茹乾 王創(chuàng)江 王波 喬宣皓 董浩,2 付泉 馮紀(jì)米
(1.陜西省土地工程建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司 漢中分公司,陜西 漢中 723000;2.西安交通大學(xué) 管理學(xué)院,陜西 西安 710049)
土地是人類賴以生存的自然資源,新型城鎮(zhèn)化建設(shè)的進(jìn)程不斷被推進(jìn),土地利用情況在人類的活動下發(fā)生了巨大的變化,土地利用分類的結(jié)果對我國未來的國土規(guī)劃布局影響甚重,為此我國自2017年開展了第三次全國國土調(diào)查。傳統(tǒng)的人工測量,實地勘測耗費(fèi)了巨大的人力、物力。隨著科技的發(fā)展,衛(wèi)星遙感影像提供了地球表面現(xiàn)狀和變化的客觀的最新信息,從而全方面地準(zhǔn)確監(jiān)測土地利用情況,不僅減輕了財政負(fù)擔(dān),大大地縮短了土地利用分類的調(diào)查周期。本文以陜西省銅川市宜君縣為研究對象,選取landsat-8 OLI 遙感影像為基礎(chǔ)數(shù)據(jù),利用ENVI 軟件的分析功能,結(jié)合目視解譯和監(jiān)督分類兩種技術(shù)方法,提取到宜君縣的土地利用現(xiàn)狀,為以后更好的監(jiān)測土地利用狀況提供技術(shù)支持。
宜君縣位于陜西省銅川市,處于陜北黃土高原和關(guān)中平原之間,210 國道貫穿全縣,交通便利。地理坐標(biāo)為北緯35°07′34"—35°34′58",東經(jīng)108°54′37″—109°28′46″。四季冷暖干濕分明,春冬兩季較為干燥,夏秋雨水豐富,年平均氣溫為14.1°,屬于大陸性溫帶半干旱半濕潤氣候。整體地貌為典型的黃土高原溝壑區(qū),地勢呈西南高、東北低,平均海拔1395 米。
本文選取的遙感數(shù)據(jù)源自landsat-8 衛(wèi)星,本文選取的數(shù)據(jù)標(biāo)識為LC81270352017091LGN00,條帶號為127,行編號為35,影像清晰無云,不需處理云層及陰影,解譯效果較好。
本文主要采用的是影像分類中的監(jiān)督分類法,該方法的分類識別理論基礎(chǔ)是建立的統(tǒng)計識別函數(shù),并依據(jù)根據(jù)實際情況選定的訓(xùn)練樣本進(jìn)行分析統(tǒng)計并分類的技術(shù)手段[1]。簡單來說就是在遙感影像中建立不同地類的訓(xùn)練樣本,根據(jù)已圈定出來的訓(xùn)練樣本的特征來對要遙感影像中其他未知的像元進(jìn)行自動識別分類的過程。
使用ENVI5.1 對遙感影像預(yù)處理,如裁剪、輻射校準(zhǔn)和大氣校正等。為了提高遙感影像的分辨率,以使獲得較好的目視解譯效果且保持波段信息的完整性,利用波譜融合的方法,將landsat8 中的band 1-7 與分辨率15m 的全色波段進(jìn)行融合。
訓(xùn)練樣本的選取決定了影像分類的精確度,選取以準(zhǔn)確性、代表性及統(tǒng)計性為原則.本文依據(jù)分類標(biāo)準(zhǔn)將研究區(qū)的地類進(jìn)行劃分,共劃分出耕地、林地、草地、城鎮(zhèn)用地及水體五種用地類型。選取了143 個地表真實的ROI(感興趣區(qū)),訓(xùn)練樣本的Jeffries-Matusita系數(shù)值均滿足樣本的可分離性標(biāo)準(zhǔn),可以保證分類的準(zhǔn)確性。
遙感圖像分類的前提在于遙感影像中所包含的大量信息,如不同類型地物所具有不同的特點的光譜信息及空間信息,借助軟件的分析功能及提前選取的不同類型地物的訓(xùn)練樣本,將信息特征進(jìn)行對比分類。具體來說就是根據(jù)選取的訓(xùn)練樣本特征,將圖像中的各個像元按照不同的算法劃分為不同的類別,從而實現(xiàn)圖像的分類。本文采用平行六面體法、最小距離法、馬氏距離法及最大似然法,還有基于模式識別的支持向量機(jī)分類和基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類。在前期選取的訓(xùn)練樣本基礎(chǔ)上,利用上述六種分類方法,對宜君縣的土地利用現(xiàn)狀進(jìn)行了分析提取。
本文在銅川市宜君縣landsat-8 OLI 遙感影像的基礎(chǔ)上,利用六種監(jiān)督分類方法對其進(jìn)行了土地利用分類。將宜君縣的土地利用類型劃分為了六種,分別為林地、城鎮(zhèn)用地、耕地、草地及水體,其中林地、耕地和草地為主要土地利用類型。其中林地多集中在宜君縣的西北和東南區(qū)域,耕地和草地只要集中在中部地區(qū),而水體零星散布,部分水體貫穿全域。