李俚 楊雨誠(chéng) 吳皆強(qiáng) 劉武剛 李文洋
摘 要 經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展為全市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化帶來(lái)了新的契機(jī)。隨著經(jīng)濟(jì)全球化趨勢(shì)的增強(qiáng),全球生產(chǎn)要素和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移加快,沿海產(chǎn)業(yè)將加速向內(nèi)地轉(zhuǎn)移。武漢市產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)雄厚、土地和勞動(dòng)力成本相對(duì)較低,在內(nèi)陸地區(qū)具有承接?xùn)|部產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的顯著優(yōu)勢(shì),這為全市促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化帶來(lái)了新的契機(jī)。耕地和基本農(nóng)田保護(hù)形勢(shì)顯得尤為嚴(yán)峻。為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展和土地資源的可持續(xù)利用,必須加強(qiáng)農(nóng)用地特別是耕地的保護(hù)。而武漢市耕地后備資源數(shù)量少,分布零散,嚴(yán)重制約了耕地資源補(bǔ)充的能力,耕地和基本農(nóng)田保護(hù)形勢(shì)更加嚴(yán)峻。因此如何協(xié)調(diào)好經(jīng)濟(jì)建設(shè)用地保證經(jīng)濟(jì)快速穩(wěn)步發(fā)展和保護(hù)農(nóng)用耕地穩(wěn)固第一產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)地位成武漢市城市規(guī)劃的當(dāng)務(wù)之急。
關(guān)鍵詞 遙感;土地利用;動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè);武漢市;LUCC
中圖分類號(hào):P237 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-7597(2014)08-0099-03
遙感信息是地表各種地物要素的真實(shí)反映,能清晰地顯示各種土地利用類型的特征與分布。[1]通過(guò)對(duì)遙感數(shù)據(jù)的解譯,我們可以對(duì)實(shí)際地物進(jìn)行分類,從而得到武漢市地區(qū)土地利用的情況。土地利用(LUCC)是在不同時(shí)間和空間尺度上由自然和社會(huì)系統(tǒng)相互作用引起的一種復(fù)雜變化。[2]探究遙感在城市土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用。采用理論聯(lián)系實(shí)際的方法,了解武漢市的土地利用現(xiàn)狀及其規(guī)劃情況,組織組員進(jìn)行實(shí)地考察,利用遙感的方法,分析其土地利用情況,提出自己的看法,對(duì)當(dāng)下土地利用狀況進(jìn)行理性評(píng)估。
本文選取武漢市為典型地區(qū),采用遙感技術(shù)對(duì)土地利用變化進(jìn)行遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。
1 區(qū)域概況
經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展為全市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化帶來(lái)了新的契機(jī)。隨著經(jīng)濟(jì)全球化趨勢(shì)的增強(qiáng),全球生產(chǎn)要素和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移加快,沿海產(chǎn)業(yè)將加速向內(nèi)地轉(zhuǎn)移。“從自然到人文,從全球到區(qū)域”,區(qū)域土地利用正在成為當(dāng)前土地利用/研究的新方向。[3,4]武漢市產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)雄厚、土地和勞動(dòng)力成本相對(duì)較低,在內(nèi)陸地區(qū)具有承接?xùn)|部產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的顯著優(yōu)勢(shì),是產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的首選之地,這為全市促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化,加快現(xiàn)代制造業(yè)、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了新的契機(jī)。耕地和基本農(nóng)田保護(hù)形勢(shì)顯得尤為嚴(yán)峻。