基于TM影像的徐州市土地利用變化動態(tài)監(jiān)測

基于TM影像的徐州市區(qū)土地利用類型統(tǒng)計田玉祥江蘇師范大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院10城3110253007摘要：以1987年江蘇省徐州市區(qū)TM影像為數(shù)據(jù)源,經(jīng)人工目視解譯對影像選擇感興趣區(qū)域，并進(jìn)行采用最大似然法進(jìn)行監(jiān)督分類,獲得了徐州的土地利用分類數(shù)據(jù)。結(jié)果說明：1987年徐州市區(qū)的農(nóng)田面積最大，建筑用地次之，丘陵第三。1987年的徐州經(jīng)濟(jì)主要以農(nóng)業(yè)為主，地形主要以丘陵為主。【關(guān)鍵詞】TM影像;土地利用類型;徐州市0引言土地是人類生存之本，是社會物質(zhì)財富的最基根源泉[2]。隨著經(jīng)濟(jì)社會的不斷開展，人地矛盾日益突出，尋求人地關(guān)系的和諧已經(jīng)成為人類社會共同奮斗的目標(biāo)。傳統(tǒng)的土地監(jiān)測方法已經(jīng)不能滿足土地監(jiān)測連續(xù)、動態(tài)、宏觀的要求。遙感技術(shù)的開展為我們研究地區(qū)土地資源利用狀況提供了方便有效的方法。本文主要使用ERDAS9.2軟件處理徐州市區(qū)1987的TM影像，通過這個時段的影像數(shù)據(jù)，我們可以了解徐州市1987年的開展?fàn)顩r，并可以預(yù)測開展過程中可能出現(xiàn)的人地沖突，對已經(jīng)產(chǎn)生的問題的治理提出意見。1研究區(qū)概況徐州市位于東經(jīng)116°22′～118°40′、北緯33°43′～34°58′之間。東西長約210公里，南北寬約140公里，總面積11258平方公里，占江蘇省總面積的11％。域內(nèi)除中部和東部存在少數(shù)丘崗?fù)猓蟛拷詾槠皆?。丘陵海拔一般?0－200米左右，丘陵山地面積約占全市9.4%。丘陵山地分兩大群，一群分布于市域中部，山體上下不一，其中賈汪區(qū)東北的大洞山為全市最頂峰，海拔365米；另一群分布于市域東部，最高點為新沂市北部的馬陵山，海拔122.9米。平原總地勢由西北向東南降低，平均坡度1/7000--1/8000，平原約占土地總面積的90%，海拔一般在30－50米之間。徐州市地處古淮河的支流沂、沭、泗諸水的下游，以黃河故道為分水嶺，形成北部的沂、沭、泗水系和南部的濉河、安河水系。境內(nèi)河流縱橫交錯，湖沼、水庫星羅棋布，廢黃河斜穿東西，京杭大運河橫貫?zāi)媳薄１疚牟捎?987年LandsatTM影像，同時結(jié)合江蘇省徐州市地形圖和徐州市政區(qū)圖等輔助資料，統(tǒng)計近1987年徐州土地利用情況，旨在為土地資源可持續(xù)利用、土地利用結(jié)構(gòu)和布局優(yōu)化、土地利用率和產(chǎn)出率的提高、區(qū)域土地集約利用和土地資源與經(jīng)濟(jì)社會持續(xù)協(xié)調(diào)開展提供科學(xué)依據(jù)。2處理方法數(shù)據(jù)來源包括1987年TM影像，以及徐州市行政區(qū)圖，將徐州市土地利用類型劃分為水體、丘陵、農(nóng)田、林地、建設(shè)用地5大類。遙感數(shù)據(jù)信息主要利用遙感軟件進(jìn)行處理。首先對1987年遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行裁剪和幾何校正、配準(zhǔn)等數(shù)據(jù)預(yù)處理,然后結(jié)合人工目視解譯,采用最大似然法對圖像分別進(jìn)行監(jiān)督分類,從中提取出主要的土地利用類型。圖像幾何校正幾何校正就是將圖像數(shù)據(jù)投影到平面上，使其符合地圖投影系統(tǒng)的過程；而將地圖坐標(biāo)系統(tǒng)賦予圖像數(shù)據(jù)的過程，稱為地理參考。由于所有的地圖投影系統(tǒng)都遵從于一定的地圖坐標(biāo)系統(tǒng)，所以幾何校正包含了地理參考。翻開1987年徐州市區(qū)TM影像以及參考圖像——2000年徐州市區(qū)TM影像。在菜單條單擊Raster|Geometric命令，翻開SetGeometricModel對話框,選擇幾何校正計算模型，單擊OK按鈕。