孫雨露 李 虹

(云南師范大學(xué)旅游與地理科學(xué)學(xué)院 云南 昆明 650500)

基于ENVI的晉寧區(qū)LUCC變化分析

孫雨露 李 虹

(云南師范大學(xué)旅游與地理科學(xué)學(xué)院 云南 昆明 650500)

晉寧撤縣設(shè)區(qū)后，融入滇中城市群步伐加快。為更好地統(tǒng)籌晉寧區(qū)城市規(guī)劃、區(qū)域發(fā)展、生態(tài)環(huán)境保護(hù)等方面，亟待對(duì)LUCC變化進(jìn)行分析。本文以晉寧區(qū)為研究對(duì)象，選取2013a和2017a兩期Landsat8 OLI影像數(shù)據(jù)。利用ENVI軟件對(duì)土地利用/覆被變化進(jìn)行定量和定性分析。結(jié)果表明:晉寧區(qū)植被覆蓋增多，生態(tài)環(huán)境改善，社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展得以保障，退耕還林與開(kāi)荒復(fù)種現(xiàn)象并存，人地關(guān)系仍面臨挑戰(zhàn)。

晉寧；LUCC變化；監(jiān)督分類

土地利用/覆被變化(LUCC)是全球變化的重要組成部分。隨著遙感影像空間分辨率的提高，遙感技術(shù)在地物變化監(jiān)測(cè)等方面得到了廣泛應(yīng)用，同時(shí)GIS和RS技術(shù)的成熟結(jié)合，為精確科學(xué)地監(jiān)測(cè)土地利用信息提供了可能[1]。

一、研究區(qū)概況

晉寧地處滇中高原斷陷湖盆區(qū)，滇池西南岸?？鐤|經(jīng)20°13′至20°52′，北緯24°24′至24°28′。晉寧區(qū)屬低緯度高原北亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，氣候資源豐富、類型多樣，有明顯的“立體氣候”特征。具備良好的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，是云南的魚(yú)米之鄉(xiāng)。

二、數(shù)據(jù)來(lái)源

數(shù)據(jù)均為L(zhǎng)andsat8 OLI遙感衛(wèi)星拍攝的TM影像，兩組影像數(shù)據(jù)信息如下(表1)：

表1 TM影像數(shù)據(jù)信息

三、數(shù)據(jù)處理

(一)融合裁剪

將兩期同一時(shí)相多光譜影像數(shù)據(jù)與全色波段進(jìn)行融合以提高分辨率，增強(qiáng)影像判讀準(zhǔn)確性。對(duì)研究區(qū)TM影像進(jìn)行矢量邊界裁剪，根據(jù)矢量邊界進(jìn)行掩膜得到晉寧區(qū)影像。

(二)監(jiān)督分類與非監(jiān)督分類對(duì)比

據(jù)《土地利用現(xiàn)狀分類標(biāo)準(zhǔn)(GB-T21010-2007)》和研究需要，將地物分為林地、水體、建筑用地、耕地、灌叢/草地、裸地和其他共七類，在監(jiān)督分類與非監(jiān)督分類中分別用最大似然法和迭代自組織分析，選取2017a影像進(jìn)行分類(圖1)：

圖1 晉寧區(qū)2017aTM影像監(jiān)督分類(左)與非監(jiān)督分類(右)結(jié)果

由圖可知，在熟悉研究區(qū)地物信息前提下，監(jiān)督分類的目視解譯效果優(yōu)于非監(jiān)督分類。

(三)分類結(jié)果處理

對(duì)兩期TM影像進(jìn)行監(jiān)督分類，分類精度均通過(guò)混淆矩陣檢驗(yàn)。通過(guò)Majority/Minority分析、篩選與聚類進(jìn)行小斑點(diǎn)處理，最終得到兩期TM影像的LUCC分類結(jié)果(圖2)。由圖可知，全區(qū)林地面積明顯增加，灌叢/草地面積減少，耕地面積有所增加。