為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展和土地資源的可持續(xù)利用,必須加強(qiáng)農(nóng)用地特別是耕地的保護(hù)。隨著“中部崛起”戰(zhàn)略實(shí)施和“兩型社會(huì)”建設(shè),規(guī)劃期間,全市城鎮(zhèn)用地和基礎(chǔ)設(shè)施用地需求量將進(jìn)一步增長(zhǎng),不可避免會(huì)占用部分耕地。而武漢市耕地后備資源數(shù)量少,分布零散,且多處于生態(tài)較為脆弱的區(qū)域,嚴(yán)重制約了耕地資源補(bǔ)充的能力,耕地和基本農(nóng)田保護(hù)形勢(shì)更加嚴(yán)峻。因此如何協(xié)調(diào)好經(jīng)濟(jì)建設(shè)用地保證經(jīng)濟(jì)快速穩(wěn)步發(fā)展和保護(hù)農(nóng)用耕地穩(wěn)固第一產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)地位成武漢市城市規(guī)劃的當(dāng)務(wù)之急。
2 分析過(guò)程
1)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。①衛(wèi)星數(shù)據(jù):根據(jù)武漢市TM分帶坐標(biāo)(123-39)從國(guó)際數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)的數(shù)據(jù)網(wǎng)站獲取其03年Landsat7和13年的Landsat8影像數(shù)據(jù)Landsat 7影響各波段簡(jiǎn)要分析,如表1。②土地資料查閱:根據(jù)土地利用變更調(diào)查數(shù)據(jù),2005年末,武漢市農(nóng)用地面積564609公頃,占全市土地總面積的66.04%;建設(shè)用地面積139699公頃,占全市土地總面積的16.34%;未利用地面積150601公頃,占全市土地總面積的17.62%。農(nóng)用地中,耕地占61.13%,園地占2.40%,林地占15.59%,牧草地占0.05%,其他農(nóng)用地占20.83%;建設(shè)用地中,城鎮(zhèn)工礦用地占40.91%,農(nóng)村居民點(diǎn)用地占35.24%,交通水利用地占20.50%,風(fēng)景名勝設(shè)施及特殊用地占3.35%;未利用地中,水域占74.94%,灘涂沼澤和自然保留地占25.06%。③土地利用分類:根據(jù)國(guó)家提供的土地利用分類標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)中提出一級(jí)土地資源包括林地、草地、水系、建設(shè)用地、荒地和耕地6類。本文將研究區(qū)的土地利用類型進(jìn)行歸并處理,采用國(guó)家分類標(biāo)準(zhǔn)的一級(jí)分類標(biāo)注,主要對(duì)耕地、林地、空地、水系、建設(shè)用地和未利用土地6個(gè)類型進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
2)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。采用中地的MapGIS將TIF數(shù)據(jù)進(jìn)行波段添加并合成MSI文件,根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況以及討論分析,選擇了1234波段進(jìn)行搭配得到RGB圖像。
使用圖像詳細(xì)參數(shù)見表2。
表2
2013
(landsat 8) TARGET_WRS_PATH = 123 TARGET_WRS_ROW = 39
DATE_ACQUIRED = 2013-06-13 SCENE_CENTER_TIME=02:58:17.9630044Z
2003
(landsat 7) WRS_PATH = 123 STARTING_ROW = 39
ACQUISITION_DATE = 2003-06-17 \
3)幾何校正。在校正模型中選擇多項(xiàng)式,根據(jù)多項(xiàng)式的公式定義以及小組成員的多次嘗試,我們最終決定采用三次多項(xiàng)式,即至少10個(gè)控制點(diǎn)(實(shí)際選擇校正點(diǎn)時(shí)應(yīng)是理論值的2-3倍)的方法來(lái)進(jìn)行影像校正。當(dāng)控制點(diǎn)殘差在誤差允許范圍內(nèi)時(shí),可以通過(guò)“重采樣”方法,來(lái)實(shí)現(xiàn)影像的最終校正。
4)圖像融合。影像融合是將同一目標(biāo)或場(chǎng)景的用不同傳感器獲得的,或用同種傳感器以不同成像方式,或在不同成像時(shí)間獲得的不同影像,融合為一幅影像,在保持多光譜影像輻射信息的同時(shí)提高了影像的空間分辨率的遙感影像處理方法。這里我們利用“IHS彩色空間變換融合”的方式將第4波段融合到當(dāng)前圖像中,以增強(qiáng)圖像對(duì)植被的敏感度。
