土地覆盖/土地利用简介及数据集

1 简介

土地覆盖：地球表面当前所具有的自然和人为影响所形成的覆盖物，是地球表面的自然状态，如森林、草场、农田、土壤、冰川、湖泊、沼泽湿地及道路等。

土地利用：是人类在生产活动中为达到一定的经济效益、社会效益和生态效益，对土地资源的开发、经营、使用方式的总称。

两者的区别:

• 土地利用表示与土地相结合的人类活动而产生的不同利用方式，反映土地的社会和经济属性。

• 土地覆盖表示地球表面存在的不同类型的覆盖特征，强调的是土地的表面形状，反映土地的自然属性。

土地利用/土地覆盖分类系统

LULC分类系统是根据人类土地利用行为的目的、方式等不同，将一定时期的土地利用行为分为若干种类型，由这些类型组成的有一定结构关系的系统框架(包括类型名称、识别标准、类型之间的联系等)。一般采用分级结构。

可参考文献：http://sourcedb.igsnrr.cas.cn/zw/lw/201112/P020111207607064684999.pdf

可用来进行土地利用/土地覆盖分类的遥感信息源选取：

主要使用空间分辨率为米级至1公里的可见光及近红外波段遥感数据．如GF-1、GF-2、HJ-1A/B、ZY-1 02C、IKONOS、Landsat-TM 、MSS、CEBERS、SPOT–HRV、NOAA-AVHRR及MODIS等。

分类方法

• 目视解译定性分析方法

• 计算机自动分类方法

　　1)土地覆盖非监督分类

　　2)土地覆盖监督分类

土地覆盖分类结果精度检验（混淆矩阵）

总体精度: 分类结果与地面实际类型相一致的概率.

用户精度(第i类): 从分类结果中任取一个随机样本,其所具有的类型与地面实际类型相同的条件概率.

制图精度(第j类): 相对于地面获得的实际资料中的任取一个随机样本,分类图上同一地点的分类结果与其相一致的条件概率.

漏分误差(omission): 对于地面观测的某种类型, 在分类图上任取一样本, 其被错划分为其他不同类型的概率(实际的某类地物被误分到其他类型的概率).

错分误差(comission): 对于所分出的某一类型上任取一样本, 它与实际地面观测类型不同的概率.(图像上被划分为某一类地物实际上有多少应该是别的类别).

Kappa系数(可用来测定两幅图间的吻合度或精度):

2 数据集

ISLSCP II IGBP DISCover and SiB Land Cover, 1992-1993 (IGBP全球GLCC土地覆盖数据(1992年))(全球0.25°、0.5°、1°分辨率)

https://daac.ornl.gov/ISLSCP_II/guides/edc_landcover_xdeg.html

此数据集提供了基于国际地圈生物圈计划数据和信息系统的17中土地覆盖类型 International Geosphere-Biosphere Program Data and Information System's (IGBP-DIS) DISCover 土地覆盖的地理分布和 USGS Earth Resources Observed and Science (EROS) Data Center (EDC) 处理简单生物圈 Simple Biosphere(SiB) 模型得到的15 中类型，有六个压缩文件, 空间分辨率为0.25°、0.5°、1°, 数据格式是标准 ESRI ArcGIS ArcInfo ASCII Grid format

这项研究的目的是使用一整年的数据（1992年4月至1993年3月），从1km AVHRR数据中绘制出一张土地覆盖图。该专题图已被重新采样为0.25、0.5和1.0度的网格，以用于国际卫星陆地表面气候项目（ISLSCP）数据计划II。在此重新处理过程中，原始的EDC土地覆盖类型和比例图已进行调整，以匹配ISLSCP II土地/水面罩的水/土地比例。这些地图是供全球建模人员和其他人使用的。

美国马里兰大学1km分辨率土地覆盖数据 UMD Land Cover Classification 1998

http://app.earth-observer.org/data/basemaps/images/global/LandCover_512/LandCoverUMD_512/LandCoverUMD_512.html 这个网站貌似打不开

http://glcf.umd.edu/data/landcover/ 这个也许需要翻墙

https://gcmd.nasa.gov/KeywordSearch/Metadata.do?Portal=GCMD&KeywordPath=Parameters%7CBIOSPHERE%7CVEGETATION&OrigMetadataNode=GCMD&EntryId=GLCF_GLC_1km&MetadataView=Full&MetadataType=0&lbnode=mdlb2 数据相关信息

美国马里兰大学地理系于1998年制作此土地覆盖分类，数据来自于AVHRR卫星获得的1981到1994年之间影像，共分为14个不同土地覆盖类型，该数据有三种空间分辨率：100千米，8千米和1千米分辨率。

Hansen, M., DeFries, R., Townshend, J. R. G. and Sohlberg, R.. 1998. (specify 1 Degree, 8 Km, or 1 Km) Land Cover Classification Derived from AVHRR. College Park, Maryland: The Global Land Cover Facility.

