业委员会，推进世界各国1∶100万土 地利用图的编制[8] 。但因世界各国的土地利用情况 千差万别，难以拟定一个全世界都适用的土地利用 分类标准，最后只有少数国土面积较小的国家，如 塞浦路斯、苏丹、伊拉克等进行了试点调查与制图。 在国际地理联合会世界土地利用调查专业委 员会的启发之下，欧洲各国各自进行了土地利用调 查。例如，意大利在国家研究委员会和普查局的主 持下，编印了全国1∶20万土地利用图，将土地利用 分为 21 类，大致可代表南欧的情况。苏联自 20 世 纪50年代以来，结合地区综合开发，进行土地资源 调查，将土地利用分为农业用地、非农业用地、林业 用地、城市居民点用地和水利资源用地五大类[8] 。 1960年英国进行了第二次全国土地利用调查， 将土地利用类别增加到牧业用地，耕地，果园，林地 等13类。60年代末，20多个欧洲国家合作，共同编 制了 1∶250 万全欧土地利用图，包括农业用地、草 地、果园、林地、荒地和建筑用地六大类22小类。 1985 年为加强对各成员国环境和自然资源的 管 理 ，欧 共 体 启 动 了 环 境 信 息 协 作 计 划 （Coordination of Information on the Environment， CORINE），其中的土地覆被项目将土地覆被类别划 分为人工表面、农业用地、林地和半自然用地、湿 地、水体5个一级类，下分15个二级类和44个三级 类[9 （] 见表1）。但该系统缺乏对土地覆被类别的明 确定义，缺少混合自然植被。 2.2 美国的土地利用/土地覆被分类系统 1922年由Carl Sauer领导的密执安州土地经济 调查开创了美国小区域土地利用综合考察的先 例。1925 年 W.D Jones 和 V.C. Finch 根据土地的自 然 条 件 和 经 济 利 用 状 况 ，采 用 分 数 号 码 法 （fractional code system）填制土地利用图，将土地利 用类型划为一般农业、畜牧业、商品农业、兼营农 业、自给农业、森林、娱乐区、农村、城市、工矿区等 10类。由于调查以农业为主，所以农业用地分得详 细[10] 。1933 年开始的田纳西河流域总体规划也是 利用这一方法完成土地利用调查与制图的。 20世纪60年代，随着城市大发展，美国土地利 用状况发生了巨大变化。一方面，美国政府为了保 护资源与环境，进行地区性建设规划，需要了解土 地利用的实际情况；另一方面，遥感和自动化制图 等新技术开始发展与应用，可以多快好省地进行土 地利用调查和制图。于是，1971年美国内政部地质 调查局开始着手全国1∶10万和1∶25万土地利用图 的编制。为了解决不同部门土地利用数据无法衔 接等问题，联邦政府成立了跨部门的土地利用信息 一级类 编码 1 2 3 4 5 类型名 人工表面 农业用地 林地和半 自然用地 湿地 水体 二级类 （编码+类型名） 11城镇建筑物，12工业、商业和交通运输用地， 13矿山、垃圾场和建筑工地，14人工非农业用地 21耕地，22多年生作物，23牧场，24其他农业用地 31林地，32灌木或草本植物，33少植被或无植被 覆盖的空地 41内陆湿地，42沿海湿地 51内陆水体，52海水 表1 CORINE土地覆被分类系统 Table 1 CORINE land cover classification system 1196
张景华等:土地利用/土地覆被分类系统研究进展 l197 2011年6月 和分类指导委员会,目的在于制 表2美国地质调查局(USGS)土地覆被分类系统 定国家级土地分类系统。最后 Table 2 USGS land cover classification svstem 委员会采纳了 James r. Anderson 一级类 二级类 等人提出的土地分类系统,从而编码类型名 (编码+类型名) 奠定了美国土地利用/土地覆被分 城镇或建成区 11住宅用地,12商服用地,13工业用地 类系统的基础叫。 14交通、通信和公共设施用地,15工商综合体 972年美国发射了世界上第 16城镇或建成区混合体,17其他城镇或建成区 农业用地 颗地球资源卫星——陆地卫星 21农田和牧场,22果园、园林、葡萄园、苗圃和园艺用地 23圈养场,24其他农用地 一号。1976年美国国家地质调查 草地 31草本草地,32灌木和灌丛草地,33混合草地 局(USGS)利用高轨道飞行数据对4 林地 41落叶林地,42常绿林地,43混合林地 Anderson等人提出的分类系统进 51河流和沟渠,52湖泊.53水库,54海湾和河口 行了验证和评估,发展了一套适6湿地 61有林地覆盖的湿地,62无林地覆盖的湿地 用于遥感数据的土地覆被分类系7 荒地 71千旱盐碱地,72海滩,73沙地(不包括海滩),74裸岩 统。该分类系统由4个层次构成 75露天矿、采石场和采砂场,76过渡带,77混合荒地 级分类和二级分类适用于全国 苔原 81灌木与灌丛苔原,82草本苔原,83裸地苔原 84湿苔原,85混合苔原 或全州范围,其中一级类是根据 冰川或永久积雪91永久积雪,92冰川 当时的卫星遥感影像( Landsat ERTS)可以直接目视判读的地物 包括城镇或建成区、农业用地、草地、林地、水体、湿 tics Consortium,MRLC)在利用 Landsat5-TM数据建 地、荒地、苔原、冰川或永久积雪9类;二级类是根据立美国国家土地覆被数据库NLCD1992( National 比例尺小于1:8万的航空像片可以判读的地物,分 Land Cover database)时,采用的就是由 Anderson系 为37个类别(见表2)。三级、四级分类适用于州内统的二级类派生的21类土地覆被分类方案(见表 的、区域性的、县域的研究,其中三级类适用于比例3)。由于 Anderson系统的次级类别,尤其是三级类 尺大于1:8万小于1:2万的航空遥感,四级类适用别,适用于较大比例尺的航空遥感,这些类别在TM 于比例尺大于1:2万的航空遥感。后两级分类依据影像上可能无法识别,因此NLCD系统中取消了 各级需求在二级分类基础上灵活扩展,其最小土地 Anderson系统的三级类,一些 Anderson的二级类别 分类单元的划分依赖于制图比例尺和遥感数据的也被归为一个NLCD类别,如 Anderson系统中河流 分辨率,要求在遥感影像上能够辨认出来的最低级和沟渠、湖泊、水库、海湾和河口等二级类被归为 别的分类类别应该达到85%以上,各类别的解译精个NLCD类别一开阔水域。 度要近似相等"。 该分类系统层次清晰,三级、四级分类具有较 表3NLCD1992土地覆被分类系统 好的弹性,易于根据特定要求制定灵活机动的次级 Table 3 NlCDi992 land cover classification syste 分类体系。但该分类系统由于在一级分类层次上 编码类型名 编码类型名 既考虑土地利用状况又兼顾土地自然生态背景,使 11开阔水域 51灌丛 得次级类别间的关系过于复杂而且易于混淆叫。这 12永久冰川积雪 61果园/萄园其他 样在高一级层次中采用两种不同的划分依据,必将 21低密度住宅区 71草地草本植被 使得下一级层次的分类存在许多类别交叉、混淆的 高密度住宅区 81牧场草场 23商业/工业/交通 情况,如灌溉水渠依据土地被利用的方式划分属于 82条播作物 31裸岩/沙地/裸土 83小粒谷类作物 农业用地,而依据土地资源生态背景来划分则属于 32采石场屎采矿场屎采砂场84休耕地 水域,因此该系统不利于次级层次的分类。 33过渡带 85城市闲绿地 Anderson和USGS的土地覆被分类系统是美国41落叶林 91有林湿地 土地利用/土地覆被分类的里程碑。1992年,多精 92自然生草本湿地 度土地特征联盟(Muli- Resolution Land Characteris weIci resct. cn 91994-2011ChinaAcademicJournalelEctronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net
2011年6月 张景华等：土地利用/土地覆被分类系统研究进展 http://www.resci.cn 和分类指导委员会，目的在于制 定国家级土地分类系统。最后， 委员会采纳了 James R. Anderson 等人提出的土地分类系统，从而 奠定了美国土地利用/土地覆被分 类系统的基础[11] 。 1972年美国发射了世界上第 一颗地球资源卫星——陆地卫星 一号。1976 年美国国家地质调查 局（USGS）利用高轨道飞行数据对 Anderson 等人提出的分类系统进 行了验证和评估，发展了一套适 用于遥感数据的土地覆被分类系 统。该分类系统由4个层次构成： 一级分类和二级分类适用于全国 或全州范围，其中一级类是根据 当时的卫星遥感影像（Landsat/ ERTS）可以直接目视判读的地物， 包括城镇或建成区、农业用地、草地、林地、水体、湿 地、荒地、苔原、冰川或永久积雪9类；二级类是根据 比例尺小于1∶8万的航空像片可以判读的地物，分 为37个类别（见表2）。三级、四级分类适用于州内 的、区域性的、县域的研究，其中三级类适用于比例 尺大于1∶8万小于1∶2万的航空遥感，四级类适用 于比例尺大于1∶2万的航空遥感。后两级分类依据 各级需求在二级分类基础上灵活扩展，其最小土地 分类单元的划分依赖于制图比例尺和遥感数据的 分辨率，要求在遥感影像上能够辨认出来的最低级 别的分类类别应该达到85%以上，各类别的解译精 度要近似相等[11] 。 该分类系统层次清晰，三级、四级分类具有较 好的弹性，易于根据特定要求制定灵活机动的次级 分类体系。但该分类系统由于在一级分类层次上 既考虑土地利用状况又兼顾土地自然生态背景，使 得次级类别间的关系过于复杂而且易于混淆[12] 。这 样在高一级层次中采用两种不同的划分依据，必将 使得下一级层次的分类存在许多类别交叉、混淆的 情况，如灌溉水渠依据土地被利用的方式划分属于 农业用地，而依据土地资源生态背景来划分则属于 水域，因此该系统不利于次级层次的分类。 Anderson和USGS的土地覆被分类系统是美国 土地利用/土地覆被分类的里程碑。1992 年，多精 度土地特征联盟（Multi-Resolution Land Characteris⁃ tics Consortium，MRLC）在利用 Landsat5-TM数据建 立美国国家土地覆被数据库 NLCD1992（National Land Cover Database）时，采用的就是由Anderson系 统的二级类派生的 21 类土地覆被分类方案（见表 3）。