遙感影像土地利用動態變化研究

程 燕

（蘭州博文科技學院，甘肅 蘭州 730030）

1 引言

2 研究區域狀況

2.1 研究區域概況

甘肅省山坡地為51.20%，丘陵地形為15.40%，平原區為13.10%，河面為6.40%，山間盆地為13.90%，地區季風性特點顯著的中亞熱帶季風濕潤氣候，年平均溫度為16~18.50 ℃，全年度日照時間為1 300小時，甘肅所管12個地市和2個自治區，一共有57個縣。2008年前，甘肅省人口數量為6 845.2萬人，在其中城鎮人口為2 885.25萬人，農村人口為3 959.95萬人。GDP 11 156.64億人民幣，第二產業占地區生產總值的比重為31.6%；財政總收入為1 308.55億元，在其中財政總收入為717.2億元。1997~2008年甘肅省GDP呈持續上升發展趨勢。

2.2 數據來源

科學研究材料將甘肅1997~2008年土地利用轉變調研數據信息與甘肅往年統計公報緊密結合。

3 遙感影像技術概況

3.1 遙感影像技術的基本概念

理論實際意義：就是指多種多樣非觸碰長距離檢測技術，是依據物件對電磁波的散射和輻射源特點獲得物件信息內容的技術。

狹小的遙感技術：根據遙感技術機器設備等對電磁波比較敏感的儀器設備，在避開對象和非觸碰對象物件的情形下檢驗對象圖片，進而得到反射面、輻射源或透射的電磁波信息內容。解決、剖析和運用的科學和技術。

遙感技術一詞根于“遙感技術”，直接翻譯為“遙遠的感覺”，伴隨著時間的變化，人們將它簡易地翻譯為遙感技術。遙感是20世紀60時代發展起來的對地觀察綜合性技術。20世紀80時代至今，遙感技術獲得了長足的發展，遙感技術的使用也日益普遍。伴隨著遙感技術的飛速發展和遙感技術運用的深層次，將來遙感技術將在中國社會經濟基本建設中充分發揮更加關鍵的功效。

有關遙感技術的科學實際意義一般有理論和小范圍二種表述。理論表述：總是與總體目標觸碰的長距離探尋。小范圍表述：運用當代電子光學、微電子學探測儀，不與總體目標觸碰，長距離紀錄總體目標的電磁波特點，根據剖析、表述揭露了總體目標自身的特點、特性和變化趨勢。

3.2 遙感影像技術的基本特點和應用范圍

遙感技術作為地面觀察綜合性技術，它的發生和發展趨勢不但是大家了解和探尋大自然的客觀性規定，并且具備別的技術方式無可比擬的特性。遙感技術的優點關鍵歸納為下列三個層面：

基坑止水帷幕中攪拌樁的應用十分廣泛，水泥成為了它的主要材料，施工工序是將水泥與原有的軟土砂石等混合在一起，已達到加固土壤的作用，經過加固可以使原先松軟的地基變得硬度提高，其中三層深層攪拌樁機是最廣泛應用的一類機械，三層深層攪拌樁機如圖1所示，以鄭州高強SG2-A型為例，機身高度為21m，處理深度可以達到20m，機械行走系統為液壓步履式，機身移動方便。機身寬度3m，長度5m，占地面積小，場地適應性強。鉆機轉速高達90r/min，施工速度快，被加固土體能夠充分切碎、攪拌，成樁質量均勻。

（1）勘查覆蓋面廣，數據采集、數據收集、迅速遙感技術，可在很短的時間本質上空和宇宙空間觀察大面積地區，得到珍貴的遙感圖像。這種數據信息擴張了人們的視覺效果室內空間，為宏觀經濟掌握路面事物的現況造就了十分有益的標準，與此同時，也為宏觀經濟科學研究天氣現象和規律性給予了珍貴的第一手資料。這類優秀的技術方式與傳統的手工作業對比是不可替代的。

（2）可以動態性體現路面事物轉變的遙感技術可以周期性地不斷觀察同一個地區，根據人們得到的遙感圖像，有利于發覺和動態性追蹤地球上許多事物的轉變。與此同時，科學地研究大自然的變化趨勢。尤其是遙感技術在檢測氣溫標準、洪澇災害、空氣污染乃至國防目的等層面的應用至關重要。

（3）獲得的數據資料是根據綜合性遙感技術獲得的包含同期、大規模地域的遙感圖像，綜合性表明了地球上地形地貌和人文歷史狀況，宏觀經濟體現了地球上各種各樣事物的狀態和遍布。真正體現出地質環境、地貌、土壤層、綠色植物、水文學、人力構造等物質的特點，全方位揭露了事物中間的關聯性。并且，這種信息在時間段上具備同樣的現況。

遙感影像技術的運用范疇：田地資源的監測和維護；農作物生長發育檢測和大規模估計；農牧業氣候災害檢測和預測分析：包含旱災、洪澇災害、農作物遙感技術實體模型，如圖1。

圖1 遙感影像成像實例

4 土地動態變化分析方法

4.1 原始資料選取

遙感技術圖像包括相關總體目標的很多室內空間、光譜儀和主題風格信息內容，是土地剖析的優良數據庫。本論文采用分辨率為30 m的遙感影像2000年和2009年第二期相逢感短視頻，剖析了土地的動態變化。