5)影像增強(qiáng)。影像增強(qiáng)又稱圖像增強(qiáng)。通過(guò)調(diào)整、變換影像密度或色調(diào),用以改善影像目視質(zhì)量或突出某種特征的處理過(guò)程。影像增強(qiáng)對(duì)于彌補(bǔ)影像對(duì)比度和清晰度的退化是非常有效的。[5]影響增強(qiáng)可以提高影像判讀的效果。本文中采用了彩色增強(qiáng)、邊緣增強(qiáng)和影響平滑化和清晰化。采用的方法為濾波和彩色處理等。endprint
圖1 合成2345波段后的武漢市中心圖像
根據(jù)圖像特征我們嘗試使用薄云去除功能但效果不明顯,通過(guò)現(xiàn)行增強(qiáng)后基本得到與實(shí)際地物顏色相似的圖像。
6)地物分類。首先需要進(jìn)行目視解譯,對(duì)土地利用類型進(jìn)行初步的判讀,劃分大致的類型;然后結(jié)合《第二次全國(guó)土地調(diào)查分類標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)土地利用類型進(jìn)行進(jìn)一步的確認(rèn),并制作AOI編輯方案;最后,根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行AOI區(qū)域調(diào)整。我們
圖2
將武漢市土地分為以下幾類:水系,居民區(qū),耕地,林地,空地。按照以上分類標(biāo)準(zhǔn),開始進(jìn)行地物AOI監(jiān)督分類。AOI監(jiān)督分類方法過(guò)程如下。
①訓(xùn)練場(chǎng)地的采集(圖2)。②選擇特征參數(shù):本文中選取的像素的亮度,建立判別函數(shù),我選取了最大似然法,假定每個(gè)波段統(tǒng)計(jì)呈現(xiàn)正態(tài)分布,計(jì)算給定像元?dú)w到概率最大的一類中。當(dāng)然這些是原理,而在操作過(guò)程中,MapGIS軟件提供了非常好的功能,這些很快就能處理完成。③進(jìn)行監(jiān)督分類導(dǎo)出。④監(jiān)督分類結(jié)果質(zhì)量:監(jiān)督分類的關(guān)鍵是訓(xùn)練場(chǎng)地(地物分類)的選擇,選擇的質(zhì)量將直接影響到分類結(jié)果的可靠性。本文中選擇了大量的數(shù)據(jù),從而保障了分類結(jié)果的可靠性。
7)分類后統(tǒng)計(jì)。分類后處理主要包括分類結(jié)果編輯、小區(qū)處理、精度評(píng)價(jià)、面積統(tǒng)計(jì)、自動(dòng)生成圖例等。
3 統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果
見表3。
4 精度分析
本文中采用的分別是Landsat7和Landsat8的圖像遙感TM圖像,并且過(guò)程中并未對(duì)遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮。操作過(guò)程中采用1234波段進(jìn)行處理,對(duì)于光譜較大的地物區(qū)分比較明顯,尤其是對(duì)植被的區(qū)分上。
圖像分類解讀也是根據(jù)解譯標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,在解譯過(guò)程中,參考了包括google衛(wèi)星地圖,百度衛(wèi)星地圖以及大量的武漢市遙感資料,這樣大大降低了在解譯過(guò)程中的判別錯(cuò)誤。在過(guò)程中,MapGIS軟件提供的技術(shù)大大強(qiáng)化了解譯的效率。分類操作過(guò)程,通過(guò)對(duì)遙感圖像的放大,通過(guò)自己的觀察,便能很容易的區(qū)分地物。而這些大大的保證了解譯的正確性和精度。
5 結(jié)論
1)農(nóng)用地面積明顯擴(kuò)張趨勢(shì)。對(duì)比03年和13年的圖像城區(qū)周邊的耕地面積明顯增加,并且多由林地轉(zhuǎn)變而來(lái),經(jīng)查閱資料原因如下:根據(jù)《武漢市土地利用總體規(guī)劃(2006~2020年)》,其中明確指出:嚴(yán)格落實(shí)耕地特別是基本農(nóng)田保護(hù)責(zé)任,確保耕地和基本農(nóng)田數(shù)量;積極推進(jìn)高產(chǎn)農(nóng)田建設(shè),穩(wěn)步提高耕地質(zhì)量;重點(diǎn)保護(hù)基礎(chǔ)性生態(tài)用地,合理安排生態(tài)建設(shè)用地,構(gòu)建綜合生態(tài)空間體系;加大生態(tài)建設(shè)和環(huán)境治理力度,統(tǒng)籌土地利用與生態(tài)保護(hù);制定不同分區(qū)生態(tài)建設(shè)的引導(dǎo)性措施,因地制宜改善土地生態(tài)環(huán)境。國(guó)家出臺(tái)的土地規(guī)劃原則中指出:嚴(yán)格保護(hù)耕地特別是基本農(nóng)田,立足解決農(nóng)業(yè)、農(nóng)村和農(nóng)民問(wèn)題,全面提升農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力。因此大力發(fā)展農(nóng)業(yè)用地是武漢市土地規(guī)劃的重要環(huán)節(jié),大形勢(shì)下,耕地面積的增長(zhǎng)也是理所當(dāng)然。
