李明新 韩 玉
(郑州大学 水利与环境学院,河南 郑州450001)
巩义市,位于北纬34°31′-34°52′,东经112°49′-113°17′,西距十三朝古都洛阳市76公里,东距郑州市82公里,总面积1041平方公里。由于东南部山区对东南暖湿气流的抬升作用,该市雨量分布由东南向西北递减。
本文选用的遥感影像为ETM数据,分别为2005年06月22日和2011年06月07日遥感影像。此外,还有2005年巩义市CBERS影像、巩义市行政边界矢量图、巩义市土地利用现状图及巩义市的统计年鉴数据等。
2.2.1 遥感影像的数据预处理
首先分别对下载的2005年、2011年的ETM影像利用ENVI去除条带;然后利用MAPGIS进行波段组合,其中选取第1、2、3、4、5、7波段,采用RGB显示即第743波段显示。在组合后的影像中剪取要分析的地区,为了保持两幅图大小一致,我们采取坐标剪切,然后进行几何校正。为保证几何校正的精度,采用三次多项式,选取了45个控制点,最终校正结果与参照影像的重合度还是很高的,校正精度达到要求。使用巩义市行政边界矢量图对几何校正之后的影像进行矢量区裁剪。
2.2.2 遥感影像的融合
遥感图像融合是对多遥感器的图像数据和其他信息的处理过程,它着重于将那些在空间或时间上冗余或互补的多源数据,按一定的规则(或算法)进行运算处理,获得比单一数据更精确、更丰富的信息,生成一幅具有新的空间、波谱、时间特征的合成图像。所以我们分别把巩义市两期ETM影像与巩义市CBERS影像进行融合。
2.2.3 遥感影像的图像增强
针对巩义市影像的特征,我们利用MAPGIS软件对其进行了“薄云去除”、“噪声去除”、“主成份变换”等影像增强操作。通过分析对比结果,我们最终决定将经过“薄云去除”后的影像作为分类影像。我们采用的分类方法是监督分类中的最大似然法,根据巩义市土地利用特征将其分为黄河、耕地、林地(含园地)、城镇村及建筑用地、水域及水利设施用地和其它用地共6类,并进行分类后处理。其中精度评价显示2005年、2011年影像分类的总体精度分别为0.93、0.85,Kappa系数分别为0.90、0.84。采用分类后比较法对两期影像进行处理,得到2005-2011年巩义市土地利用变化情况。
利用MAPGIS对巩义市两期遥感影像进行分类后得到2005-2011年土地利用变化如下表1所示。变化率公式为:K=(Ub-Ua)/Ua*100%。式中Ua、Ub分别表示研究初期及研究末期某一种土地利用类型的数量。
表1 巩义市2005-2011年土地利用变化
结合表1可知,巩义市主要的土地类型为耕地、林地、城镇村及工矿用地,约占总面积的95%。其中黄河、水域及水利设施用地的变化最明显,分别变化了72.72%,46.46%,且都是减少的;其它用地变化较为明显,增加了34.51%;林地、城镇村及工矿用地有所增加,分别增加15.12%、3.11%,但是耕地面积减少了7.75%,由巩义市土地利用规划资料了解到耕地较少的面积主要是转换为林地,但是由于干旱,耕地面积有一部分也变为其它用地。
通过RS与GIS相结合的方法,获取和分析了巩义市地区2005至2011年土地利用变化情况:林地面积、其它用地有所增加;城镇村及工矿用地略有增加;水域面积大幅减少;耕地面积略有减少。巩义市地形地貌奇特,山地、丘陵、滩地兼备,境内南部、东部山区面积较大,大部分地区坡陡土薄,地块破碎,水源不足,水土流失较为严重,水土流失成为经济发展中遇到的重大问题。为了发展巩义市的经济,需要先治理好水土问题,要大力种植树木。在发展经济的过程中,我们始终要坚持走可持续发展之路,努力做到人与自然和谐相处。
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