4.2 影像處理

ENVI軟件具備圖像解決、幾何校正、矢量化等各種作用。科學研究利用ENVI4.7開展圖像前解決和歸類工作中。多幅圖像是同一地域不一樣時間點的圖像，或不同感應器得到的不一樣圖像。本分析是利用2009年的圖像對2000年的圖像開展幾何校正，勻稱挑選20個同名的基準點，利用代數式校準法對圖像開展幾何圖形備案。應用單獨縣的矢量素材輪廓開展精準剪修。為了更好體現圖像的可實證性，應用數據量最充足的波段生成實際效果最佳的假彩色圖像。

以ENVI軟件、假彩色圖像為參照背景圖，依據視覺效果表述標示和我國土地利用種類規范等，對最大似然法、口罩處理后的丹縣開展監督分類，結果分離性精度超過1.95，翻譯為農用地（藍紫色）、林地類（翠綠色）、江河（淡藍色）。隨后挑選 55尺寸的軟窗，用過濾方式解決噪聲。最終，用混淆矩陣開展了精度評定。2000年歸類結果的KPA指數為0.985 7，2009年KPA系數為0.394 8。

4.3 分析流程

對蘭州土地動態變化的剖析關鍵開展了科學研究地區數據采集、圖像預備處理、監督分類、歸類后處理工藝、土地數據分析等，隨后對蘭州土地動態變化開展了驅動力剖析。

5 結果與分析

5.1 土地數據分析

在ENVI，單獨各縣的各總面積統計分析結果見表1。從表1可以看得出，2000年至2009年，單縣用地類型識別的土地變化較大的，所占比從1.90%降低到0.02%。林地類、住戶商業用地持續減少，在其中林地類變化比較大，占比從69.07%降低到55.46%，農用地和湖水商業用地大幅度提升，在其中湖水商業用地提高更快，所占比從0.22%提升到1.92%，江河變化比較穩定。統計分析了3點環節的結果，統計分析了蘭州市1998年、2003年、2007年三期蘭州的土地利用、運用結果及其9年以來的土地利用變化，參照表2。

表1 蘭州市土地利用變化

表2 蘭州市不同時期土地類型變化的年變化率

從表格中可以看得出，蘭州土地利用覆蓋主要是未利用地和農用地，9年以來蘭州土地利用、遮蓋變化比較大，流域面積從12.06 km2到10.29 km2，基本建設用地面積從6.25 km2到9.73 km2，播種面積從 7.77 km2到 6.71 km2。

5.2 土地利用變化分析

為了更好地進一步表明蘭州9年以來的土地利用變化特點，可以應用土地動態性狀態這一指標值定量分析敘述地區土地利用變化的速率，對較為土地利用變化的地方差別和預知未來土地利用變化發展趨勢有充分功效。土地動態圖片可分成單一土地利用種類動態圖片和綜合性土地利用動態圖片。

單一土地利用心態。單獨土地利用種類動態性狀態可以表明地區一段時間內特殊土地利用種類的總數變化，公式計算為：

式的Ua、Ub分別是科學研究前期和后期的一種總面積：T，是科學研究期內長，K是科學研究期內T內一種土地利用種類的變化率。稱之為動態狀態。

5.3 驅動力分析

驅動力關鍵就是指各土地種類總面積變化的肯定和社會發展歷史人文要素。危害蘭州土地動態性變化的原動力關鍵將從下面的一些層面進行剖析。

5.3.1 氣候危害

蘭州市地域坐落于大河沖積扇，主要受溫帶季風氣候的危害，因為時節的先旱后澇、年里澇災，農業長期性的不穩定，糧食作物的生產量在減少，一部分別的土地被開發設計成了農用地、湖水等，其他類型的土地總面積就大幅度地減少了。

5.3.2 土壤地貌的危害

在蘭州市南鄰大河道的地區有過多次的爆發，泛濫成災的沖積產生了各種各樣不明種類，有灘涂地堡壘、河口區等。土壤主要包含佐藤、鹽土、豐沙子三大類，佐藤占現階段土地的90%以上。這類土壤絕大多數是中低產土壤，因此農作物的生產量低，不穩定。土壤品質不行的土壤將會轉換為湖水等土地，林地類的總面積會再次減少。危害了蘭州的土地利用和覆蓋面積。

5.3.3 人口增長

伴隨著人口數量的提升，必須越來越多的農用地用來種活，猛增的人口數量，農用地大幅度提升，居所、林地類的總面積被縮小。因為對山林的無休止采伐、盲目跟風盜伐林木、植物群落毀壞，林地類的總面積減少，不但削弱了山林凈化空氣的能力，還很容易引起山體滑坡等次洪澇災害。為了更好減輕人們與土地中間的分歧，開發設計了蘭州市一部分土地種類不一樣的土地，這也是近十年來蘭州市的應用地大幅度減少的關鍵緣故，務必采取相應對策處理這個問題。

6 結束語

文中以ENVI遙感圖像為基本，動態性檢測蘭州2006~2008年土地利用變化，獲得蘭州2006~2008年土地利用變化的部位、總面積、種類，剖析經濟發展、人口變化、技術水平發展、現行政策規章制度為主導的負荷指數，剖析推動要素的負荷指數，促進經濟發展。