翻開校正模型參數(shù)與投影參數(shù)設(shè)置對話框，定義幾何校正計算模型參數(shù)與投影參數(shù)，PloynomialOrder選擇2。單擊Close按鈕。進(jìn)行幾何校正采點。最后，導(dǎo)出已經(jīng)校準(zhǔn)好的圖像。圖像裁剪規(guī)那么分幅裁剪是指裁剪圖像的邊界范圍是一個矩形，通過左上角和右下角兩點的坐標(biāo)可以確定圖像的裁剪位置，整個裁剪過程比擬簡單。在ERDAS圖標(biāo)面板菜單條單擊Main|DataPreparation|SubsetImage命令，翻開Subset對話框。輸入被裁剪圖像路徑和存儲路徑。在校準(zhǔn)后的1987年圖像上翻開InquireBox。單擊Subset對話框上的FromInquireBox按鈕。單擊OK按鈕，生成裁剪后的圖像。圖像分類分類系統(tǒng)的構(gòu)建參照了國家分類標(biāo)準(zhǔn)和徐州市土地利用現(xiàn)狀，將徐州市土地利用類型劃分為水體、丘陵、農(nóng)田、林地、建設(shè)用地5大類。表3土地利用遙感解譯分類一級類二級類水體河流、湖泊、坑塘、水庫丘陵農(nóng)田水田旱地林地林地、灌木林、未成林地、草地等建設(shè)用地城市用地、農(nóng)村居住點、交通用地等顯示需要分類的圖像，翻開分類模板編輯器：在ERDAS圖標(biāo)面板工具條，單擊Classifier圖標(biāo)|classification|SignatureEditor命令，翻開SignatureEditor窗口，采用目視解譯的方法，制作模板。單擊Classify|Supervised，生成分類后的圖像。評價分類模板在ERDAS圖標(biāo)面板工具條中翻開Classifier|AccruancyAssessment命令。翻開分類好的圖像，在圖像上生成10個隨機點，單擊View|ShowAll，單擊Value|ShowClassValues,通過分類模板修改Reference值，10個點修改完后，單擊Report|AccurancyReport，生成報告。聚類統(tǒng)計〔Clump〕應(yīng)用監(jiān)督分類或非監(jiān)督分類，分類結(jié)果中都會產(chǎn)生一些面積很小的圖斑。無論從制圖的角度還是從實際應(yīng)用的角度，都有必要對這些小圖斑進(jìn)行剔除。聚類統(tǒng)計是通過對分類專題圖像計算每個分類圖斑的面積、記錄相鄰區(qū)域中最大圖斑面積的分類值等操作，產(chǎn)生一個Clump類組輸出圖像，其中每個圖斑都包含Clump類組屬性。Clump類組輸出圖像是一個中間文件用于進(jìn)行下一步處理。在ERDAS圖標(biāo)面板工具條中，單擊Interpreter|GISAnalysis|Clump命令，翻開Clump對話框，確定輸入文件為tm87_2.img圖像，定義輸出文件為tm87_3.img。文件坐標(biāo)類型為Map。確定處理范圍，確定聚類統(tǒng)計領(lǐng)域大小為8，單擊OK按鈕完成。去除分析〔Eliminate〕去除分析用于刪除原始分類圖像中的小圖斑或Clump聚類圖像中的小Clump類組。Eliminate將刪除的小圖斑合并到相鄰的最大分類當(dāng)中，而且，如果輸入圖像時clump聚類圖像的話，經(jīng)過Eliminate處理后將分類圖斑的屬性自動恢復(fù)為Clump處理前的原始分類編碼。顯然Eliminate處理后的輸出圖像是簡化了的分類圖像。在ERDAS圖標(biāo)面板工具條中，單擊Interpreter|GISAnalysis|Eliminate命令，翻開Eliminate對話框，確定輸入文件為tm87_3.img，定義輸出文件為tm87_4.img。文件坐標(biāo)類型為Map。確定處理范圍，確定最小圖斑大小為4，確定輸出數(shù)據(jù)類型為Unsigned4Bit。單擊OK按鈕完成。3土地利用類型統(tǒng)計類型水體丘陵農(nóng)田林地建筑用地總計面積/m2774900046245600668475003752730052848000211217400比例/%3.67%21.89%31.65%17.77%25.02%100.00%4結(jié)論與討論本文利用1987年徐州市區(qū)LandsatTM數(shù)據(jù)影像,對徐州市這個時期的土地利用現(xiàn)狀進(jìn)行分析,實現(xiàn)了對該地區(qū)土地利用變化的統(tǒng)計研究結(jié)論如下： 1〕采用