由于Anderson系统的次级类别，尤其是三级类 别，适用于较大比例尺的航空遥感，这些类别在TM 影像上可能无法识别，因此 NLCD 系统中取消了 Anderson系统的三级类，一些Anderson的二级类别 也被归为一个NLCD类别，如Anderson系统中河流 和沟渠、湖泊、水库、海湾和河口等二级类被归为一 个NLCD类别—开阔水域[13] 。 一级类 编码 1 2 3 4 5 6 7 8 9 类型名 城镇或建成区 农业用地 草地 林地 水体 湿地 荒地 苔原 冰川或永久积雪 二级类 （编码+类型名） 11住宅用地，12商服用地，13工业用地 14交通、通信和公共设施用地，15工商综合体 16城镇或建成区混合体，17其他城镇或建成区 21农田和牧场，22果园、园林、葡萄园、苗圃和园艺用地 23圈养场，24其他农用地 31草本草地，32灌木和灌丛草地，33混合草地 41落叶林地，42常绿林地，43混合林地 51河流和沟渠，52湖泊，53水库，54海湾和河口 61有林地覆盖的湿地，62无林地覆盖的湿地 71干旱盐碱地，72海滩，73沙地（不包括海滩），74裸岩 75露天矿、采石场和采砂场，76过渡带，77混合荒地 81灌木与灌丛苔原，82草本苔原，83裸地苔原 84湿苔原，85混合苔原 91永久积雪，92冰川 表2 美国地质调查局（USGS）土地覆被分类系统 Table 2 USGS land cover classification system 编码 11 12 21 22 23 31 32 33 41 42 43 类型名 开阔水域 永久冰川/积雪 低密度住宅区 高密度住宅区 商业/工业/交通 裸岩/沙地/裸土 采石场/采矿场/采砂场 过渡带 落叶林 针叶林 混交林 编码 51 61 71 81 82 83 84 85 91 92 类型名 灌丛 果园/葡萄园/其他 草地/草本植被 牧场/草场 条播作物 小粒谷类作物 休耕地 城市/休闲绿地 有林湿地 自然生草本湿地 表3 NLCD1992土地覆被分类系统 Table 3 NLCD1992 land cover classification system 1197
l198 资源科 第33卷第6期 23IGBP和UMd全球土地覆被分类系统 利用2000年-2001年的1 km TeRRA/MODS数据,采 随着环境硏究对全球土地覆被信息需求的增用决策树和人工神经网络方法分类得到。为提高分 多以及全球高时间分辨率遥感数据的获取,国际地类结果的适用性,各个大洲的分类独立进行 圈—生物圈计划(lGBP)于1992年开始利用 IGBP土地覆被分类系统更多地反映了土地覆被 NOAA- AVHRR遥感数据,采用非监督分类和分类中地表的生理参数特征,体现了植被状况在土地覆被 后校正的方法,用全年12个月(1992年4月-1993年中的重要性,由于分类结果对应着定量化的物理指 3月)NDⅥ最大值的合成数据,将全球各大洲土地标,因此分类相对简单,但灵活性和兼容性较差。 覆被类型划分为17个类别叫(见表4)。美国马里兰24FAO的土地覆被分类系统 大学( University of Maryland)也以1992年-1993年 996年联合国粮农组织(FAO, Food and Agri 的NOAA- AVHRR遥感数据为基础,采用监督分类 culture organization)建立了一个标准的、全面的土 树的方法,用由 AVHRR5个波段和NDⅥI计算而得地覆被分类系统—LCCS( Land Cover Classifica 的41个指数,针对全球区域建立了14类别的 UMd tion System)。该分类系统主要分两个阶段:第一步 分类系统。UMd分类系统与IGBP分类系统大体 是二分法分类阶段( Dichotomous),定义了8个主要 致,只是去除了永久湿地、农田与自然植被镶嵌体、的土地覆被类型(见表5);第二步是模块化的分层 冰雪这三个类别,可以说是一种简化的GBP分类分类阶段( Modular- hierarchical),在第一步的基础 系统叫。 上,使用预先定义的分类标准,得到进一步的分类 当前以MODS遥感数据为基础的全球土地覆。该系统是一个开放的系统,每个使用者可以 盖产品(MOD12)也采用了IGBP分类系统,该产品是根据自己的需要在第一步分类的基础上灵活扩展, 表4IGBP全球土地覆被分类系统 Table 4 IGBP global land cover classification system 编码类型 1常绿针叶林 覆盖度>60%和高度超过2m,且常年绿色,针状叶片的乔木林地 常绿阔叶林 覆盖度>60%和高度超过2m,且常年绿色,具有较宽叶片的乔木林地 3落叶针叶林 覆盖度>60%和高度超过2m,且有一定的落叶周期,针状叶片的乔木林地 4落叶阔叶林 覆盖度>60%和高度超过2m,且有一定的落叶周期,具有较宽叶片的乔木林地 5混交林 前四种森林类型的镶嵌体,且每种类型的覆盖度不超过60% 6郁闭灌木林 覆盖度>60%,高度低于2m,常绿或落叶的木本植被用地 7稀疏灌木林 覆盖度在10%~60%之间,高度低于2m,常绿或落叶的木本植被用地 8有林草地 森林覆盖度在30%~60%之间,高度超过2m,和草本植被或其它林下植被系统组成的混合用地类型 9稀树草原 森林覆盖度在10%~30%之间,高度超过2m,和草本植被或其它林下植被系统组成的混合用地类型 10草地 由草本植被类型覆盖,森林和灌木覆盖度小于10% 11永久湿地 常年或经常覆盖着水(淡水、半咸水或咸水)与草本或木本植被的广鲴区域,是介于陆地和水体之间的过渡带 农田 指由农作物覆盖,包括作物收割后的裸露土地;永久的木本农作物可归类于合适的林地或者灌木覆盖类型 13城镇与建成区 被建筑物覆盖的土地类型 14农田与自然植被镶嵌体指由农田、乔木、灌木和草地组成的混合用地类型,且任何一种类型的覆盖度不超过60% 15冰雪 指常年由积雪或者冰覆盖的土地类型 16裸地 指裸地、沙地、岩石,植被覆盖度不超过10% 17水体 海洋、湖泊、水库和河流,可以是淡水或咸水 表5FAO土地覆被分类系统 Table 5 FAo land cover classification system 直被覆盖区域 无植被覆盖区域 陆地 水域/规律性洪泛区 陆地 水域规律性洪泛区 人工耕作区自然/半自然陆地人工耕作区自然伴半自然水域 人工水体自然水体 C1994- opium. resc naacAdemicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net
第33卷 第6期 资 源 科 学 http://www.resci.net 2.3 IGBP和UMd全球土地覆被分类系统 随着环境研究对全球土地覆被信息需求的增 多以及全球高时间分辨率遥感数据的获取，国际地 圈 —— 生 物 圈 计 划（IGBP）于 1992 年 开 始 利 用 NOAA-AVHRR 遥感数据，采用非监督分类和分类 后校正的方法，用全年12个月（1992年4月-1993年 3月）NDVI最大值的合成数据，将全球各大洲土地 覆被类型划分为17个类别[14（] 见表4）。美国马里兰 大学（University of Maryland）也以 1992 年-1993 年 的NOAA-AVHRR遥感数据为基础，采用监督分类 树的方法，用由AVHRR 5个波段和NDVI计算而得 的 41 个指数，针对全球区域建立了 14 类别的 UMd 分类系统。UMd分类系统与IGBP分类系统大体一 致，只是去除了永久湿地、农田与自然植被镶嵌体、 冰雪这三个类别，可以说是一种简化的 IGBP 分类 系统[15] 。 当前以 MODIS遥感数据为基础的全球土地覆 盖产品（MOD12）也采用了IGBP分类系统，该产品是 利用2000年-2001年的1km TERRA/MODIS数据，采 用决策树和人工神经网络方法分类得到。为提高分 类结果的适用性，各个大洲的分类独立进行[16-17] 。 IGBP土地覆被分类系统更多地反映了土地覆被 中地表的生理参数特征，体现了植被状况在土地覆被 中的重要性，由于分类结果对应着定量化的物理指 标，因此分类相对简单，但灵活性和兼容性较差。 2.4 FAO的土地覆被分类系统 1996 年联合国粮农组织（FAO，Food and Agri⁃ culture Organization）建立了一个标准的、全面的土 地覆被分类系统—— LCCS（Land Cover Classifica⁃ tion System）。该分类系统主要分两个阶段：第一步 是二分法分类阶段（Dichotomous），定义了8个主要 的土地覆被类型（见表5）；第二步是模块化的分层 分类阶段（Modular-hierarchical），在第一步的基础 上，使用预先定义的分类标准，得到进一步的分类 [18-19] 。该系统是一个开放的系统，每个使用者可以 根据自己的需要在第一步分类的基础上灵活扩展， 编码 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 类型 常绿针叶林 常绿阔叶林 落叶针叶林 落叶阔叶林 混交林 郁闭灌木林 稀疏灌木林 有林草地 稀树草原 草地 永久湿地 农田 城镇与建成区 农田与自然植被镶嵌体 冰雪 裸地 水体 含义 覆盖度>60%和高度超过2m，且常年绿色，针状叶片的乔木林地 覆盖度>60%和高度超过2m，且常年绿色，具有较宽叶片的乔木林地 覆盖度>60%和高度超过2m，且有一定的落叶周期，针状叶片的乔木林地 覆盖度>60%和高度超过2m，且有一定的落叶周期，具有较宽叶片的乔木林地 前四种森林类型的镶嵌体，且每种类型的覆盖度不超过60% 覆盖度>60%，高度低于2m，常绿或落叶的木本植被用地 覆盖度在10%～60%之间，高度低于2m，常绿或落叶的木本植被用地 森林覆盖度在30%～60%之间，高度超过2m，和草本植被或其它林下植被系统组成的混合用地类型 森林覆盖度在10%～30%之间，高度超过2 m，和草本植被或其它林下植被系统组成的混合用地类型 由草本植被类型覆盖，森林和灌木覆盖度小于10% 常年或经常覆盖着水（淡水、半咸水或咸水）与草本或木本植被的广阔区域，是介于陆地和水体之间的过渡带 指由农作物覆盖，包括作物收割后的裸露土地；永久的木本农作物可归类于合适的林地或者灌木覆盖类型 被建筑物覆盖的土地类型 指由农田、乔木、灌木和草地组成的混合用地类型，且任何一种类型的覆盖度不超过60% 指常年由积雪或者冰覆盖的土地类型 指裸地、沙地、岩石，植被覆盖度不超过10% 海洋、湖泊、水库和河流，可以是淡水或咸水 表4 IGBP全球土地覆被分类系统 Table 4 IGBP global land cover classification system 植被覆盖区域 陆地 人工耕作区 自然/半自然陆地 水域/规律性洪泛区 人工耕作区 自然/半自然水域 无植被覆盖区域 陆地 人工 陆地表面 裸地 水域/规律性洪泛区 人工水体 自然水体 表5 FAO土地覆被分类系统 Table 5 FAO land cover classification system 1198
