基于遙感影像的呂梁市林地覆蓋動態監測

【摘要】：土地的利用以及土地的覆蓋變化在地球環境變化和土地持續發展利用科研中具有極其重要地位。遙感技術具有快速、動態、宏觀、研究面廣等特征，現成為土地監測覆蓋變化的重要手段。隨著人們對生態環境保護的認識日益深刻，隊林地覆蓋的研究己然成為廣大專家學者研究土地覆蓋最主要的部分。本文是以呂梁市2007年至2017年間的5期Landsat8、TM影像為基礎，采用監督分類的方法提取呂梁市2007年、2009年、2011年、2013年、2017年5期影像，通過面積轉移矩陣、土地利用動態變化指標對呂梁市近10年來林地覆蓋度變化情況進行分析。

【關鍵詞】：遙感影像 遙感分類 林地覆蓋變化

一、研究區域概況

呂梁市位于山西省中部西側，因呂梁山脈縱貫全境而得名。地理坐標北緯36°43'～38°43'，東經110°22'～112°19'，西隔黃河與陜西相望，東與太原市和晉中市相鄰，南與臨汾市接壤，北與忻州市為鄰。全市13個縣市區包括：離市區、孝義市、汾陽市、文水縣、交城縣、柳林縣、嵐縣、興縣、方山縣、交口縣、臨縣、中陽縣、石樓縣，總面積為21140平方千米。

二、數據與方法

（1）數據來源：本次研究所選取的遙感影像主要在地理空間數據云中獲取。經過不斷地篩選、檢查我們獲得了呂梁市2007年11月份的3景TM遙感影像、2009年11月份的3景TM遙感影像、2011年12月份的3景TM遙感影像、2013年12月份的3景Landsat8遙感影像、2017年1月份的3景Landsat8遙感影像。

（2）數據方法：圖像預處理部分主要包括對遙感影像進行大氣校正、幾何校正、對研究區進行邊界裁剪和圖像增強。對原始圖像進行輻射定標、大氣校正、幾何校正、圖像增強、圖像裁剪和圖像裁剪等工作。

三、結果與分析

通過一系列研究表明呂梁市區域內主要的植被覆蓋類型為耕地、林地、和未利用地上覆蓋的一些低矮灌木叢。通過研究分類圖像屬性數據可以得出林地面積和耕地面在整個區域面積占比為：

2007年呂梁市區域內林地總面積為4445.91744平方千米，占區域總面積的21.0308113% 2009年呂梁市區域內林地總面積為5029.83540平方千米，占區域總面積的23.7929473% 2011年呂梁市區域內林地總面積為5692.63982平方千米，占區域總面積的26.9282528% 2013年呂梁市區域內林地總面積為6959.94012平方千米，占區域總面積的32.9230433% 2017年呂梁市區域內林地總面積為7739.99500平方千米，占區域總面積的36.6129860%

通過對呂梁市整個區域內近10年中5期遙感影像對各類地物的面積分析比較以及對地物類型面積的變換得出土地覆蓋變化的比較。從而得出林地覆蓋初步變化情況。從中可以看出，2007年～2017年呂梁市區域內土地覆蓋面積變化的基本特征表現為：

（1）建設用地：建設用地在過去10年間一直處于增長狀態。2007年～2009年3年間建設用地增長比較緩慢 2013年～2017年5年間建設用地增長較為快速，表明在5年間呂梁市經濟、社會發展較快。

（2）林地：林地在過去的10年間一直處于一個比較快速的增長。2007年～2011年5年間林地的增長一直處于較為勻速的增長 2011年～2013年3年間林地增長是以一個高速的增長。表明呂梁市在過去10年間對區域內生態環境保護的重視以及各項政策的有效落實。

（3）水域：水域在過去10年間一直處于上下波動的狀態。2007年～2009年3年間水域面積處于下降狀態 2009年～2013年5年間水域有一定的增長 2013年～2017年5年間水域面積減少。表明呂梁市區域內水域覆蓋程度較低。

（4）未利用地：未利用地在過去10年間總體呈現一個下降的趨勢。2007年～2009年3年間未利用地面積呈現比較大的下降 2009年～2011年3年間未利用地出現一定程度的未利用地的回升 2011年～2017年7年間未利用地出現較大面積的下降。表明近10年間呂梁市在未利用地開發上取得了一定的效果和發展。

（5）耕地：耕地在過去10年間總的趨勢為增長。2007年～2009年3年間耕地面積緩慢增長 2009年～2011年3年間耕地面積有一個比較大程度的下降。2011年～2017年7年間耕地面積回升。表明呂梁市區域內對土地利用率程度的提升。

四、結論與討論

本文基于2007年、2009年、2011年、2013年和2017年五期的呂梁市區域內的遙感影像資料，運用提取五個時期植被覆蓋信息，通過面積轉移矩陣、動態度及土地利用程度分析了呂梁市區域內近10年間的植被覆蓋變化情況，得出：呂梁市區域內自2007年以來林地總面積呈上升趨勢，上升速度在提高。2007年林地面積為4445平方千米，占呂梁市總面積的21.03% 2009年林地面積為5029平方千米，占呂梁市總面積的23.79% 2011年林地面積為5692平方千米，占呂梁市總面積的26.92% 2013年林地面積為6959平方千米，占呂梁市總面積的32.92% 2017年林地面積為7739平方千米，占呂梁市總面積的36.61%。通過轉移矩陣的研究發現，主要表現為：未利用地較大面積的轉化為林地，變化貢獻率為3.7% 耕地也有其中一部分轉化為林地，變化貢獻率為7.2% 在接近城市區域部分林地轉化為建設用地，變化貢獻率為8.1% 水域占地面積與林地互有轉化，變化貢獻率為1.6%。

【參考文獻】：

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【2】謝睿.江西省生態堤防植被現狀調查及優勢植被種植技術研究與示范[D].江西農業大學，2016.

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【4】申健.關中地區作物種植信息遙感識別及其動態監測.西北農林科技大學，2017.

作者簡介：魏澎濤（1995—），男，漢族，山西呂梁人，碩士，單位：成都理工大學地球科學學院測繪工程，研究方向：土地利用研究。