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株洲市土地覆盖遥感动态变化研究

周翔  
【摘要】:随着人类活动对环境的影响,人口、资源与环境问题日益突出,由此引起的土地覆盖变化备受关注。土地覆盖变化是全球变化研究的一个重要内容,它不仅需要大尺度的宏观研究,而且需要中小尺度的区域研究。株洲市是湖南省内经济发展迅速的区域之一,在经济迅速发展的同时,土地变化趋快,土地利用矛盾突出。本文以株洲市为研究区,采用遥感及相关技术,对该市过去15年来的土地覆盖情况进行详细研究,在此基础上对株洲市土地覆盖变化趋势进行预测,主要内容有: (1)土地覆盖遥感动态监测。通过处理株洲市TM数据和CBERS数据,采用GIS对土地覆盖进行动态监测,得到如下结论:①CBERS系列星搭载的CCD传感器提供从可见光到近红外5个波段的数据、波段参数与TM相似,空间分辨率为19.5m、与SPOT相似,这为区域土地覆盖动态变化研究提供了良好的遥感信息源,本研究正是应用CBERS数据的一种探索;②通过基于信息量的最佳波段组合选择分析,结合地物最容易区分的原则,选择3(R)4(G)1(B)的波段组合方式进行图像假彩色合成,这种方案使图像信息量大、色彩丰富而且接近自然颜色,有利于遥感解译;③对1993年、1999年、2003年和2007年4期不同时相的卫星影像进行监督分类,并以2003年影像为例,比较各种分类方法的分类精度差异,得出最大似然法综合分类精度为85.87%,比最小距离法高5个百分点;④株洲市1993-2007年间土地覆盖变化的总体趋势和基本特征是:城镇居民点面积迅速增加,林地和水体面积先减少后增加,农用地和其他土地面积先增加后减少,全市生态环境得到进一步改善,土地利用方式正向合理、可持续性方向发展。 (2)土地覆盖动态变化研究。利用GIS技术与数学模型相结合,引入土地覆盖转移矩阵、土地覆盖动态度和土地覆盖相对变化率,对株洲市的土地覆盖动态变化进行研究。结果发现:①在1993~2007年间,株洲市各种土地覆盖类型之间均有不同程度的相互间转移,其中以农用地转为林地和城镇居民点、其他土地转为林地为主;②1999~2007年的土地覆盖动态度明显大于1993~1999年的土地覆盖动态度,这说明从1999年后,株洲市土地覆盖变化速度明显加快,受人为因素影响加大,各种土地利用政策是这种变化的最主要驱动力。③在株洲市市辖4区各种土地覆盖类型均有分布,但在1993~2007年间土地覆盖变化存在着明显的区域差异,这种差异通过土地覆盖相对变化率进行定量分析得出。(3)株洲市土地覆盖预测。利用马尔柯夫模型预测株洲市未来70年间的土地覆盖情况,预测结果基本合理,其总体趋势为:①城镇居民点面积增加;②林地面积先增加后减小;③农用地、水体和其他土地面积减少;④各种土地覆盖类型面积的变化幅度随着时间的推移,都在逐渐缩小。在此基础上,提出株洲市土地合理利用的对策与措施,不仅为大尺度土地覆盖变化研究提供互为佐证的地方性研究案例,也为株洲市土地可持续利用方案的制定与实施提供科学依据。


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