张景华等:土地利用/土地覆被分类系统研究进展 l199 2011年6月 从而得到所需要的土地覆被分类系统。因此,该系的土地利用调查与制图以地区性野外调查为主。 统普遍适用于不同数据源、不同地区、不同尺度的50年代,随着航空摄影测量的发展,航空像片开始 研究。 用于各领域的土地利用调查与制图。70年代,我国 FAO土地覆被分类系统建立后,对世界范围的卫星遥感技术开始起步,到70年代中后期,卫星遥 土地覆被分类产生了较大影响。首先在非洲尼罗感技术开始广泛应用于我国土地资源调查等各个 河流域的10个国家进行的非洲覆盖计划( Africover方面叫。 Project)中得以应用,该项目建立了流域各国土地覆 我国在土地利用调查与制图过程中制订了 被地理信息数据库,为流域各国的环境管理与规划系列土地利用分类方案,其中具有代表性的有:《中 提供决策支持。联邦地理数据委员会的土地覆被国1:100万土地利用图》采用的三级分类系统、《土 工作小组在19年-1998年建立了一套土地覆被地利用现状调查技术规程》、《全国土地分类》试行 分类标准ECCS( Earth Cover Classification Stan-标准和《土地利用现状分类》国家标准等。同时,随 dard),该标准是根据FAO分类系统建立起来的,其着遥感技术的发展,遥感数据在土地利用现状调查 设计思想和FAO分类系统基本相同。欧盟联合中的优势逐步显现出来,适用于遥感数据的土地利 研究中心利用1999年11月1日到2000年12月31用土地覆被分类系统也逐渐发展起来。 日的sPoT4/VGT数据对全球的土地覆被类型3.1《中国1:100万土地利用图》分类系统 (GLC2000, Global land cover2000)进行划分,也使 1980年代由中国科学院地理研究所主持,按照 用了LCCS分类系统,并将全球分为22个土地覆被统一制图规范组织全国41个单位,历时9年协作完 类别(见表6)。 成的《中国1:100万土地利用图》是我国第一套全面 此外,国外的土地覆被分类系统还有生物圈与而系统地反映我国土地利用现状特征及其分布规 大气圈传输分类系统、植被生命期分类系统門、简律的大型专题图集。为了如实反映我国土地利用 单生物圈模型分类系统叫简单生物圈2模型分类类型和地域分布的基本特征,在编制全国1:100万 系统叫等。这些分类系统主要以植被的冠层结构和土地利用图时采用了三级分类。其中第一级主要 生物物理特征作为划分依据,更多是用于全球生物根据国民经济部门构成,分为10个类型,即:耕地 地球化学循环模拟研究。 园地、林地、牧草地、水域和湿地、城镇用地、工矿用 3国内土地利用/土地覆被分类系统地、交通用地、特殊用地、其他用地。第二级主要根 我国以近代科学理论和方法研究土地利用问据土地利用条件和经营方式,分为42个类型,如耕 题始于1930年代,地理学家胡焕庸等早在30年代地中分为水田、水浇地、旱地、菜地;林地分为用材 初就进行过比较系统的土地利用调查研究。当时林、经济林、防护林、灌木林;草地分为天然草地与 人工草地。第三级主要根据地形条件 表6GLC2000土地覆被分类系统 和利用特点,分为35个类型,如水田分 Table 6 GLC2000 land cover classification system 为平地水田和山区梯田;用材林分为针 编码类型名 编码类型名 叶林、阔叶林、混交林;天然草地分为草 1常绿阔叶林 12落叶灌丛(有/无稀疏树木层) 甸草原、干草原、荒漠草原、高寒荒漠草 2郁闭落叶阔叶林 13草本植被 原、高山草地、高山草坡等。这套土地 3稀疏落叶阔叶林 14稀疏草本植被或稀疏灌丛 利用分类系统和国外相比,分类详细, 4常绿针叶林 5落叶针叶林 15灌丛草本植被覆盖的规律性洪泛区层次清楚,较好地反映我国土地利用特 16耕地 6针阔混交林 17农田、树木和其他自然植被镶嵌体 征及分布规律。 7有林的规律性洪泛区,淡水18农田、灌丛和草本植被镶嵌体 3.2国家土地利用分类系统 8有林的规律性洪泛区,咸水19荒地 1984年国务院部署开展了第一次 9林地和其他自然植被镶嵌体20水体(自然和人工) 全国土地调查。为了规范调查成果,全 10有林火烧地 21冰雪(自然和人工) 国农业区划委员会制定《土地利用现状 11常绿灌丛(有/无稀疏树木层)22人工表面和相关区域 调查技术规程》,规定了土地利用现状 weIci resct. cn 91994-2011ChinaAcademicJournalelEctronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net
2011年6月 张景华等：土地利用/土地覆被分类系统研究进展 http://www.resci.cn 从而得到所需要的土地覆被分类系统。因此，该系 统普遍适用于不同数据源、不同地区、不同尺度的 研究。 FAO 土地覆被分类系统建立后，对世界范围的 土地覆被分类产生了较大影响。首先在非洲尼罗 河流域的10个国家进行的非洲覆盖计划（Africover Project）中得以应用，该项目建立了流域各国土地覆 被地理信息数据库，为流域各国的环境管理与规划 提供决策支持[20] 。联邦地理数据委员会的土地覆被 工作小组在 1996 年-1998 年建立了一套土地覆被 分 类 标 准 ECCS（Earth Cover Classification Stan⁃ dard），该标准是根据FAO分类系统建立起来的，其 设计思想和 FAO 分类系统基本相同[21] 。欧盟联合 研究中心利用 1999 年 11 月 1 日到 2000 年 12 月 31 日 的 SPOT4/VGT 数 据 对 全 球 的 土 地 覆 被 类 型 （GLC2000，Global Land Cover2000）进行划分，也使 用了LCCS分类系统，并将全球分为22个土地覆被 类别[22-23（] 见表6）。 此外，国外的土地覆被分类系统还有生物圈与 大气圈传输分类系统[24] 、植被生命期分类系统[25] 、简 单生物圈模型分类系统[26] 、简单生物圈 2 模型分类 系统[27] 等。这些分类系统主要以植被的冠层结构和 生物物理特征作为划分依据，更多是用于全球生物 地球化学循环模拟研究。 3 国内土地利用/土地覆被分类系统 我国以近代科学理论和方法研究土地利用问 题始于 1930 年代，地理学家胡焕庸等早在 30 年代 初就进行过比较系统的土地利用调查研究[8] 。当时 的土地利用调查与制图以地区性野外调查为主。 50年代，随着航空摄影测量的发展，航空像片开始 用于各领域的土地利用调查与制图。70年代，我国 卫星遥感技术开始起步，到70年代中后期，卫星遥 感技术开始广泛应用于我国土地资源调查等各个 方面[28] 。 我国在土地利用调查与制图过程中制订了一 系列土地利用分类方案，其中具有代表性的有：《中 国1∶100万土地利用图》采用的三级分类系统、《土 地利用现状调查技术规程》、《全国土地分类》试行 标准和《土地利用现状分类》国家标准等。同时，随 着遥感技术的发展，遥感数据在土地利用现状调查 中的优势逐步显现出来，适用于遥感数据的土地利 用/土地覆被分类系统也逐渐发展起来。 3.1 《中国1∶100万土地利用图》分类系统 1980年代由中国科学院地理研究所主持，按照 统一制图规范组织全国41个单位，历时9年协作完 成的《中国1∶100万土地利用图》是我国第一套全面 而系统地反映我国土地利用现状特征及其分布规 律的大型专题图集。为了如实反映我国土地利用 类型和地域分布的基本特征，在编制全国1∶100万 土地利用图时采用了三级分类。其中第一级主要 根据国民经济部门构成，分为10个类型，即：耕地、 园地、林地、牧草地、水域和湿地、城镇用地、工矿用 地、交通用地、特殊用地、其他用地。第二级主要根 据土地利用条件和经营方式，分为42个类型，如耕 地中分为水田、水浇地、旱地、菜地；林地分为用材 林、经济林、防护林、灌木林；草地分为天然草地与 人工草地。第三级主要根据地形条件 和利用特点，分为35个类型，如水田分 为平地水田和山区梯田；用材林分为针 叶林、阔叶林、混交林；天然草地分为草 甸草原、干草原、荒漠草原、高寒荒漠草 原、高山草地、高山草坡等。这套土地 利用分类系统和国外相比，分类详细， 层次清楚，较好地反映我国土地利用特 征及分布规律[8] 。 3.2 国家土地利用分类系统 1984 年国务院部署开展了第一次 全国土地调查。为了规范调查成果，全 国农业区划委员会制定《土地利用现状 调查技术规程》，规定了土地利用现状 编码 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 类型名 常绿阔叶林 郁闭落叶阔叶林 稀疏落叶阔叶林 常绿针叶林 落叶针叶林 针阔混交林 有林的规律性洪泛区，淡水 有林的规律性洪泛区，咸水 林地和其他自然植被镶嵌体 有林火烧地 常绿灌丛（有/无稀疏树木层） 编码 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 类型名 落叶灌丛（有/无稀疏树木层） 草本植被 稀疏草本植被或稀疏灌丛 灌丛/草本植被覆盖的规律性洪泛区 耕地 农田、树木和其他自然植被镶嵌体 农田、灌丛和草本植被镶嵌体 荒地 水体（自然和人工） 冰雪（自然和人工） 人工表面和相关区域 表6 GLC2000土地覆被分类系统 Table 6 GLC2000 land cover classification system 1199