2)建筑用地面積呈現(xiàn)擴(kuò)張趨勢(shì)。經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展為全市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化帶來(lái)了新的契機(jī)。隨著經(jīng)濟(jì)全球化趨勢(shì)的增強(qiáng),全球生產(chǎn)要素和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移加快,沿海產(chǎn)業(yè)將加速向內(nèi)地轉(zhuǎn)移。武漢市產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)雄厚、土地和勞動(dòng)力成本相對(duì)較低,在內(nèi)陸地區(qū)具有承接?xùn)|部產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的顯著優(yōu)勢(shì),是產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的首選之地,這為全市促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化,加快現(xiàn)代制造業(yè)、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了新的契機(jī)。同時(shí),城市建設(shè)用地的擴(kuò)張也成為其必然結(jié)果。
參考文獻(xiàn)
[1]陳寧強(qiáng),戴錦芳.蘇南現(xiàn)代化進(jìn)程中的遙感土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)[M].中國(guó)科學(xué)院南京地理與湖泊研究所,1999.
[2]王靜.土地資源遙感監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)方法[M].北京:科學(xué)出版社,2006.
[3]史培軍,宮鵬,李曉兵,等.土地利用/覆蓋變化研究的方法與實(shí)踐[M].北京:科學(xué)出版社,2000.
[4]IIASA. Modeling land-use and land-cover changes in Europe and Northern Asia[R]. Research Plan, 1999.
[5]熊興華,錢曾波,等.基于遺傳優(yōu)化的分段線性影像增強(qiáng)[M].測(cè)繪學(xué)報(bào),2004.
作者簡(jiǎn)介
李俚(1993-),河北衡水人,中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院2011級(jí)本科生,研究方向:地理信息系統(tǒng),RS。
楊雨誠(chéng)(1993-),云南昆明人,中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院2011級(jí)本科生,研究方向:地理信息系統(tǒng),RS。
吳皆強(qiáng)(1993-),浙江金華人,中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院2011級(jí)本科生,研究方向:地理信息系統(tǒng),RS。
劉武剛(1991-),四川昭覺縣人,中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院2011級(jí)本科生,研究方向:地理信息系統(tǒng),RS。
李文洋(1993-),黑龍江黑河人,中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院2011級(jí)本科生,研究方向:地理信息系統(tǒng),RS。endprint
圖1 合成2345波段后的武漢市中心圖像
根據(jù)圖像特征我們嘗試使用薄云去除功能但效果不明顯,通過(guò)現(xiàn)行增強(qiáng)后基本得到與實(shí)際地物顏色相似的圖像。
6)地物分類。首先需要進(jìn)行目視解譯,對(duì)土地利用類型進(jìn)行初步的判讀,劃分大致的類型;然后結(jié)合《第二次全國(guó)土地調(diào)查分類標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)土地利用類型進(jìn)行進(jìn)一步的確認(rèn),并制作AOI編輯方案;最后,根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行AOI區(qū)域調(diào)整。我們
圖2
將武漢市土地分為以下幾類:水系,居民區(qū),耕地,林地,空地。按照以上分類標(biāo)準(zhǔn),開始進(jìn)行地物AOI監(jiān)督分類。AOI監(jiān)督分類方法過(guò)程如下。
①訓(xùn)練場(chǎng)地的采集(圖2)。②選擇特征參數(shù):本文中選取的像素的亮度,建立判別函數(shù),我選取了最大似然法,假定每個(gè)波段統(tǒng)計(jì)呈現(xiàn)正態(tài)分布,計(jì)算給定像元?dú)w到概率最大的一類中。當(dāng)然這些是原理,而在操作過(guò)程中,MapGIS軟件提供了非常好的功能,這些很快就能處理完成。③進(jìn)行監(jiān)督分類導(dǎo)出。④監(jiān)督分類結(jié)果質(zhì)量:監(jiān)督分類的關(guān)鍵是訓(xùn)練場(chǎng)地(地物分類)的選擇,選擇的質(zhì)量將直接影響到分類結(jié)果的可靠性。本文中選擇了大量的數(shù)據(jù),從而保障了分類結(jié)果的可靠性。