ISLSCP II MODIS (Collection 4) IGBP Land Cover, 2000-2001(全球0.25°、0.5°、1°分辨率)

https://daac.ornl.gov/ISLSCP_II/guides/modis_landcover_xdeg.html

此数据集包含使用2000年10月至2001年10月期间的全年MODIS数据生成的全球土地覆盖分类。这些产品描述了国际地圈生物圈计划（IGBP）提出的17种土地覆盖分类方案的地理分布。包括三个zip压缩文件，分辨率分别为0.25°、0.5°、1°。

MODIS Land Cover Type/Dynamics

https://modis.gsfc.nasa.gov/data/dataprod/mod12.php

Land cover at annual time steps over 2001-2013 at 1 km resolution. Several classification systems are available. Produced by NASA.

Product Name	Combined Aqua & Terra Product ID
Land Cover Type Yearly L3 Global 500m	MCD12Q1
Land Cover Types Yearly L3 Global 0.05 Deg CMG	MCD12C1
Land Cover Dynamics Yearly L3 Global 1km	MCD12Q2

MCD12Q1 Version 6 数据产品提供以年为间隔的全球地表覆盖类型分布(2001-2018), 从 User Guide 中列出的六种不同分类方案得到，该产品通过对MODIS Terra and Aqua 反射率数据进行监督分类得到.Layers for Land Cover Type 1-5, Land Cover Property 1-3, Land Cover Property Assessment 1-3, Land Cover Quality Control (QC), and a Land Water Mask are provided in each MCD12Q1 Version 6 Hierarchical Data Format 4 (HDF4) file.

MCD12C1 v006：MODIS/Terra+Aqua Land Cover Type CMG Yearly L3 Global 0.05 Deg (2001-2018)

The Terra and Aqua combined MODIS Land Cover Climate Modeling Grid (CMG) (MCD12C1) Version 6 数据产品是 MCD12Q1 Version 6 数据产品的空间降采样和重投影产品. Maps of the International Geosphere-Biosphere Programme (IGBP), University of Maryland (UMD), and Leaf Area Index (LAI) classification schemes are provided at yearly intervals at 0.05 degree (5,600 meter) spatial resolution for the entire globe from 2001 to 2018. Provided in each MCD12C1 Version 6 Hierarchical Data Format 4 (HDF4) file are layers for Majority Land Cover Type 1-3, Majority Land Cover Type 1-3 Assessment, and Majority Land Cover Type 1-3 Percent.

MCD12Q2 v006：MODIS/Terra and Aqua Land Cover Dynamics Yearly L3 Global 500 m SIN Grid (2001-2017)

MCD12Q2 Version 6 数据产品提供以年为间隔的2001-2017年之间全球地表物候指标，该产品获取自 2-band Enhanced Vegetation Index (EVI2) (计算自 MODIS Nadir Bidirectional Reflectance Distribution Function (BRDF)-Adjusted Reflectance (NBAR).)的时间序列影像。 Vegetation phenology metrics at 500 meter spatial resolution are identified for up to two detected growing cycles per year. For pixels with more than two valid vegetation cycles, the data represent the two cycles with the largest NBAR-EVI2 amplitudes.

Provided in each MCD12Q2 Version 6 Hierarchical Data Format 4 (HDF4) file are layers for the total number of vegetation cycles detected for the product year, the onset of greenness, greenup midpoint, maturity, peak greenness, senescence, greendown midpoint, dormancy, EVI2 minimum, EVI2 amplitude, integrated EVI2 over a vegetation cycle, as well as overall and phenology metric-specific quality information. A low-resolution browse image showing greenup is also available when viewing each MCD12Q2 granule. SDS layers may be multi-dimensional with up to two valid vegetation cycles.

For areas where the NBAR-EVI2 values are missing due to cloud cover or other reasons, the data gaps are filled with good quality NBAR-EVI2 values from the year directly preceding or following the product year.

https://forobs.jrc.ec.europa.eu/products/glc2000/products.php

GLC2000数字数据库应该这样引用：Global Land Cover 2000 database. European Commission, Joint Research Centre, 2003.

GLC 2000 使用 VEGA 2000 数据集: 由SPOT 4卫星上的VEGETATION仪器采集的14个月每日预处理全球数据的数据集

有以下两种类型产品：

The Global Land Cover dataset - This is the harmonisation of all the regional products, into a full resolution global product, with a generalised legend.
Regional Land Cover datasets - The classification of these windows have been produced by regional GLC2000 partners, with a regionally specific legend, to provide as much detail as possible.