l200 资源科 第33卷第6期 分类及其含义。这套分类体系采用两级分类,其中地利用现状分类》国家标准与《全国土地分类(试 级类包括耕地、园地、林地、牧草地、居民点及工行)》标准的分类体系比较,最大的区别在于国家标 矿业用地、交通用地、水域、未利用地等8类,下分准取消了试行标准的一级类,其一级类相当于试行 46个二级类叫。该分类标准以土地的生产力作为标准的二级类,二级类相当于试行标准的三级类 主要划分依据,局限于为土地利用调查与农业区划(见表7)。但国家标准的一级类划分过细使得该分 服务,尤其强调农业用地的详细分类,对非农用地,类标准在用于低分辨率遥感影像分类时,增加了混 如城镇用地,则缺乏深入细致的研究 分性,从而降低了分类精度及其实用性。 随着我国社会经济的迅速发展与城市化进程3.3中国土地资源分类系统 的加快,城镇用地规模越来越大。为满足城镇地籍 为研究应用空间遥感技术开展大尺度资源环 调査的要求,国家土地管理局于1989年发布,又于境宏观调查与动态监测的方法,并通过研究最终建 1993年修订了《城镇地籍调査规程》,制定了城镇土立起国家资源环境动态信息系统,中国科学院和农 地分类及其含义。按照土地用途的差异,将城镇土业部自1992年开始,组织两部门下属23个研究所 地分为商业及金融用地、工业仓储用地、市政用地和科研单位开展了一项题为“国家资源环境遥感宏 等10个一级类,24个二级类叫。 观调查与动态研究”的重大科研项目。该项目基于 上述两个土地分类标准是两套标准,没有把城TM影像对全国的土地资源进行了分类,建立了中 乡用地统一起来。国土资源部成立后,为实施全国国土地资源分类系统。该分类系统采用两层结构 土地和城乡地政统一管理,扩大调查成果的应用,将土地利用与土地覆被分为6个一级类,25个二级 在研究分析这两个土地利用分类的基础上,于2001类。其中,一级类包括耕地、林地、草地、水域、城 年制定了《全国土地分类(试行)》。这套试行的标乡工矿居民用地、未利用地。二级类则根据土地的 准采用三级分类,其中一级类分为农用地、建设用覆被特征、覆盖度及人为利用方式上的差异做进一 地和未利用地3类;二级类分为耕地、园地等15类;步的划分(见表8)。 三级分为71类。全国土地分类试行标准依据土 该分类系统从土地覆被遥感监测实用操作性 地利用的功能对建设用地进行了细致地划分,同时出发,紧密结合全国县级土地利用现状分类系统, 通过调整、增设一些新地类,更能适应社会经济发便于土地覆被遥感监测成果与地面常规土地利用 展带来的用地类型的变化,提高了科学性和实用调查成果的联系及数据追加处理,在适用性方面具 性。但作为国土资源部颁发的标 准,仅能保证国土资源部门内部 表7新旧土地利用分类体系比较 分类标准的统一,而与其他土地 Table 7 Contrast of the new and old land use classification systems 相关部门分类体系的划分标准 土地利用现状调查(1984年)全国土地分类(2001年) 地利用现状分类(2007年) 地类含义不尽一致,容易造成统1耕地 1农用地11耕地 01耕地 计重复,无法真正实现调查成果2园地 12园地 02园地 的共享。 13林地 2007年国务院开展第二次4牧草地 14牧草地 04草地 全国土地调查。为保证分类标准 15其他农用地 的统一,避免各部门因土地分类5居民点及工矿业用地2建设用地21商服用地 05商服用地 不一致引起的统计重复、数据矛 22工矿仓储用地06工矿仓储用地 盾、难以分析应用等问题,国家质 23公共设施用地07住宅用地 24公共建筑用地08公共管理与公共服务用地 量监督检验检疫总局和国家标准 25住宅用地 化管理委员会联合发布了新的 《土地利用现状分类》国家标准。7等 26交通运输用地09特殊用地 27水利设施用地10交通运输用地 该标准采用两级分类体系,一级 28特殊用地 11水域及水利设施用地 类包括耕地、园地、林地等12个8未利用地 3未利用地31未利用地 12其他用地 类别,下分56个二级类即。《土 2其他土地 C1994- m naacAdemicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net
第33卷 第6期 资 源 科 学 http://www.resci.net 分类及其含义。这套分类体系采用两级分类，其中 一级类包括耕地、园地、林地、牧草地、居民点及工 矿业用地、交通用地、水域、未利用地等 8 类，下分 46 个二级类[29] 。该分类标准以土地的生产力作为 主要划分依据，局限于为土地利用调查与农业区划 服务，尤其强调农业用地的详细分类，对非农用地， 如城镇用地，则缺乏深入细致的研究。 随着我国社会经济的迅速发展与城市化进程 的加快，城镇用地规模越来越大。为满足城镇地籍 调查的要求，国家土地管理局于1989年发布，又于 1993年修订了《城镇地籍调查规程》，制定了城镇土 地分类及其含义。按照土地用途的差异，将城镇土 地分为商业及金融用地、工业仓储用地、市政用地 等10个一级类，24个二级类[29] 。 上述两个土地分类标准是两套标准，没有把城 乡用地统一起来。国土资源部成立后，为实施全国 土地和城乡地政统一管理，扩大调查成果的应用， 在研究分析这两个土地利用分类的基础上，于2001 年制定了《全国土地分类（试行）》。这套试行的标 准采用三级分类，其中一级类分为农用地、建设用 地和未利用地3类；二级类分为耕地、园地等15类； 三级分为 71 类[30] 。全国土地分类试行标准依据土 地利用的功能对建设用地进行了细致地划分，同时 通过调整、增设一些新地类，更能适应社会经济发 展带来的用地类型的变化，提高了科学性和实用 性。但作为国土资源部颁发的标 准，仅能保证国土资源部门内部 分类标准的统一，而与其他土地 相关部门分类体系的划分标准、 地类含义不尽一致，容易造成统 计重复，无法真正实现调查成果 的共享。 2007 年国务院开展第二次 全国土地调查。为保证分类标准 的统一，避免各部门因土地分类 不一致引起的统计重复、数据矛 盾、难以分析应用等问题，国家质 量监督检验检疫总局和国家标准 化管理委员会联合发布了新的 《土地利用现状分类》国家标准。 该标准采用两级分类体系，一级 类包括耕地、园地、林地等 12 个 类别，下分 56 个二级类[31-32] 。《土 地利用现状分类》国家标准与《全国土地分类（试 行）》标准的分类体系比较，最大的区别在于国家标 准取消了试行标准的一级类，其一级类相当于试行 标准的二级类，二级类相当于试行标准的三级类 （见表7）。但国家标准的一级类划分过细使得该分 类标准在用于低分辨率遥感影像分类时，增加了混 分性，从而降低了分类精度及其实用性。 3.3 中国土地资源分类系统 为研究应用空间遥感技术开展大尺度资源环 境宏观调查与动态监测的方法，并通过研究最终建 立起国家资源环境动态信息系统，中国科学院和农 业部自 1992 年开始，组织两部门下属 23 个研究所 和科研单位开展了一项题为“国家资源环境遥感宏 观调查与动态研究”的重大科研项目。该项目基于 TM 影像对全国的土地资源进行了分类，建立了中 国土地资源分类系统。该分类系统采用两层结构， 将土地利用与土地覆被分为6个一级类，25个二级 类[33] 。其中，一级类包括耕地、林地、草地、水域、城 乡工矿居民用地、未利用地。二级类则根据土地的 覆被特征、覆盖度及人为利用方式上的差异做进一 步的划分（见表8）。 该分类系统从土地覆被遥感监测实用操作性 出发，紧密结合全国县级土地利用现状分类系统， 便于土地覆被遥感监测成果与地面常规土地利用 调查成果的联系及数据追加处理，在适用性方面具 土地利用现状调查（1984年） 1耕地 2园地 3林地 4牧草地 5居民点及工矿业用地 6交通用地 7水域 8未利用地 全国土地分类（2001年） 1农用地 2建设用地 3未利用地 11耕地 12园地 13林地 14牧草地 15其他农用地 21商服用地 22工矿仓储用地 23公共设施用地 24公共建筑用地 25住宅用地 26交通运输用地 27水利设施用地 28特殊用地 31未利用地 32其他土地 土地利用现状分类（2007年） 01耕地 02园地 03林地 04草地 05商服用地 06工矿仓储用地 07住宅用地 08公共管理与公共服务用地 09特殊用地 10交通运输用地 11水域及水利设施用地 12其他用地 表7 新旧土地利用分类体系比较 Table 7 Contrast of the new and old land use classification systems 1200
张景华等:土地利用/土地覆被分类系统研究进展 1201 2011年6月 表8中国土地资源分类系统 用地类型逐步聚合,形成自下而上的等级系 Table 8 National land resource classification system 统。另一类是以土地覆被为主的分类系统,如 一级类 二级类 USGS土地覆被分类系统、IGBP全球土地覆被 编码类型名(编码+类型名) 分类系统、FAO土地覆被分类系统等。这类分 1耕地11水田,12旱地 类系统以卫星遥感影像为主要信息源,着重考 2林地21有林地,22灌木林,23疏林地,24其他林地 地31高覆盖度草地,3中覆盖度草地,33低覆盖度草地 虑土地覆被的自然属性,兼顾土地利用的主要 水域41河渠,42湖泊,43水库,44永久性冰川雪地 特点。其分类通常是先将所有土地覆被类型 45滩涂,46滩地 划分为若干大类,再将大类细分为亚类,最终 5城乡工矿51城镇用地,52农村居民点,53其他建设用地 形成自上而下的等级系统。 从历史进程来看,土地利用/土地覆被分类 6未利用地61沙地,62戈壁,63盐碱地,64沼泽地 系统1970年代之前以土地利用分类为主,侧重 65裸土地,66裸岩,67其他未利用地 于土地用途的差异,主要用于土地利用现状调 有其重要的现实意义。 查和制图。1970年代开始,随着遥感数据的广 随着遥感数据的广泛应用,我国以土地覆被为 泛应用以及计算机技术的快速发展,以土地覆被为 主的分类系统迅速发展起来,除上述土地资源分类 主的分类系统迅速发展起来,它侧重于土地类型的 系统外,其他基于不同数据源、不同分类标准建立差异,主要用于土地利用与土地覆被变化研究。目 前,国外以土地覆被分类为主,我国以土地覆被为 的土地覆被分类方案还有很多,如刘纪远等利用主的分类体系虽然发展迅速,但国家级土地分类系 NOAA- AVHRR数据对中国区域进行土地覆被制图 时,建立了18类别的中国土地覆被分类系统,此分 统基于国民经济发展与土地资源管理的需要,仍以 土地利用分类为主 类系统的主要特色是把青藏高原植被单独列为 类叫;中科院遥感所吴炳方等在参加GLC2000计划 到目前为止,尽管各国学者已从不同角度构建 时,利用1km分辨率的SPOT/VGT数据分别对全国9 了众多的土地分类系统,但各分类系统往往只针对 特定的研究目的、研究尺度,没有统一的标准,各分 个气候区进行分类,将全国土地覆被类型划分为22类系统间很难进行严格的比较和转换,这给土地覆 类吗;刘勇洪等基于MODS数据建立了七大类22个 被数据的汇总、分析与共享带来诸多不便。为实现 二级类别的中国土地覆被分类系统。此外,随着 不同分类结果的比较与共享,需要有一个统一规范 研究的深入,出现了许多土地覆被分类的新思路,的标准分类系统。但一个适用于所有研究的“万 如汪权方等利用 SPOT/VGT数据,根据地表覆盖物能”的土地分类系统又是不存在的,也是不必要 的光谱特征和季节性变化特征,构建了鄱阳湖流域 的。因为一方面,土地利用/土地覆被分类系统中最 的土地覆被分类系统;中科院遥感所的延昊提出小土地分类单元的划分一定会依赖于制图比例尺 种定量化的土地覆被分类方法,利用和遥感数据分辨率;另一方面,研究目的不同,所需 NOAA- AVHRR数据反演得到的反照率、净初级生土地利用土地覆被类别划分的详细程度也不同。 产力、植被指数和陆面温度4个指标,将全国土地覆而且不同的研究区域,极有可能存在一些特有的土 被类型划分为16类。其优点是分类结果对应着地利用土地覆被类型(如我国青藏高原地区)。鉴 定量化的物理指标,使不同的研究结果可以相互比于此,在建立土地利用/土地覆被分类系统时应该尽 较 可能兼顾特定的研究需要和分类结果的可比性。 4讨论与展望 因此,一个标准土地利用/土地覆被分类系统应 分析表明,国内外土地利用/地覆被分类体系该是多级的、开放的系统:高级别的土地利用/土地 大体可归纳为两类。一类是以土地利用为主的分覆被类型的识别应尽可能少的依赖辅助信息,可以 类系统,如我国的《全国土地分类》试行标准、《土地直接基于遥感影像自动识别或目视解译获取;低级 利用现状分类》国家标准等。这类分类系统主要以别的土地利用/土地覆被类型要结合研究区特有的 野外实地调查获取数据为主,依据土地被利用的方覆被类型、特定的研究目的进行划分。这样既能实 式来进行分类。其分类通常从最低级开始,将相同现分类数据的比较和共享,为建立全球土地利用/土 weIci resct. cn 91994-2011ChinaAcademicJournalelEctronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net