7)分類后統(tǒng)計(jì)。分類后處理主要包括分類結(jié)果編輯、小區(qū)處理、精度評(píng)價(jià)、面積統(tǒng)計(jì)、自動(dòng)生成圖例等。
3 統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果
見表3。
4 精度分析
本文中采用的分別是Landsat7和Landsat8的圖像遙感TM圖像,并且過(guò)程中并未對(duì)遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮。操作過(guò)程中采用1234波段進(jìn)行處理,對(duì)于光譜較大的地物區(qū)分比較明顯,尤其是對(duì)植被的區(qū)分上。
圖像分類解讀也是根據(jù)解譯標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,在解譯過(guò)程中,參考了包括google衛(wèi)星地圖,百度衛(wèi)星地圖以及大量的武漢市遙感資料,這樣大大降低了在解譯過(guò)程中的判別錯(cuò)誤。在過(guò)程中,MapGIS軟件提供的技術(shù)大大強(qiáng)化了解譯的效率。分類操作過(guò)程,通過(guò)對(duì)遙感圖像的放大,通過(guò)自己的觀察,便能很容易的區(qū)分地物。而這些大大的保證了解譯的正確性和精度。
5 結(jié)論
1)農(nóng)用地面積明顯擴(kuò)張趨勢(shì)。對(duì)比03年和13年的圖像城區(qū)周邊的耕地面積明顯增加,并且多由林地轉(zhuǎn)變而來(lái),經(jīng)查閱資料原因如下:根據(jù)《武漢市土地利用總體規(guī)劃(2006~2020年)》,其中明確指出:嚴(yán)格落實(shí)耕地特別是基本農(nóng)田保護(hù)責(zé)任,確保耕地和基本農(nóng)田數(shù)量;積極推進(jìn)高產(chǎn)農(nóng)田建設(shè),穩(wěn)步提高耕地質(zhì)量;重點(diǎn)保護(hù)基礎(chǔ)性生態(tài)用地,合理安排生態(tài)建設(shè)用地,構(gòu)建綜合生態(tài)空間體系;加大生態(tài)建設(shè)和環(huán)境治理力度,統(tǒng)籌土地利用與生態(tài)保護(hù);制定不同分區(qū)生態(tài)建設(shè)的引導(dǎo)性措施,因地制宜改善土地生態(tài)環(huán)境。國(guó)家出臺(tái)的土地規(guī)劃原則中指出:嚴(yán)格保護(hù)耕地特別是基本農(nóng)田,立足解決農(nóng)業(yè)、農(nóng)村和農(nóng)民問(wèn)題,全面提升農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力。因此大力發(fā)展農(nóng)業(yè)用地是武漢市土地規(guī)劃的重要環(huán)節(jié),大形勢(shì)下,耕地面積的增長(zhǎng)也是理所當(dāng)然。
2)建筑用地面積呈現(xiàn)擴(kuò)張趨勢(shì)。經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展為全市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化帶來(lái)了新的契機(jī)。隨著經(jīng)濟(jì)全球化趨勢(shì)的增強(qiáng),全球生產(chǎn)要素和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移加快,沿海產(chǎn)業(yè)將加速向內(nèi)地轉(zhuǎn)移。武漢市產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)雄厚、土地和勞動(dòng)力成本相對(duì)較低,在內(nèi)陸地區(qū)具有承接?xùn)|部產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的顯著優(yōu)勢(shì),是產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的首選之地,這為全市促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化,加快現(xiàn)代制造業(yè)、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了新的契機(jī)。同時(shí),城市建設(shè)用地的擴(kuò)張也成為其必然結(jié)果。
參考文獻(xiàn)
[1]陳寧強(qiáng),戴錦芳.蘇南現(xiàn)代化進(jìn)程中的遙感土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)[M].中國(guó)科學(xué)院南京地理與湖泊研究所,1999.
