土地覆被是随遥感科学的发展而出现的概念，不同时期的研究者对土地覆被有自己的理解和定义。土地覆被主要取决于自然因素以及人类活动对土地的利用和整治产生的影响(李秀彬，1996)。国际地圈生物圈计划(International Geosphere-Biosphere Program，IGBP)和国际全球环境变化人文因素计划(International Human Dimensions Programson Global En-vironmental Change，IHDP)将土地覆被定义为地球陆地表层和近地面层的自然状态，是自然过程和人类活动共同作用的结果(Turner et al.，1995)。美国生态学会将土地覆被定义为土地表面的生态状态和自然表现；美国全球环境变化委员会(USSGCR)将土地覆被定义为覆盖着地球表面的植被及其性质(US-SGCR/CENR，1995)；吴传钧和郭焕成(1994)认为，土地覆被的基本概念和定义是在土地的基本概念和定义的基础上发展和建立起来的，土地是指地球陆地表层一定范围内的地域单元，是自然特征和社会特征的复杂综合体；联合国粮食及农业组织(Foodand Agriculture Organization，FAO)将土地覆被定义为地球表面可被观察到的自然覆盖(Di Gregorioand Jansen，1998)。《中国大百科全书》中，土地覆被是指覆盖在陆地表面和近地面层的植被、土壤、水体等所组成的自然环境综合体，是地球系统中的大气圈、水圈、岩石圈、生物圈、人文圈之间相互交叠层次上形成的特殊层圈。太阳光能在这里被吸收、转化和储存，成为地球上各种生物生长和繁衍*为活跃的场所。此外，这里也是人类活动*为集中的地方，是人类赖以生产、生活的*重要资源和活动空间，因而现代土地覆被的状况也是人类活动长期作用的结果。20世纪90年代以后，土地覆被不再仅仅被看成是单一的土地和植被类型，而是以土地类型及其所具有的一系列自然属性和特征的综合体，包括土地类型和植被类型(杨立民和朱智良，1999)，还包括与土地覆被类型密切相关的生态环境要素，例如，植被所处的生态区域、地形与气候条件、土壤的理化性质以及土地利用状况等。
土地覆被遥感监测方法与遥感数据类型、信息提取精度要求、速度与效率要求有关(甘甫平等，1999)。随着可用于土地覆被分析与监测的遥感数据类型日益丰富，学术界已经发展了许多有效的信息提取方法，主要有自动分类、目视解译手工勾绘边界、影像分割与面向对象的分类等方法(Yu et al.，2013；Vaduva et al.，2013)。在中尺度土地覆被遥感监测方面，近年来也出现了不少遥感分类的新方法，包括人工智能神经元网络分类、分类树方法、多元数据的专家系统和计算机识别法等。随着地球观测卫星数量的增加，卫星影像时间序列也在不断延长，这些数据集有利于加强土地覆被动态变化的监测效果(Sexton et al.，2013)。
土地覆被及其变化与以气候变化为主的全球变化研究密不可分。土地覆被研究贯穿于全球变化研究的“四大计划”中(WCRP、IGBP、IHDP、DIVERSITAS)，也是未来地球研究计划的主要内容。土地覆被变化对气候的影响主要通过陆面与大气间温室气体和感热的交换、地面辐射平衡、粗糙度及其对大气角动量的作用等方式实现(Walker et al.，2004；Zimmerer and Bassett，2003)，任何改变地球表面覆盖状况的行为都将影响到气候变化(李谢辉，2005；钱乐祥和丁圣彦，2005)，因此研究土地覆被变化是研究全球变化的重要内容(史培军等，2000；李巧萍和丁一汇，2004)。人类活动造成的土地利用/土地覆被变化也使大气成分正发生着有史以来从未有过的急剧变化，对大气组成等也产生重要的影响(张润森等，2013；Pielke，2002)，也改变大气的化学性质和变化过程(Crutzen and Andreae，1990)，导致大气中CO2、CH4和N2O等气体的浓度产生显著变化。19世纪以来，土地利用/土地覆被变化导致了相当于同期化石燃料向大气中净释放的CO2量(Houghton et al.，1983)；20世纪以来，快速城市化进程的推进带来了显著的城市空气污染(张润森等，2013)。气候的变化又会通过大气循环影响到区域及其周边的土地覆被状况、水分循环与热量循环(周广胜和王玉辉，1999)，土地覆被数据又成为评价气候变化效应的重要指标。