2011年6月 张景华等：土地利用/土地覆被分类系统研究进展 http://www.resci.cn 有其重要的现实意义。 随着遥感数据的广泛应用，我国以土地覆被为 主的分类系统迅速发展起来，除上述土地资源分类 系统外，其他基于不同数据源、不同分类标准建立 的土地覆被分类方案还有很多，如刘纪远等利用 NOAA-AVHRR数据对中国区域进行土地覆被制图 时，建立了18类别的中国土地覆被分类系统，此分 类系统的主要特色是把青藏高原植被单独列为一 类[34] ；中科院遥感所吴炳方等在参加GLC2000计划 时，利用1km分辨率的SPOT/VGT数据分别对全国9 个气候区进行分类，将全国土地覆被类型划分为22 类[35] ；刘勇洪等基于MODIS数据建立了七大类22个 二级类别的中国土地覆被分类系统[36] 。此外，随着 研究的深入，出现了许多土地覆被分类的新思路， 如汪权方等利用SPOT/VGT数据，根据地表覆盖物 的光谱特征和季节性变化特征，构建了鄱阳湖流域 的土地覆被分类系统[37] ；中科院遥感所的延昊提出 一 种 定 量 化 的 土 地 覆 被 分 类 方 法 ，利 用 NOAA-AVHRR 数据反演得到的反照率、净初级生 产力、植被指数和陆面温度4个指标，将全国土地覆 被类型划分为 16 类[38] 。其优点是分类结果对应着 定量化的物理指标，使不同的研究结果可以相互比 较。 4 讨论与展望 分析表明，国内外土地利用/土地覆被分类体系 大体可归纳为两类。一类是以土地利用为主的分 类系统，如我国的《全国土地分类》试行标准、《土地 利用现状分类》国家标准等。这类分类系统主要以 野外实地调查获取数据为主，依据土地被利用的方 式来进行分类。其分类通常从最低级开始，将相同 用地类型逐步聚合，形成自下而上的等级系 统。另一类是以土地覆被为主的分类系统，如 USGS土地覆被分类系统、IGBP全球土地覆被 分类系统、FAO土地覆被分类系统等。这类分 类系统以卫星遥感影像为主要信息源，着重考 虑土地覆被的自然属性，兼顾土地利用的主要 特点。其分类通常是先将所有土地覆被类型 划分为若干大类，再将大类细分为亚类，最终 形成自上而下的等级系统。 从历史进程来看，土地利用/土地覆被分类 系统1970年代之前以土地利用分类为主，侧重 于土地用途的差异，主要用于土地利用现状调 查和制图。1970年代开始，随着遥感数据的广 泛应用以及计算机技术的快速发展，以土地覆被为 主的分类系统迅速发展起来，它侧重于土地类型的 差异，主要用于土地利用与土地覆被变化研究。目 前，国外以土地覆被分类为主，我国以土地覆被为 主的分类体系虽然发展迅速，但国家级土地分类系 统基于国民经济发展与土地资源管理的需要，仍以 土地利用分类为主。 到目前为止，尽管各国学者已从不同角度构建 了众多的土地分类系统，但各分类系统往往只针对 特定的研究目的、研究尺度，没有统一的标准，各分 类系统间很难进行严格的比较和转换，这给土地覆 被数据的汇总、分析与共享带来诸多不便。为实现 不同分类结果的比较与共享，需要有一个统一规范 的标准分类系统。但一个适用于所有研究的“万 能”的土地分类系统又是不存在的，也是不必要 的。因为一方面，土地利用/土地覆被分类系统中最 小土地分类单元的划分一定会依赖于制图比例尺 和遥感数据分辨率；另一方面，研究目的不同，所需 土地利用/土地覆被类别划分的详细程度也不同。 而且不同的研究区域，极有可能存在一些特有的土 地利用/土地覆被类型（如我国青藏高原地区）。鉴 于此，在建立土地利用/土地覆被分类系统时应该尽 可能兼顾特定的研究需要和分类结果的可比性。 因此，一个标准土地利用/土地覆被分类系统应 该是多级的、开放的系统：高级别的土地利用/土地 覆被类型的识别应尽可能少的依赖辅助信息，可以 直接基于遥感影像自动识别或目视解译获取；低级 别的土地利用/土地覆被类型要结合研究区特有的 覆被类型、特定的研究目的进行划分。这样既能实 现分类数据的比较和共享，为建立全球土地利用/土 一级类 编码 1 2 3 4 5 6 类型名 耕地 林地 草地 水域 城乡工矿 居民用地 未利用地 二级类 （编码+类型名） 11水田，12旱地 21有林地，22灌木林，23疏林地，24其他林地 31高覆盖度草地，32中覆盖度草地，33低覆盖度草地 41河渠，42湖泊，43水库，44永久性冰川雪地 45滩涂，46滩地 51城镇用地，52农村居民点，53其他建设用地 61沙地，62戈壁，63盐碱地，64沼泽地 65裸土地，66裸岩，67其他未利用地 表8 中国土地资源分类系统 Table 8 National land resource classification system 1201
资源科 第33卷第6期 地覆被数据库服务,同时使用者也可以根据自己的 10.1.1.13.7683&rep=repl&type=pof.199904/2010-06-11. 需要,对土地利用/土地覆被类型进行进一步细分,ricM. elver D, odges J C, cf al. Global land cover 从而满足特定区域尺度上的研究需要。 mapping from MODIS: algorithms and early results[JI Remote Sensing of Environment, 2002. 83: 287-302. I18】何宇华谢俊奇孙毅 FAOUNEP土地覆被分类系统及其借鉴 参考文献( References) 中国土地科学2005,19(6):45-4 [19 Gregorio A D, Jansen L J M. Land cover classification system 1陈佑启杨鹏.国际上土地利用/土地覆盖变化研究的新进展 (LCCS): classification concepts and user manual[ R). Rome: Food 经济地理,200121(1):95-100 and Agriculture Organization of the United Nations. 1998 121 Tumer II B L, Skole D L, Sanderson S, ef al. Land-use and [20) Food and Agriculture Organization of the United Nations. land-cover change science/research plan R). Stockholm and Multipurpose Africover Databases on Environmental resources Geneva: IGBP Report 35 and HDP Report 7, 1995 vailablefor10countries[eb/ol].http://www.africoverorg/index. 3]宫攀陈仲新唐华俊等.土地覆盖分类系统研究进展!中国 农业资源与区划,200627(2):35-39 [21] Earth Cover Working Group. Earth Cover Classification Standard I4]杨立民朱智良.全球及区域尺度土地覆盖土地利用遥感研究 EB/OLI http://www.fgde-gov/standards/projects 的现状和展望自然资源学报,199914(4):340-344 I5 Marschner FJ. Land use and its patterms in the: United States(R1- [22 Bartholome E, Belward A S GLC2000: A new approach to global Washington, DC: U.S. Department of Agriculture, Agriculture land cover mapping from earth observation data[J. International Handbook No. 153(with map at 1: 5,000,000).1959 Joumal of Remote Sensing 2005.26(9): 1959-1977. I6 Tucker C J, Townshend J R G, Goff T E. Africa land cover [231 Fritz S, Bartholome E. Belward A Harmonisation, mosaicing and classification using satellite data[J- Science, 1985, 227: 369-37 production of the Global Land Cover 2000 database(Beta 17 Townshend J R G, Justice C O, Kalb V T. Characterization and Version )[R) European Commission Joint Research Centre, 2003 classification of South America land cover types using satellite [24 Dickinson R E, Henderson-Sellers A, Kennedy P J, et al. data[J. International Joumal of Remote Sensing. 