[2]王靜.土地資源遙感監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)方法[M].北京:科學(xué)出版社,2006.
[3]史培軍,宮鵬,李曉兵,等.土地利用/覆蓋變化研究的方法與實(shí)踐[M].北京:科學(xué)出版社,2000.
[4]IIASA. Modeling land-use and land-cover changes in Europe and Northern Asia[R]. Research Plan, 1999.
[5]熊興華,錢曾波,等.基于遺傳優(yōu)化的分段線性影像增強(qiáng)[M].測(cè)繪學(xué)報(bào),2004.
作者簡(jiǎn)介
李俚(1993-),河北衡水人,中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院2011級(jí)本科生,研究方向:地理信息系統(tǒng),RS。
楊雨誠(chéng)(1993-),云南昆明人,中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院2011級(jí)本科生,研究方向:地理信息系統(tǒng),RS。
吳皆強(qiáng)(1993-),浙江金華人,中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院2011級(jí)本科生,研究方向:地理信息系統(tǒng),RS。
劉武剛(1991-),四川昭覺縣人,中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院2011級(jí)本科生,研究方向:地理信息系統(tǒng),RS。
李文洋(1993-),黑龍江黑河人,中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院2011級(jí)本科生,研究方向:地理信息系統(tǒng),RS。endprint
圖1 合成2345波段后的武漢市中心圖像
根據(jù)圖像特征我們嘗試使用薄云去除功能但效果不明顯,通過(guò)現(xiàn)行增強(qiáng)后基本得到與實(shí)際地物顏色相似的圖像。
6)地物分類。首先需要進(jìn)行目視解譯,對(duì)土地利用類型進(jìn)行初步的判讀,劃分大致的類型;然后結(jié)合《第二次全國(guó)土地調(diào)查分類標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)土地利用類型進(jìn)行進(jìn)一步的確認(rèn),并制作AOI編輯方案;最后,根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行AOI區(qū)域調(diào)整。我們
圖2
將武漢市土地分為以下幾類:水系,居民區(qū),耕地,林地,空地。按照以上分類標(biāo)準(zhǔn),開始進(jìn)行地物AOI監(jiān)督分類。AOI監(jiān)督分類方法過(guò)程如下。
①訓(xùn)練場(chǎng)地的采集(圖2)。②選擇特征參數(shù):本文中選取的像素的亮度,建立判別函數(shù),我選取了最大似然法,假定每個(gè)波段統(tǒng)計(jì)呈現(xiàn)正態(tài)分布,計(jì)算給定像元?dú)w到概率最大的一類中。當(dāng)然這些是原理,而在操作過(guò)程中,MapGIS軟件提供了非常好的功能,這些很快就能處理完成。③進(jìn)行監(jiān)督分類導(dǎo)出。④監(jiān)督分類結(jié)果質(zhì)量:監(jiān)督分類的關(guān)鍵是訓(xùn)練場(chǎng)地(地物分類)的選擇,選擇的質(zhì)量將直接影響到分類結(jié)果的可靠性。本文中選擇了大量的數(shù)據(jù),從而保障了分類結(jié)果的可靠性。
7)分類后統(tǒng)計(jì)。分類后處理主要包括分類結(jié)果編輯、小區(qū)處理、精度評(píng)價(jià)、面積統(tǒng)計(jì)、自動(dòng)生成圖例等。
3 統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果
見表3。
4 精度分析
本文中采用的分別是Landsat7和Landsat8的圖像遙感TM圖像,并且過(guò)程中并未對(duì)遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮。操作過(guò)程中采用1234波段進(jìn)行處理,對(duì)于光譜較大的地物區(qū)分比較明顯,尤其是對(duì)植被的區(qū)分上。
圖像分類解讀也是根據(jù)解譯標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,在解譯過(guò)程中,參考了包括google衛(wèi)星地圖,百度衛(wèi)星地圖以及大量的武漢市遙感資料,這樣大大降低了在解譯過(guò)程中的判別錯(cuò)誤。在過(guò)程中,MapGIS軟件提供的技術(shù)大大強(qiáng)化了解譯的效率。分類操作過(guò)程,通過(guò)對(duì)遙感圖像的放大,通過(guò)自己的觀察,便能很容易的區(qū)分地物。而這些大大的保證了解譯的正確性和精度。
5 結(jié)論
