一 引言

地表覆盖及其变化（LUCC）数据是环境变化研究和可持续发展治理的重要科学数据，其遥感制图与应用一直是国内外科学研究的热点之一。全球地表覆盖遥感制图是其中一个主要难点，面临着全球尺度带来的诸多困难，如遥感影像的全球高质量完整覆盖、面向全球复杂地理景观的地表覆盖分布与变化信息的高精度提取等。早期美国地质调查局（USGS）、波士顿大学（BU）、马里兰大学（UMD）等研究机构或大学开展了粗分辨率全球地表覆盖制图（GLC）研究，研制出了6套300～1000米分辨率的数据产品，但存在空间细节不够、分类精度不高，不同产品间时间一致性差异大等缺陷，不能满足广大用户的应用需求。如何突破全球地表覆盖遥感制图关键技术，研制高分辨率、高质量、多时项全球地表覆盖数据产品，成为近几年来国际对地观测和测绘地理信息领域面临的一个重大技术挑战。

一般说来，大范围地表覆盖遥感制图研究可分为研究实验型和工程操作型两类。前者注重方法创新与测试，不特别关注数据产品及相关的质量控制问题；而后者重在产出高质量数据产品，以产品工程为主线，开展面向产品研制的工程技术研究和构建产品生产体系。我国2010年正式启动的863重点项目“全球地表覆盖遥感制图与关键技术研究”属于后者，围绕产出30米分辨率全球地表覆盖产品这一目标，研究全球30米分辨率地表覆盖遥感制图关键技术，实现研究型地表覆盖遥感制图与产品工程的有机结合。为此，包括国家基础地理信息中心、北京师范大学、清华大学、中科院遥感所等在内的18家单位参加的科研与工程团队，完成了全球30米分辨率地表覆盖遥感制图的总体技术研究，研发出POK分类方法等关键技术和工程化的产品研制方法与生产技术体系，研制出世界上首套全球两期（2000/2010）30米地表覆盖产品Globeland30。

本文主要从产品工程的角度出发，介绍全球30米地表覆盖遥感制图工程的总体思路、工程技术体系、规模化产品研制情况和主要成果及应用。

二 总体思路

全球30米地表覆盖遥感制图涉及地表景观复杂多样、混合像元普遍存在、影像质量不一、多种参考资料庞杂，数据海量、工程庞大、参与人员众多、工程周期固定等，是一个影响因素众多、技术过程复杂的遥感科技工程。从工程的角度来说，其核心问题是如何合理地制定产品标准、科学地开展分类制图、有效地控制产品质量。以往地表覆盖遥感制图的文献主要集中在分类方法和最终产品结果精度评价等方面，对大范围产品研制、过程质量控制讨论极少。为了研制出高质量、标准化的全球30米地表覆盖数据产品，需要建立科学的产品标准和生产技术规范、适应30米地表覆盖特点的遥感制图技术方法和严密的质量控制手段及生产技术规范，以保障最终的地表覆盖分类数据产品精度可靠、指标一致、集成规范，达到产品总体要求。

（一）科学制定数据产品及技术规范，支撑标准化产品研制

数据产品和技术规范是开展产品标准化研制和产品一致性和精度生产的保障，主要包括类型分类体系、最小制图单元、产品规格及元数据、数据处理方法等。

1.地表覆盖分类体系

表1给出了Globeland30所表达的地表覆盖类型。其首先考虑了全球变化研究对地表覆盖分类的要求，其次顾及了从30米遥感影像提取地表覆盖类型信息的可行性与精度，再者考虑了在较短时间内完成两期全球地表覆盖数据产品的工作量。

表1 Globeland30包含的10大地表覆盖类型

2.最小制图单元

最小图斑是指分类时进行严格精度约束的最小图斑尺寸。根据30米分辨率遥感制图表达与制图综合的要求，在参考对应标准比例尺地物要素指标基础上，全面分析30米空间尺度特征和各地表覆盖类型的全球地域特征，设计产品各类型的最小制图单元（见表2），较好顾及了各地表覆盖类型在30米影像上的表现能力、在不同地形上的分布差异以及各地表覆盖类型的重要性差异等特性，保障了地表覆盖成果能有效地反映当地的景观格局。

表2 各类型最小制图单元

3.数据处理方法

针对全球30米遥感制图需要，研究制定了生态地理分区划分和样本采集方案。根据影像、参考资料的收集情况，在开展产品中试的基础上，明确了各类型的主要提取方法与技术流程，明确在各类型提取中的主要质量控制参数，对整个地表覆盖类型提取工作的实施进行规范，保障组织实施时能按照统