1987. 8: Biosphere-atmosphere transfer scheme(BATS) for the: NCAR l189-1207 8吴传钧郭焕成.中国土地利用M北京:科学出版社.1994. ommunity climate moel[R- NCAR Technical Note/TN- 275 STR,1986. 19 Commission of the European Communities. CORINE land cor Ieb/ol.Http://www.eea.europa.cu/publications/coro-landcover, [25 Running S W, Loveland T R, Pierce L. ef al. A remote sensing based vegetation classification logic for global land cover analysis 1994-12-31/2010-06 10陈百明.土地资源学概论北京:中国环境科学出版社1999 JJ. Remote Sensing of Environment, 1995. 51: 39-48 [111 Anderson J R, Hardy E, Roach JT, et al. A land use and land [26] Sellers P J, Mintz Y, Sud Y C, et al. A simple biosphere model cover elassification system for use with remote sensor data(RI. (SIB)for use within general circulation models[J]. Journal of the Geological Survey Professional Paper 964, 1976. 12袁希平,甘淑.土地覆盖遥感监测及分类系统实例评析云南 I Sellers PJ, Randall D A, CollatzG J. et al. A revised land surface 工业大学学报,1999.15(4):7-10 parameterization (SiB2) for atmospheric GCMs-partI: model [13] Vogelmann J E, Howard S M, Yang L. ef al. Completion of the formulation[J Joumal of Climate, 1996. 9: 676-705. i99° s National land cover data set for the conterminous United28梅安新彭望琭秦其明,等.遥感导论M北京高等教育出版 States(JI Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, 社2002 2001,67:650-662. 29曾乐春王兆礼简陆芽.新旧土地利用分类体系对比分析 [14] Loveland T R. Reed B C. Brown J F, et al. Development of a 土地管理200421(5):53 lobal land cover characteristies database and IGBP DISCover0国土资源部关于印发试行《土地分类》的通知国土资源通 from I km AVHRR data[JL. International Joumal of Remote 讯,2001,(10):10-15 Sensing2000,21(6-7):1303-1330. 31]国家质量监督检验检疫总局,国家标准化管理委员会.土地利 [15] Hansen M C, Reed B C. A comparison of the IGBP DIS Cover and 用现状分类M北京中国标准出版社2007 University of Maryland Ikm global land cover products32l陈百明,周小萍.《土地利用现状分类》国家标准的解读自 nternational Journal of Remote Sensing. 2000, 21(6-7) 然资源学报2007,22(6):994-1003 1365-1373. 33刘纪远中国资源环境遥感宏观调查与动态[M}北京:中国科 116] Strahler A, Muchoney D, Borak J, et al. MODIS land cover and 学技术出版社,1996 land-cover change. MODIS Land Cover Product Algorith 341 Liu J Y, Zhuang D F, Luo D, et al. Land-cover classification of TheoreticalBasisdOcument(atbd)Version5.0[eb/olphttp:// China: integrated analysis of AVHRR imagery and geophysical citeseerxist. psu. edu/viewdoc /download? doi= ata [J International Joumal of Remote Sensing. 2002: 1-16 C1994- bop/n resc AcademicJOurnalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net
第33卷 第6期 资 源 科 学 http://www.resci.net 地覆被数据库服务，同时使用者也可以根据自己的 需要，对土地利用/土地覆被类型进行进一步细分， 从而满足特定区域尺度上的研究需要。 参考文献 （References）: [ 1 ] 陈佑启,杨鹏. 国际上土地利用/土地覆盖变化研究的新进展 [J]. 经济地理,2001,21（1）: 95-100. [ 2 ] Turner II B L, Skole D L, Sanderson S, et al. Land-use and land-cover change science/research plan[R]. Stockholm and Geneva: IGBP Report 35 and HDP Report 7, 1995. [ 3 ] 宫攀,陈仲新,唐华俊,等. 土地覆盖分类系统研究进展[J]. 中国 农业资源与区划,2006,27（2）:35-39. [ 4 ] 杨立民,朱智良. 全球及区域尺度土地覆盖土地利用遥感研究 的现状和展望[J]. 自然资源学报,1999,14（4）:340-344. [ 5 ] Marschner F J. Land use and its patterns in the United States[R]. Washington, DC: U.S. Department of Agriculture, Agriculture Handbook No. 153（with map at 1:5,000,000）, 1959. [ 6 ] Tucker C J, Townshend J R G, Goff T E. Africa land cover classification using satellite data[J]. Science, 1985, 227: 369-375. [ 7 ] Townshend J R G, Justice C O, Kalb V T. Characterization and classification of South America land cover types using satellite data[J]. International Journal of Remote Sensing, 1987, 8: 1189-1207. [ 8 ] 吴传钧,郭焕成. 中国土地利用[M]. 北京:科学出版社,1994. [ 9 ] Commission of the European Communities. CORINE land cover [EB/OL].http://www.eea.europa.eu/publications/COR0-landcover, 1994-12-31/2010-06-11. [10] 陈百明. 土地资源学概论[M]. 北京:中国环境科学出版社,1999. [11] Anderson J R, Hardy E, Roach J T, et al. A land use and land cover classification system for use with remote sensor data[R]. Geological Survey Professional Paper 964, 1976. [12] 袁希平,甘淑. 土地覆盖遥感监测及分类系统实例评析[J]. 云南 工业大学学报,1999,15（4）:7-10. [13] Vogelmann J E, Howard S M, Yang L, et al. Completion of the 1990’s National land cover data set for the conterminous United States[J]. Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, 2001, 67: 650-662. [14] Loveland T R, Reed B C, Brown J F, et al. Development of a global land cover characteristics database and IGBP DISCover from 1 km AVHRR data[J]. International Journal of Remote Sensing, 2000, 21（6-7）: 1303-1330. [15] Hansen M C, Reed B C. A comparison of the IGBP DIS Cover and University of Maryland 1km global land cover products[J]. International Journal of Remote Sensing, 2000, 21 （6-7）: 1365-1373. [16] Strahler A, Muchoney D, Borak J, et al. MODIS land cover and land-cover change. MODIS Land Cover Product Algorithm Theoretical Basis Document（ATBD）Version 5.0[EB/OL]. http:// citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi= 10.1.1.133.7683&rep=rep1&type=pdf, 1999-04/2010-06-11. [17] Friedl M A, McIver D K, Hodges J C F, et al. Global land cover mapping from MODIS: algorithms and early results[J]. Remote Sensing of Environment, 2002, 83: 287-302. [18] 何宇华,谢俊奇,孙毅. FAO/UNEP 土地覆被分类系统及其借鉴 [J]. 中国土地科学,2005,19（6）:45-49. [19] Gregorio A D, Jansen L J M. Land cover classification system （LCCS）: classification concepts and user manual[R]. Rome: Food and Agriculture Organization of the United Nations, 1998. [20] Food and Agriculture Organization of the United Nations. Multipurpose Africover Databases on Environmental resources available for 10 countries[EB/OL]. http://www.africover.org/index. htm, 2010-06-11. [21] Earth Cover Working Group. Earth Cover Classification Standard [EB/OL]. http://www.fgdc.gov/standards/projects/ FGDC-standards-projects/earth-cover, 2010-06-11. [22] Bartholome E, Belward A S. GLC2000: A new approach to global land cover mapping from earth observation data[J]. International Journal of Remote Sensing, 2005, 26（9）: 1959-1977. [23] Fritz S, Bartholomé E, Belward A. Harmonisation, mosaicing and production of the Global Land Cover 2000 database （Beta Version）[R]. European Commission Joint Research Centre, 2003. [24] Dickinson R E, Henderson-Sellers A, Kennedy P J, et al. Biosphere-atmosphere transfer scheme（BATS）for the NCAR community climate model[R]. NCAR Technical Note/TN- 275 + STR, 1986. [25] Running S W, Loveland T R, Pierce L, et al. A remote sensing based vegetation classification logic for global land cover analysis [J]. Remote Sensing of Environment, 1995, 51: 39-48. [26] Sellers P J, Mintz Y, Sud Y C, et al. A simple biosphere model （SIB）for use within general circulation models[J]. Journal of the Atmospheric Sciences, 1986, 43: 505-531. [27] Sellers P J, Randall D A, Collatz G J, et al. A revised land surface parameterization （SiB2） for atmospheric GCMs-part1: model formulation[J]. Journal of Climate, 1996, 9: 676-705. [28] 梅安新,彭望琭,秦其明,等. 遥感导论[M]. 北京:高等教育出版 社,2002. [29] 曾乐春,王兆礼,简陆芽. 新旧土地利用分类体系对比分析[J]. 土地管理,2004,21（5）:53-55. [30] 国土资源部. 关于印发试行《土地分类》的通知[J]. 国土资源通 讯,2001（, 10）:10-15. [31] 国家质量监督检验检疫总局,国家标准化管理委员会. 土地利 用现状分类[M]. 北京:中国标准出版社, 2007. [32] 陈百明,周小萍.《土地利用现状分类》国家标准的解读[J]. 自 然资源学报,2007,22（6）:994-1003. [33] 刘纪远. 中国资源环境遥感宏观调查与动态[M]. 北京:中国科 学技术出版社, 1996. [341 Liu J Y, Zhuang D F, Luo D, et al. Land-cover classification of China: integrated analysis of AVHRR imagery and geophysical data [J]. International Journal of Remote Sensing, 2002: 1-16. 1202
张景华等:土地利用/土地覆被分类系统研究进展 1203 2011年6月 35]徐文婷吴炳方颜长珍等.用SPOT-VGT数据制作中国20001371汪权方李家永陈百明基于地表覆盖物光谱特征的土地覆被 年度土地覆盖数据几遥感学报,2005.9(2):204-2 分类系统地理学报200661(4):359-368 36]刘勇洪牛铮徐永明,等.基于MODS数据设计的中国土地覆138]延昊中国土地覆盖变化与环境影响遥感研究D北京:中国 盖分类系统与应用研究J农业工程学报200622(5)99-104 科学院研究生院,2002 Progress on Studies of Land Use/ Land Cover Classification Systems ZHANG Jinghua", FENG Zhiming, JIANG Luguang (1. Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, Beying 100101, China; 2. Graduate Unirersity of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049. China Abstract: Land use and land cover change(LUCC)is one of the most important aspects within the scope of global change. As a critical portion of LUCC study, classification of land use and land cover types not only affects the classification results, but also determines applications of relevant data In the paper, studies of land use and land cover classification systems were reviewed. It could be concluded that the land use and land cover classification laid more emphasis on the land use classification before the 1970s. The land use classification system emphasized the differences between land functions and was mainly applied to land use inventory investigation and land use mapping. After then, the classification system based on land cover rapidly developed due to the development of satellite remote sensing and computer technology. This classification system emphasized the differences between land categories and was mainly applied to land cover change studies. The review shows that almost all current land use and land cover classification systems tend to be suitable only for a specific research purpose at a certain scale. The incompatibility amongst the current classification systems has resulted in numerous inconveniences and difficulties in the courses of aggregation, analysis, and