李明新 韓 玉
(鄭州大學 水利與環境學院,河南 鄭州450001)
鞏義市,位于北緯34°31′-34°52′,東經112°49′-113°17′,西距十三朝古都洛陽市76公里,東距鄭州市82公里,總面積1041平方公里。由于東南部山區對東南暖濕氣流的抬升作用,該市雨量分布由東南向西北遞減。
本文選用的遙感影像為ETM數據,分別為2005年06月22日和2011年06月07日遙感影像。此外,還有2005年鞏義市CBERS影像、鞏義市行政邊界矢量圖、鞏義市土地利用現狀圖及鞏義市的統計年鑒數據等。
2.2.1 遙感影像的數據預處理
首先分別對下載的2005年、2011年的ETM影像利用ENVI去除條帶;然后利用MAPGIS進行波段組合,其中選取第1、2、3、4、5、7波段,采用RGB顯示即第743波段顯示。在組合后的影像中剪取要分析的地區,為了保持兩幅圖大小一致,我們采取坐標剪切,然后進行幾何校正。為保證幾何校正的精度,采用三次多項式,選取了45個控制點,最終校正結果與參照影像的重合度還是很高的,校正精度達到要求。使用鞏義市行政邊界矢量圖對幾何校正之后的影像進行矢量區裁剪。
2.2.2 遙感影像的融合
遙感圖像融合是對多遙感器的圖像數據和其他信息的處理過程,它著重于將那些在空間或時間上冗余或互補的多源數據,按一定的規則(或算法)進行運算處理,獲得比單一數據更精確、更豐富的信息,生成一幅具有新的空間、波譜、時間特征的合成圖像。所以我們分別把鞏義市兩期ETM影像與鞏義市CBERS影像進行融合。
2.2.3 遙感影像的圖像增強
針對鞏義市影像的特征,我們利用MAPGIS軟件對其進行了“薄云去除”、“噪聲去除”、“主成份變換”等影像增強操作。通過分析對比結果,我們最終決定將經過“薄云去除”后的影像作為分類影像。我們采用的分類方法是監督分類中的最大似然法,根據鞏義市土地利用特征將其分為黃河、耕地、林地(含園地)、城鎮村及建筑用地、水域及水利設施用地和其它用地共6類,并進行分類后處理。其中精度評價顯示2005年、2011年影像分類的總體精度分別為0.93、0.85,Kappa系數分別為0.90、0.84。采用分類后比較法對兩期影像進行處理,得到2005-2011年鞏義市土地利用變化情況。
利用MAPGIS對鞏義市兩期遙感影像進行分類后得到2005-2011年土地利用變化如下表1所示。變化率公式為:K=(Ub-Ua)/Ua*100%。式中Ua、Ub分別表示研究初期及研究末期某一種土地利用類型的數量。

表1 鞏義市2005-2011年土地利用變化
結合表1可知,鞏義市主要的土地類型為耕地、林地、城鎮村及工礦用地,約占總面積的95%。其中黃河、水域及水利設施用地的變化最明顯,分別變化了72.72%,46.46%,且都是減少的;其它用地變化較為明顯,增加了34.51%;林地、城鎮村及工礦用地有所增加,分別增加15.12%、3.11%,但是耕地面積減少了7.75%,由鞏義市土地利用規劃資料了解到耕地較少的面積主要是轉換為林地,但是由于干旱,耕地面積有一部分也變為其它用地。
通過RS與GIS相結合的方法,獲取和分析了鞏義市地區2005至2011年土地利用變化情況:林地面積、其它用地有所增加;城鎮村及工礦用地略有增加;水域面積大幅減少;耕地面積略有減少。鞏義市地形地貌奇特,山地、丘陵、灘地兼備,境內南部、東部山區面積較大,大部分地區坡陡土薄,地塊破碎,水源不足,水土流失較為嚴重,水土流失成為經濟發展中遇到的重大問題。為了發展鞏義市的經濟,需要先治理好水土問題,要大力種植樹木。在發展經濟的過程中,我們始終要堅持走可持續發展之路,努力做到人與自然和諧相處。
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