1)農(nóng)用地面積明顯擴(kuò)張趨勢(shì)。對(duì)比03年和13年的圖像城區(qū)周邊的耕地面積明顯增加,并且多由林地轉(zhuǎn)變而來(lái),經(jīng)查閱資料原因如下:根據(jù)《武漢市土地利用總體規(guī)劃(2006~2020年)》,其中明確指出:嚴(yán)格落實(shí)耕地特別是基本農(nóng)田保護(hù)責(zé)任,確保耕地和基本農(nóng)田數(shù)量;積極推進(jìn)高產(chǎn)農(nóng)田建設(shè),穩(wěn)步提高耕地質(zhì)量;重點(diǎn)保護(hù)基礎(chǔ)性生態(tài)用地,合理安排生態(tài)建設(shè)用地,構(gòu)建綜合生態(tài)空間體系;加大生態(tài)建設(shè)和環(huán)境治理力度,統(tǒng)籌土地利用與生態(tài)保護(hù);制定不同分區(qū)生態(tài)建設(shè)的引導(dǎo)性措施,因地制宜改善土地生態(tài)環(huán)境。國(guó)家出臺(tái)的土地規(guī)劃原則中指出:嚴(yán)格保護(hù)耕地特別是基本農(nóng)田,立足解決農(nóng)業(yè)、農(nóng)村和農(nóng)民問(wèn)題,全面提升農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力。因此大力發(fā)展農(nóng)業(yè)用地是武漢市土地規(guī)劃的重要環(huán)節(jié),大形勢(shì)下,耕地面積的增長(zhǎng)也是理所當(dāng)然。
2)建筑用地面積呈現(xiàn)擴(kuò)張趨勢(shì)。經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展為全市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化帶來(lái)了新的契機(jī)。隨著經(jīng)濟(jì)全球化趨勢(shì)的增強(qiáng),全球生產(chǎn)要素和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移加快,沿海產(chǎn)業(yè)將加速向內(nèi)地轉(zhuǎn)移。武漢市產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)雄厚、土地和勞動(dòng)力成本相對(duì)較低,在內(nèi)陸地區(qū)具有承接?xùn)|部產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的顯著優(yōu)勢(shì),是產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的首選之地,這為全市促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化,加快現(xiàn)代制造業(yè)、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了新的契機(jī)。同時(shí),城市建設(shè)用地的擴(kuò)張也成為其必然結(jié)果。
參考文獻(xiàn)
[1]陳寧強(qiáng),戴錦芳.蘇南現(xiàn)代化進(jìn)程中的遙感土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)[M].中國(guó)科學(xué)院南京地理與湖泊研究所,1999.
[2]王靜.土地資源遙感監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)方法[M].北京:科學(xué)出版社,2006.
[3]史培軍,宮鵬,李曉兵,等.土地利用/覆蓋變化研究的方法與實(shí)踐[M].北京:科學(xué)出版社,2000.
[4]IIASA. Modeling land-use and land-cover changes in Europe and Northern Asia[R]. Research Plan, 1999.
[5]熊興華,錢曾波,等.基于遺傳優(yōu)化的分段線性影像增強(qiáng)[M].測(cè)繪學(xué)報(bào),2004.
作者簡(jiǎn)介
李俚(1993-),河北衡水人,中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院2011級(jí)本科生,研究方向:地理信息系統(tǒng),RS。
楊雨誠(chéng)(1993-),云南昆明人,中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院2011級(jí)本科生,研究方向:地理信息系統(tǒng),RS。
吳皆強(qiáng)(1993-),浙江金華人,中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院2011級(jí)本科生,研究方向:地理信息系統(tǒng),RS。
劉武剛(1991-),四川昭覺縣人,中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院2011級(jí)本科生,研究方向:地理信息系統(tǒng),RS。
李文洋(1993-),黑龍江黑河人,中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院2011級(jí)本科生,研究方向:地理信息系統(tǒng),RS。endprint