圖2 晉寧區(qū)LUCC分類圖

(a)——2013;(b)——2017

四、結(jié)果分析

為量化分析晉寧區(qū)LUCC變化的具體面積，需進(jìn)行轉(zhuǎn)移矩陣分析。記xi(i=1,2，…,7)分別為2013a林地、水體、建筑用地、耕地、灌叢/草地、裸地、其他土地利用/覆被類型，記yj(j=1,2，…,7)分別為2017a林地、水體、建筑用地、耕地、灌叢/草地、裸地、其他土地利用/覆被類型。據(jù)分類結(jié)果，得出2013-2017a晉寧區(qū)LUCC變化轉(zhuǎn)移矩陣結(jié)果(表2)。

表2 晉寧區(qū)LUCC變化轉(zhuǎn)移矩陣結(jié)果(單位：km2)

由結(jié)果可知，林地、水體、耕地面積均有增加，總增加率分別為43.02%、4.91%、15.40%，其中林地面積增加率最大；而建筑用地、灌叢/草地、裸地、其他用地面積減少，減少比率分別為2.13%、10.78%、43.84%、6.45%。晉寧區(qū)2013-2017a各地類間相互轉(zhuǎn)化集中體現(xiàn)在林地、裸地和耕地之間的相互轉(zhuǎn)化，其中林地與裸地的變化最顯著。

具體來(lái)看，林地轉(zhuǎn)入面積大于轉(zhuǎn)出面積，建筑用地中有3.56km2轉(zhuǎn)入林地，耕地中有2.68km2退回林地，灌叢/草地、裸地和其他地類分別有13,2.66km2、0.98km2、0.21km2轉(zhuǎn)為林地，由于退耕還林工程和礦山采礦廢棄地植被復(fù)墾工程的相繼實(shí)施取得良好成效；水體面積增加主要因建設(shè)用地的重新規(guī)劃和城區(qū)人工水域開(kāi)發(fā)；建筑用地減少，大部分轉(zhuǎn)為耕地、灌叢/草地和裸地，說(shuō)明城鄉(xiāng)一體化建設(shè)以及扶貧搬遷和城中村改造提高了建筑用地的使用率，人均耕地和綠地面積提高，耕地集約化程度一定程度得到加強(qiáng)；裸地轉(zhuǎn)出面積大大小于轉(zhuǎn)出面積，說(shuō)明近年來(lái)的礦坑復(fù)植和造林工程取得明顯成效。

五、結(jié)論

本文通過(guò)對(duì)晉寧區(qū)2013-2017a土地利用/覆被變化狀況分析，得出以下結(jié)論：1.晉寧區(qū)各地類的相互轉(zhuǎn)化集中體現(xiàn)在林地、裸地和耕地之間。以灌叢/草地與林地、耕地之間的轉(zhuǎn)化為主。2.耕地向灌木/草地的轉(zhuǎn)出與灌木/草地向耕地的轉(zhuǎn)入面積均偏大，說(shuō)明退耕還林與開(kāi)荒復(fù)種現(xiàn)象并存。3.林地面積增加和裸地的減少說(shuō)明生態(tài)環(huán)境改善，有力于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

[1]唐華俊,吳文斌,楊鵬,陳佑啟,Peter H.Verburg.土地利用/土地覆被變化(LUCC)模型研究進(jìn)展[J].地理學(xué)報(bào),2009,(04):456-468.

孫雨露(1994-)，男，漢族，湖北咸寧人，碩士研究生，云南師范大學(xué)旅游與地理科學(xué)學(xué)院，研究方向?yàn)閰^(qū)域資源環(huán)境開(kāi)發(fā)；李虹(1993-)，女，漢族，江西井岡山人，碩士研究生，云南師范大學(xué)旅游與地理科學(xué)學(xué)院，研究方向?yàn)閰^(qū)域旅游規(guī)劃。