基于ENVI的晉寧區(qū)LUCC變化分析

孫雨露 李 虹

(云南師范大學旅游與地理科學學院 云南 昆明 650500)

基于ENVI的晉寧區(qū)LUCC變化分析

孫雨露 李 虹

(云南師范大學旅游與地理科學學院 云南 昆明 650500)

晉寧撤縣設區(qū)后，融入滇中城市群步伐加快。為更好地統(tǒng)籌晉寧區(qū)城市規(guī)劃、區(qū)域發(fā)展、生態(tài)環(huán)境保護等方面，亟待對LUCC變化進行分析。本文以晉寧區(qū)為研究對象，選取2013a和2017a兩期Landsat8 OLI影像數(shù)據(jù)。利用ENVI軟件對土地利用/覆被變化進行定量和定性分析。結果表明:晉寧區(qū)植被覆蓋增多，生態(tài)環(huán)境改善，社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展得以保障，退耕還林與開荒復種現(xiàn)象并存，人地關系仍面臨挑戰(zhàn)。

晉寧；LUCC變化；監(jiān)督分類

土地利用/覆被變化(LUCC)是全球變化的重要組成部分。隨著遙感影像空間分辨率的提高，遙感技術在地物變化監(jiān)測等方面得到了廣泛應用，同時GIS和RS技術的成熟結合，為精確科學地監(jiān)測土地利用信息提供了可能[1]。

一、研究區(qū)概況

晉寧地處滇中高原斷陷湖盆區(qū)，滇池西南岸。跨東經(jīng)20°13′至20°52′，北緯24°24′至24°28′。晉寧區(qū)屬低緯度高原北亞熱帶季風氣候區(qū)，氣候資源豐富、類型多樣，有明顯的“立體氣候”特征。具備良好的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，是云南的魚米之鄉(xiāng)。

二、數(shù)據(jù)來源

數(shù)據(jù)均為Landsat8 OLI遙感衛(wèi)星拍攝的TM影像，兩組影像數(shù)據(jù)信息如下(表1)：

表1 TM影像數(shù)據(jù)信息

三、數(shù)據(jù)處理

(一)融合裁剪

將兩期同一時相多光譜影像數(shù)據(jù)與全色波段進行融合以提高分辨率，增強影像判讀準確性。對研究區(qū)TM影像進行矢量邊界裁剪，根據(jù)矢量邊界進行掩膜得到晉寧區(qū)影像。

(二)監(jiān)督分類與非監(jiān)督分類對比

據(jù)《土地利用現(xiàn)狀分類標準(GB-T21010-2007)》和研究需要，將地物分為林地、水體、建筑用地、耕地、灌叢/草地、裸地和其他共七類，在監(jiān)督分類與非監(jiān)督分類中分別用最大似然法和迭代自組織分析，選取2017a影像進行分類(圖1)：

圖1 晉寧區(qū)2017aTM影像監(jiān)督分類(左)與非監(jiān)督分類(右)結果

由圖可知，在熟悉研究區(qū)地物信息前提下，監(jiān)督分類的目視解譯效果優(yōu)于非監(jiān)督分類。

(三)分類結果處理

對兩期TM影像進行監(jiān)督分類，分類精度均通過混淆矩陣檢驗。通過Majority/Minority分析、篩選與聚類進行小斑點處理，最終得到兩期TM影像的LUCC分類結果(圖2)。由圖可知，全區(qū)林地面積明顯增加，灌叢/草地面積減少，耕地面積有所增加。

圖2 晉寧區(qū)LUCC分類圖

(a)——2013;(b)——2017

四、結果分析

為量化分析晉寧區(qū)LUCC變化的具體面積，需進行轉移矩陣分析。記xi(i=1,2，…,7)分別為2013a林地、水體、建筑用地、耕地、灌叢/草地、裸地、其他土地利用/覆被類型，記yj(j=1,2，…,7)分別為2017a林地、水體、建筑用地、耕地、灌叢/草地、裸地、其他土地利用/覆被類型。據(jù)分類結果，得出2013-2017a晉寧區(qū)LUCC變化轉移矩陣結果(表2)。

表2 晉寧區(qū)LUCC變化轉移矩陣結果(單位：km2)

由結果可知，林地、水體、耕地面積均有增加，總增加率分別為43.02%、4.91%、15.40%，其中林地面積增加率最大；而建筑用地、灌叢/草地、裸地、其他用地面積減少，減少比率分別為2.13%、10.78%、43.84%、6.45%。晉寧區(qū)2013-2017a各地類間相互轉化集中體現(xiàn)在林地、裸地和耕地之間的相互轉化，其中林地與裸地的變化最顯著。

具體來看，林地轉入面積大于轉出面積，建筑用地中有3.56km2轉入林地，耕地中有2.68km2退回林地，灌叢/草地、裸地和其他地類分別有13,2.66km2、0.98km2、0.21km2轉為林地，由于退耕還林工程和礦山采礦廢棄地植被復墾工程的相繼實施取得良好成效；水體面積增加主要因建設用地的重新規(guī)劃和城區(qū)人工水域開發(fā)；建筑用地減少，大部分轉為耕地、灌叢/草地和裸地，說明城鄉(xiāng)一體化建設以及扶貧搬遷和城中村改造提高了建筑用地的使用率，人均耕地和綠地面積提高，耕地集約化程度一定程度得到加強；裸地轉出面積大大小于轉出面積，說明近年來的礦坑復植和造林工程取得明顯成效。

五、結論

本文通過對晉寧區(qū)2013-2017a土地利用/覆被變化狀況分析，得出以下結論：1.晉寧區(qū)各地類的相互轉化集中體現(xiàn)在林地、裸地和耕地之間。以灌叢/草地與林地、耕地之間的轉化為主。2.耕地向灌木/草地的轉出與灌木/草地向耕地的轉入面積均偏大，說明退耕還林與開荒復種現(xiàn)象并存。3.林地面積增加和裸地的減少說明生態(tài)環(huán)境改善，有力于社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

[1]唐華俊,吳文斌,楊鵬,陳佑啟,Peter H.Verburg.土地利用/土地覆被變化(LUCC)模型研究進展[J].地理學報,2009,(04):456-468.

孫雨露(1994-)，男，漢族，湖北咸寧人，碩士研究生，云南師范大學旅游與地理科學學院，研究方向為區(qū)域資源環(huán)境開發(fā)；李虹(1993-)，女，漢族，江西井岡山人，碩士研究生，云南師范大學旅游與地理科學學院，研究方向為區(qū)域旅游規(guī)劃。