自1972年Landsat首颗卫星发射以来，至今已经有近五十年的连续卫星影像，USGS地球资源观测与科学（EROS）中心的研究人员最近才开始挖掘其悠久历史记录的全部潜力。

USGS于2020年3月19日发布消息称，深入挖掘Landsat长时间序列影像的潜力，是土地变化监测、评估计划（LCMAP，Land Change Monitoring, Assessment, and Projection）的核心。

LCMAP的土地覆盖和光谱变化图产品对于遥感科学家来说就像一台时间机器，可以逐年查看自1985年以来美国全境的变化情况，并深入了解这些变化的发生时间和重要性。

每个LCMAP产品中每个基于Landsat的像素都相当于30 x 30米的地面图，像素的每次更改都有助于我们加深对地球的了解。

 LCMAP团队最近共享了两个应用实例，一个是帮助科学家了解湿地动态的趋势，二是揭示国民经济趋势。

（1）聚焦湿地

 图1. 北达科他州中东部地区33年来的景观变化

（图片来源：美国国家湿地清单（NWI））

这个基于Landsat影像的变化图来源于美国国家湿地清单（NWI），它描绘了北达科他州中东部地区33年的景观变化。美国国家湿地清单（NWI）是用于野生动植物和湿地研究而广泛使用的数据集，由于时间和劳动密集型的生产过程，更新速度缓慢。自从二十世纪70年代绘制NWI以来，美国北达科他州这一地区的湿地已广泛扩展。

来自地球资源观测与科学（EROS）科学家Jennifer Rover是LCMAP应用科学项目负责人。罗孚（Rover）考察了北达科他州中东部地区的湿地，自国家湿地清单（NWI）首次绘制该地图以来，该地区降水量在几十年的时间里不断增加。

图2. 北达科他州中东部湿地的扩张

（图片来源：美国国家湿地清单（NWI））

上图突出显示了北达科他州中东部的湿地扩展。黄色，品红色和青色的边界表示由美国国家湿地清单（NWI）定义的湿地区域。罗孚（Rover）发现，LCMAP土地覆盖图产品的结果与美国国家湿地清单NWI的分类，至少在稳定的永久水体方面，是非常吻合的。美国国家湿地清单NWI有永久的湖泊和池塘的地方，LCMAP产品中也标记为水体，同时LCMAP还记录了自二十世纪七十年代划定NWI边界以来湖泊，池塘和湿地的扩张。

此外，从LCMAP数据集中可以看到由NWI标记为“新兴湿地”的区域发生了多次变化，其中许多区域在33年的研究期内从贫瘠的土地变化为草地，从草地变化为湿地，再从湿地变化为开放水域。罗孚（Rover）的分析表明，LCMAP的土地覆盖产品可用于更新国家湿地清单中已过时的地区数据。

LCMAP中的“变化日”（Change Day）产品可将湿地中的每个变化标记上发生的时间，这些信息对于野生动物管理者来说尤其有价值，他们的目标是在广阔的地理区域内增加特定鸟类或鱼类的数量。例如，一年中的某些时候，水鸟需要在光秃的海岸线栖息，了解哪些区域最有可能枯竭或保持稳定可帮助指导以水鸟为重点的湿地管理决策

（2）揭示国民经济趋势

LCMAP评估负责人Roger Auch在查看“城市”地块的增长时发现，美国在二十世纪九十年代和二十一世纪初期经历了住房的巨大增长，这一趋势线也反映在参考数据集中。在2006年高峰时，数据集中显示其增加了10,000平方公里的城市面积。随着美国住房市场开始暴跌，2007年城市土地覆盖增长急剧下降，而随着第二年大萧条的爆发，城市土地覆盖增长下降至33年以来的最低点。到2016年，即使更广泛的经济复苏，影像体现出的城市土地增长仍保持较低水平。当然，这只代表卫星观测结果，全国经济震荡和复苏的可见影响通常通过诸如新房销售或建筑支出之类的数字来体现。

图3. 1985- 2016年美国城市发展用地年度净面积变化评估情况

（图片来源：美国地质调查局LCMAP数据集）

LCMAP资料集将提供美国本土30米分辨率的土地观测结果，不仅可对城市的年度增长模式进行国家和区域评估，还可对森林采伐和再生长的模式、火灾或入侵物种的破坏或耕地随着时间的推移而发生的转移进行评估。最终，LCMAP数据产品是可用于回答与土地覆盖和土地利用相关的许多重要问题，并指导决策者如何最佳地利用美国的土地资源。

原文来源：https://www.usgs.gov/center-news/lcmap-promises-new-insight-land-surface-change?qt-news_science_products=1#qt-news_science_products

参考网址：

https://www.usgs.gov/land-resources/eros/lcmap/science/lcmap-offers-insight-dynamic-wetlands

https://www.usgs.gov/center-news/lcmap-promises-new-insight-land-surface-change?qt-news_science_products=1#qt-news_science_products

翻译与综合：牟兴林、董丽娜  

核校与编辑：董丽娜