基于遙感的濂江流域礦區土地利用變化研究

鄭上雄 楊惠晨 何輝豹

摘 要：礦產資源是國民經濟和社會發展的重要資源，同時也是人類物質生活的基礎。 然而， 伴隨著礦產資源的大規模開采，越來越多的問題也會隨之而來。而如何對礦山開采區土地利用狀況進行監測，就是一個首當其沖的問題。本文利用三期遙感影像進行解譯。采用監督分類方法對研究區土地利用信息進行提取，評價分類方法的精度，借助三期影像分類成果，分析濂江流域土地利用類型面積隨時間變化情況。

關鍵詞：土地利用；遙感；礦區；監督分類

礦產資源給人類社會帶來了很多便利，但資源開采也產生許多問題，而如何對礦山開采區土地利用狀況進行監測，就是一個首當其沖的問題。快速的獲取礦山開采區土地利用的信息，可以采用遙感對礦山開采區土地利用狀況進行監測。王瑜玲[1]結合非監督分類和監督分類兩種方法，對江西省定南縣北部稀土礦區進行信息提取。姚靜[ 2 ]將TM影像進行監督分類，而后提取影像中綠地信息。陳利[ 3 ]以湖南株洲為研究區，采用決策樹分類法，對研究區森林信息進行提取。

1 技術路線

首先借助相關資料對研究區進行理論研究，接著收集研究區影像，包括2000、2006和2013影像，將最初獲得的影像展開預處理，步驟有大氣校正、影像裁剪和幾何校正。對預處理后的影像進行監督分類，隨后對取得的分類成果進行精度評定，通過獲得的三期分類結果，運用RS動態監測技術，研究濂江流域內土地利用類型變化情況。

2 研究區概況

濂江流域位于龍南、定南、信豐三縣相接處。流域內礦區主要分布在東北角，屬于定南縣境內的嶺北稀土礦。稀土開采的進程中的浸礦工藝經歷了三個階段的技術演變：分別是池浸法、堆浸法和原地浸礦法。由于前兩種浸礦工藝需要對礦區表層植被進行剝離，接著再將含有稀土元素的土取走，對環境的破壞很嚴重。而原地浸礦法不需要將表層植被剝離，直接在礦區打孔注液，對地表環境的破壞程度也明顯降低。

3 研究區土地利用變化分類

3.1 土地利用分類處理

本文選用Landsat系列衛星2000、2006、2013年遙感影像作為數據源。在對本文中原始數據預處理時，主要的過程包含數據裁剪、幾何校正、大氣校正。結合目視解譯與地物光譜曲線分析的結果，最終可將研究區地物分為林地、耕地及其他用地、水域、城鎮村及交通運輸用地和采礦用地五類。通過合適的波段組合使得需要進行分類的遙感影像色彩變得飽和，然后依據本文制定的研究區分類體系創建訓練樣本，這一步是之后關系到執行監督分類的精度，因此需要格外的注意，訓練樣本的選取一定要正確，選取的數量適中并盡量均勻的散步于整個影像中。創建好訓練樣本后，需要對其分離性做出評價，再執行采用監督法將濂江流域的遙感圖像進行信息提取，得到三期分類結果圖。

3.2 精度評價

通過監督分類后的成果，對各期分類結果進行精度評價，得出2000年、2006年、2013年各分類總精度分別為88.3411%、89.3231%、86.5892%。Kappa系數分別為0.8234、0.8458、0.8012。

3.3土地利用轉移矩陣

依次將所選濂江流域的三期分類結果的相鄰兩個時期的結果做變化檢測，得到三個土地利用轉移矩陣，轉移矩陣中從像元值、百分比和面積三方面的描述土地類別的轉移情況， 三者都能用較為直觀的表示土地轉移情況。

3.4 結果分析

從表格中可以發現，2000年至2006年間，林地有89.357%未發生變化，2006-2013年未發生變化的林地分別為93.704%，因此說明在2000-2006這段時間，林地被破壞的最為嚴重。 除林地之外，其它地類也發生了不同程度的變化，其中變化最明顯的地類為采礦用地，這是由于研究區的礦區始終在持續開采，并且政府出于對環境保護方面的考慮，在礦區開采復墾工作等一系列措施，使得采礦用地的土地利用變化一直在發生較為明顯的改變。

4 結論

通過研究區三期影像分類成果圖以及相關的統計結果發現，在2006年前后，研究區采礦用地面積達到最大峰值，到2013年采礦用地面積有所降低。而林地近15年來的面積變化趨勢與采礦用地的面積變化趨勢剛好相反。其原因與當地的經濟發展和政府的相關政策有直接聯系，在遙感土地利用監測中可以發現，近15年來土地利用類型變化最大的是林地和耕地及其它用地兩種地類，2006年前后是土地利用類型改變最為明顯的一段時期。

參考文獻：

[1] 王瑜玲.江西定南北部地區稀土礦礦山開發狀況與環境效應遙感研究[D].中國地質大學（北京），2007.

[2] 姚靜，武文波，康停軍.基于TM影像的城市綠地信息提取方法研究 [J].測繪科學，2010，01：113-115.

[3] 陳利，林輝，孫華等. 基于決策樹分類的森林信息提取研究[J].中南林業科技大學學報，2013，01：46-51.