全球30m地表覆盖遥感数据产品-Globe Land30 2000/2010

http://www.globeland30.com/GLC30Download/index.aspx

包括2000基准年和2010基准年两期，有耕地、森林、草地、灌木地、湿地、水体、苔原、人造地表、裸地和冰雪十大类型，第三方评价总体精度为83.50%

欧空局全球300m陆地覆盖数据（ESA GlobCover）2005-2006

http://due.esrin.esa.int/page_globcover.php

欧空局全球300m陆地覆盖数据（ESA GlobCover）2009

http://due.esrin.esa.int/page_globcover.php

GlobCover为全球陆地覆盖数据，分辨率300米，数据格式为TIF。GlobCover全球陆地覆盖数据的原始数据来自Envisat卫星，由MERIS（Medium Resolution Imaging Spectrometer）传感器拍摄完成。数据生成过程中，主要选取了MERIS传感器在2009年1月1日至12月31日期间所接收的较高质量的影像数据，来进行图像合成。GlobCover全球陆地覆盖数据采用“美国食品和农业组织的地表覆盖分类系统（UN Food and Agriculture Organisation’s Land Cover Classfication）”作为图例生成标准。

北京市30m土地覆被数据（2010年）—— 吴炳方

http://www.geodata.cn/data/datadetails.html?dataguid=1466&docId=7180

以土地覆被产品2010（ChinaCover2010）为底图栅格化完成。ChinaCover2010是以国产环境星遥感数据为主要数据源，辅以中华人民共和国植被图（1:1,000,000）、2000和2005年土地利用图及ASTERDEM生成的坡度和坡向数据等，采用面向对象技术实现解译。分类系统的一级类与IPCC系统保持一致共6类，二级类采用了由FAO的LCCS生成的具有全球统一代码的38个类型，目前ChinaCover2010产品精度一级类可达到91%，二级类约为82%。

全球30米精细地表覆盖产品（2015年）—— 刘良云

http://www.geodata.cn/data/datadetails.html?dataguid=4200772&docid=174

全球30米精细地表覆盖产品包含了全球陆地区域30个类型的地表覆盖信息。研究生产了包含30个地物类型的地表覆盖产品期望为多样化的地表应用提供数据支撑。数据来源：USGS Landsat 8地表反射率数据，经过检验数据集的验证总体精度为74.92%.

清华大学宫鹏组的土地覆盖数据

http://data.ess.tsinghua.edu.cn/

FROM-GLC10, based on 10-m resolution Sentinel-2 data acquired in 2017.

最新的有 FROM-GLC 10m (2017年) 的数据,下载的时候可以搜索对于先下载地区的影像编号：

* If you do not know the MODIS tile number of your area of interest, please click http://modis-land.gsfc.nasa.gov/MODLAND_grid.html to use their spatial query to find it out.
* If you do not know the Landsat Path and Row number, please click http://landsat.usgs.gov/tools_csf.php to use their spatial query to find it out.

fromglc10 glc10v01的意思是global land cover 10年的v1版本分类方式，就是按照这个标准进行土地覆盖分类。

其他可参考：https://blog.csdn.net/weixin_42101836/article/details/103884630?depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task&utm_source=distribute.pc_relevant.none-task

全球30m土地覆盖数据集FROM-GLC（2015年）—— 宫鹏

http://www.geodata.cn/data/datadetails.html?dataguid=7990330&docId=5372

全球30m土地覆盖数据集FROM-GLC（2015年）包括全球2015年地表覆盖产品。地表覆盖类型主要包括9类一级类和25类二级类。该数据集的原始数据包括：Landsat5/7/8、中国高分卫星、资源卫星、环境卫星和SRTM地形数据等。被使用多。

全球30m土地覆盖数据集FROM-GLC(2017年) —— 宫鹏

http://www.geodata.cn/data/datadetails.html?dataguid=25725976218589&docId=2650

全球土地覆盖数据集FROM-GLC(2017年)数据为全球30m土地覆盖空间分布数据，地表覆盖类型主要包括10类，经严格验证后数据精度达72.35%。全球土地覆盖数据是全球资源调查、土地覆盖研究、地表监测及陆地模式等的重要基础数据。该数据的数据源包括：Landsat8，DEM，MOD13Q1。被使用多。

付费：

全国高分辨率土地利用数据产品

http://www.dsac.cn/DataProduct/Detail/200831

地理国情监测云平台提供的高分辨率土地利用数据产品是以0.5m-2.5m分辨率卫星遥感影像为主要数据源，经过影像融合、几何校正、拼接等处理后，通过人机交互目视解译的方法，进行地类图斑矢量化工作

全国土地覆盖数据

http://www.dsac.cn/DataProduct/Detail/200827

全国土地覆盖数据产品是指基于Landsat TM/ETM/OLI遥感影像，采用全数字化人机交互遥感快速提取方法，同时参照国内外现有的主要是美国马里兰大学土地覆盖分类体系，以及遥感信息源和我国地表覆盖的实际情况，将全国土地类型划分为13级分类土地覆盖数据产品，它是地理国情监测云平台推出的土地资源类系列数据产品之一。

参考：

孙睿《资源环境遥感》课程