土地覆被数据被广泛应用到生态系统服务和生物多样性评估中。土地利用/土地覆被通过类型、格局和强度的差异对生态系统服务产生不同的影响(Ouyang et al.，2016；傅伯杰和张立伟，2014)。土地覆被类型的变化影响着生态系统的能量交换、水分循环、土壤侵蚀与堆积、生物地球化学循环等主要生态过程，从而也改变着生态系统服务价值的变化。耕地的农产品供给服务能力较强，而调节、文化与支持服务能力较弱；天然林的调节与支持服务能力较强，而产品供给服务能力则较弱；等等。不同土地覆被格局会产生相应的生态过程，从而对生态系统服务造成影响(Fu et al.，2013)。土地覆被数据的应用不仅体现在生态环境单一要素的效应研究方面，也体现在生态系统整体的功能和服务价值方面的研究上。早期生态系统服务价值的测量主要依靠土地利用/土地覆被数据进行估算，通过土地覆被单位面积生态系统服务价值当量表来进行区域生态系统服务价值量的估算(谢高地等，2003)。近年来，生态系统服务价值测量的趋势是采用模型和观测、采样等定量化手段，土地利用/土地覆被数据是其中*重要的输入参数之一。例如，利用InVEST模型的产水、土壤保持和水质净化模块，评估北京密云水库流域1990~2009年由土地利用变化引起的生态系统服务功能变化(李屹峰，2013)。在黄土高原坡面尺度上对不同土地利用格局开展对比研究后发现，从坡顶到坡底，林地—草地—坡耕地的土地利用格局与林地—坡耕地—草地和草地—林地—坡耕地的利用格局相比，具有较好的土壤水分和养分保持能力(Fu et al.，2000)。因此精准的土地覆被数据为生态系统服务评价的精度提高提供可靠保障(Martínez-Harms and Balvanera，2012；Eigenbrod et al.，2010；Naidoo et al.，2008)。在生物多样性的研究中，人类活动所引起的土地覆被变化导致的生境转换或退化会使生物多样性降低。土地变化能够引起局部地区和全球尺度的陆地生物多样性的丧失，已有的研究表明，土地变化会导致全球平均样方内种丰富度(within-sample species richness)减少13.6%、总丰富度减少10.7%、基于稀疏标准化方法的种丰富度(rarefaction-based species richness)减少8.1%(Newbold et al.，2015)。在意大利环地中海地区的研究发现，山区森林面积增加可促使鸟类、有蹄类和食肉类动物数量增加(Falcucci et al.，2007)。
土地覆被数据是准确估算陆地生态系统碳存储的重要数据之一。在全球和区域尺度上，生态系统碳循环与土地覆被的相互作用过程及效应是研究全球碳循环的重要内容。土地覆被变化是人类改变陆地生态系统碳物质生产的主要方式之一，是影响陆地系统碳循环过程，引起碳源、碳汇变化的重要原因(葛全胜等，2008；Watson et al.，2000)。不同的土地覆被类型具有不同的生态系统结构、群落组成和生物量，它们以不同的速率吸收和固定碳，这对碳元素在土壤、大气和水中的分布有重要影响(陈泮勤和孙成权，1994)。在土地覆被变化过程中，使植被和土壤碳库储量增加或减少的过程较多，如植被类型内部结构的变化、植被型的变化等直接或间接影响植被和土壤碳储量的增加或减少，因此准确认识和评估陆地生态系统碳存储，需要准确的土地覆被数据。全球碳计划(Global Carbon Project，GCP)2016年报告指出(LeQuéré et al.，2016)，2006~2015年，由土地变化所引起的碳排放量达到了(3.5±1.8)GtCO2/a，这说明土地变化已经深刻影响着全球范围内的碳循环过程。