sharing of land use and land cover data due to the absence of consistent standards. Therefore, a standardized classification system is extremely warranted. However, a universal classification system suitable for all kinds of research purposes neither possible nor necessary. The reasons lie in that on the one hand, the minimum classification unit could be dependent on the mapping scale as well as the spatial resolution of remote sensin data; on the other hand, land use and land cover types of varying detailed degrees are required for different research purposes. Furthermore, it would be probable that some special land use and land over types existed in specific regions, for example, the Qinghai-Tibet Plateau in China. At last this review states that a standardized classification system should be hierarchically organized and could be extended. The land use and land cover types of higher hierarchy could be directly identified from remote sensing images without auxiliary information, which would make it convenient for data comparison and sharing. The land use and land cover types of lower hierarchy could be defined in terms of a specific study purpose, which could satisfy the specific study need Key words: Land cover; Land use; Classification system; Land use and land cover change c1994-2011ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp:/www.hnxpheoene.resc.on
2011年6月 张景华等：土地利用/土地覆被分类系统研究进展 http://www.resci.cn [35] 徐文婷,吴炳方,颜长珍,等. 用 SPOT-VGT数据制作中国 2000 年度土地覆盖数据[J]. 遥感学报,2005,9（2）:204-214. [36] 刘勇洪,牛铮,徐永明,等. 基于MODIS数据设计的中国土地覆 盖分类系统与应用研究[J]. 农业工程学报,2006,22（5）:99-104. [37] 汪权方,李家永,陈百明. 基于地表覆盖物光谱特征的土地覆被 分类系统[J]. 地理学报,2006,61（4）:359-368. [38] 延昊. 中国土地覆盖变化与环境影响遥感研究[D]. 北京: 中国 科学院研究生院, 2002. Progress on Studies of Land Use/Land Cover Classification Systems ZHANG Jinghua1, 2 , FENG Zhiming1 , JIANG Luguang1 (1. Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, Beijing 100101, China; 2. Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China) Abstract: Land use and land cover change (LUCC) is one of the most important aspects within the scope of global change. As a critical portion of LUCC study, classification of land use and land cover types not only affects the classification results, but also determines applications of relevant data. In the paper, studies of land use and land cover classification systems were reviewed. It could be concluded that the land use and land cover classification laid more emphasis on the land use classification before the 1970s. The land use classification system emphasized the differences between land functions and was mainly applied to land use inventory investigation and land use mapping. After then, the classification system based on land cover rapidly developed due to the development of satellite remote sensing and computer technology. This classification system emphasized the differences between land categories and was mainly applied to land cover change studies. The review shows that almost all current land use and land cover classification systems tend to be suitable only for a specific research purpose at a certain scale. The incompatibility amongst the current classification systems has resulted in numerous inconveniences and difficulties in the courses of aggregation, analysis, and sharing of land use and land cover data due to the absence of consistent standards. Therefore, a standardized classification system is extremely warranted. However, a universal classification system suitable for all kinds of research purposes is neither possible nor necessary. The reasons lie in that on the one hand, the minimum classification unit could be dependent on the mapping scale as well as the spatial resolution of remote sensing data; on the other hand, land use and land cover types of varying detailed degrees are required for different research purposes. Furthermore, it would be probable that some special land use and land cover types existed in specific regions, for example, the Qinghai-Tibet Plateau in China. At last, this review states that a standardized classification system should be hierarchically organized and could be extended. The land use and land cover types of higher hierarchy could be directly identified from remote sensing images without auxiliary information, which would make it convenient for data comparison and sharing. The land use and land cover types of lower hierarchy could be defined in terms of a specific study purpose, which could satisfy the specific study needs. Key words: Land cover; Land use; Classification system; Land use and land cover change 1203