基于遙感的昆明市土地利用變化研究

王曉銳 劉暢 王姣

【摘 要】遙感土地利用動態(tài)監(jiān)測反映的是區(qū)域土地利用動態(tài)變化的過程，監(jiān)測數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出明顯的時態(tài)特征，隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的迅猛發(fā)展，土地利用變化顯著，遙感土地利用動態(tài)監(jiān)測周期越來越短，這就需要信息提取快速、高效，并在GIS系統(tǒng)中統(tǒng)一管理和查詢分析。本論文擬使用不同時期的遙感圖像對昆明市的土地利用情況進行動態(tài)監(jiān)測。

【關(guān)鍵詞】土地利用；遙感；動態(tài)監(jiān)測

本文系西南林業(yè)大學(xué)教學(xué)改革項目（yb201503）研究成果。

一、引言

土地利用的遙感動態(tài)監(jiān)測是指憑借廣域性、周期性、經(jīng)濟性的遙感信息數(shù)據(jù)源，結(jié)合地面輔助資料，借助計算機圖像處理技術(shù)，對土地利用狀況及其動態(tài)變化進行全面系統(tǒng)地評估和分析的科學(xué)方法，而本文土地利用遙感動態(tài)監(jiān)測是基于同一區(qū)域不同年份的圖像間存在著光譜特征差異的原理，來識別土地利用狀態(tài)或現(xiàn)象變化的一個過程。本論文即利用昆明市區(qū)2008年及2015年兩期Landsat8 TM數(shù)據(jù)對不同的用地類型做分類，根據(jù)分類結(jié)果對昆明市7年間土地利用結(jié)構(gòu)變化進行分析研究，并給出合理化建議。

二、研究區(qū)域概況及研究方法

本文使用昆明2008年和2015年兩期landsat8的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，在遙感影像預(yù)處理的基礎(chǔ)上，利用監(jiān)督分類中的最大似然法分類，得出08年和15年土地利用分類圖，和昆明市土地利用轉(zhuǎn)移矩陣，分析精度，得出結(jié)論。并根據(jù)監(jiān)測的變化信息分析影響土地利用變化的因素與變化過程，預(yù)測其變化、演化趨勢，以對相關(guān)部門的土地利用管理給出科學(xué)依據(jù)。

三、研究結(jié)果

（一）分類體系的確定

2007年8月5日，國家標準化管理委員會發(fā)布了《土地利用現(xiàn)狀分類》，第二次全國土地調(diào)查將直接采用《土地利用分類》國家標準，這標志著我國土地資源分類第一次擁有了全國統(tǒng)一的國家標準。《土地利用現(xiàn)狀分類》國家標準中采用了一級、二級兩個層次的分類體系，其中共分12個一級類，56個二級類。

本文在建立昆明市區(qū)上地利用/覆蓋系統(tǒng)時充分考慮到了昆明市區(qū)土地植被覆蓋特點，并結(jié)合landsat8遙感影像和基于《土地利用現(xiàn)狀分類》的一級地類為參照，將昆明市區(qū)土地利用分為：建筑用地，林地，水體，裸地及未利用土地和灌叢地5類。

（二）分類結(jié)果

本次研究采用的是監(jiān)督分類。圖1為2008年與2015年兩期分類后的結(jié)果。

（三）檢驗精度

精度分析是遙感分類過程中的一項重要的作用，是驗證分類效果的一個相當(dāng)重要的指標，下表即為分類精度及Kappa值。

由檢驗結(jié)果可以看出，兩期分類結(jié)果均較好的滿足研究要求。

四、結(jié)果分析

研究發(fā)現(xiàn)，2008年到2015年這7年時間中，建筑面積大量增加了，大概增加了101.52平方千米。經(jīng)查閱資料，這七年來，昆明市人口也在逐漸增加，建筑用地逐漸增加，說明昆明這7年來城市化發(fā)展快速。由分布圖可以看出，建筑增加主要城市邊緣的擴充和新城的開發(fā)。在未來的一段時間內(nèi)，昆明的城市化快速發(fā)展可能還要持續(xù)一段時間。

裸地以及未利用土地面積減少了2377.1088平方千米，隨著城市化的快速發(fā)展，大量未利用的土地以及裸地被開發(fā)用以建筑用地，一部分被轉(zhuǎn)移為林地和建筑用地。水體變化不大，只增加了4.6926平方千米，經(jīng)查閱資料得知，昆明增加的水體主要是修建昆明瀑布公園，并修建河流聯(lián)通滇池所增加的面積，還有這幾年昆明也新修擴寬了一些河流。林地37.26平方千米，說明這幾年昆明的植被覆蓋率增加，在接下來的時間里昆明的植被覆蓋率還會持續(xù)的增加下去的增加的地區(qū)說出來。灌叢地變化了233.638平方千米，從面積上來講屬于變化最大的區(qū)域，但是在遙感目視解譯的時候，灌叢地和裸地相似程度較大，難以區(qū)分，所以，有可能會有部分的混淆。

根據(jù)昆明市2006-2020土地利用總體規(guī)劃書中得知，大力開發(fā)裸地及未利用土地，建筑用地增加，這與本次研究的數(shù)據(jù)基本吻合，其他的也基本符合。

綜上所述，昆明市區(qū)的土地利用變化主要是裸地以及未利用土地大面積的開發(fā)、建筑用地大面積增加，結(jié)合昆明市區(qū)同期的GDP數(shù)據(jù)來看，社會經(jīng)濟是昆明區(qū)城市化的最主要的驅(qū)動力，這也與全網(wǎng)城市化進程一致。我國城市化和經(jīng)濟增長之間存在長期定的關(guān)系，這是由于我國經(jīng)濟增長引起了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)構(gòu)變動，規(guī)模經(jīng)濟、聚集經(jīng)濟效應(yīng)等促使企業(yè)向城市聚集，這必然引起在經(jīng)濟增長過程中導(dǎo)致大量農(nóng)村人口向城市轉(zhuǎn)移，引起城市化水平提高。建筑用地的急劇增長，滿足大量人口的居住需求。

五、結(jié)論

本文就此對昆明市進行了土地利用動態(tài)遙感監(jiān)測實驗，對動態(tài)遙感監(jiān)測技術(shù)進行了驗證。運用遙感技術(shù)快速地發(fā)現(xiàn)變化區(qū)域，提取變化信息。并在此基礎(chǔ)上，對昆明市這七年間土地利用轉(zhuǎn)移變化、以及土地利用變化結(jié)果進行了分析。

參考文獻：

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作者簡介：王曉銳（1986??—）男，山西繁峙人，碩士，西南林業(yè)大學(xué)計算機與信息學(xué)院助教，研究方向：圖像處理，物聯(lián)網(wǎng)。通信作者：劉暢（1987??—）女，吉林四平人，博士，西南林業(yè)大學(xué)林學(xué)院講師，研究方向：森林經(jīng)理。