基于GIS的畢節(jié)市七星關(guān)區(qū)城市土地利用變化遙感監(jiān)測研究

安宏鋒 左思藝 王之明 徐浩（貴州省環(huán)境監(jiān)測中心站 貴州 貴陽 550081）

基于GIS的畢節(jié)市七星關(guān)區(qū)城市土地利用變化遙感監(jiān)測研究

安宏鋒 左思藝 王之明 徐浩（貴州省環(huán)境監(jiān)測中心站 貴州 貴陽 550081）

以2000年和2014年TM遙感影像為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源，通過人工解譯和運(yùn)用GPS野外驗(yàn)證，得出畢節(jié)市七星關(guān)區(qū)建成區(qū)兩期的土地利用類型圖。通過遙感調(diào)查分析，畢節(jié)市七星關(guān)區(qū)土地利用類型面積增加最多的是城鎮(zhèn)用地，減少最多的是旱地，城鎮(zhèn)用地主要由旱地、中覆蓋草地、疏林地、水田等轉(zhuǎn)化而來，人為因素是畢節(jié)市七星關(guān)區(qū)土地利用變化的主要驅(qū)動(dòng)力。畢節(jié)市七星關(guān)區(qū)的森林覆蓋率減少，整體生態(tài)環(huán)境有變差的趨勢，所以應(yīng)加大城市生態(tài)環(huán)境的保護(hù)力度。

土地利用；遙感；城市生態(tài)環(huán)境

土地是人類社會(huì)賴以生存發(fā)展的最基本的自然資源。土地利用/土地覆蓋變化是全球環(huán)境變化的核心內(nèi)容之一。目前研究主要涉及土地利用/覆蓋類型的劃分，典型區(qū)域LUCC分析、評價(jià)與制圖等。土地利用變化主要體現(xiàn)在土地利用數(shù)量變化、土地利用空間變化及土地利用變化的區(qū)域差異等方面。城市土地的可持續(xù)利用是社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)，對城市土地利用變化的研究是評價(jià)城市環(huán)境質(zhì)量及制定科學(xué)有效的土地利用管理策略的有效手段。隨著城市化進(jìn)程的快速發(fā)展，建筑物、交通道路、停車場不斷被修建，人工不透水面面積迅速增加，城市周邊的農(nóng)用地、林地、荒草地等自然地表不斷被占用，土地利用的類型發(fā)生變化，其直接反映了人類活動(dòng)的影響。土地利用/覆被變化是人們改造自然的主要方式。如何合理利用有限的土地資源，使土地空間實(shí)際容量與理論容量達(dá)到平衡，科學(xué)地評價(jià)城市土地利用效益，提高城市土地利用集約化程度，是城市可持續(xù)發(fā)展面臨的一大難題。本文利用兩期遙感影像資料，對畢節(jié)市七星關(guān)區(qū)中心城區(qū)14年來土地利用的時(shí)空變化特征進(jìn)行研究，為畢節(jié)市七星關(guān)區(qū)的土地資源可持續(xù)利用，為政府科學(xué)決策與規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)，以實(shí)現(xiàn)城市土地資源的集約利用，促進(jìn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展。

1 分析方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

以2000年、2014年的美國Landsat系列衛(wèi)星的TM影像為研究對象，2000年影像空間分辨率為30m，2014年影像經(jīng)融合后空間分辨率為15m。影像數(shù)據(jù)主要來自美國地質(zhì)調(diào)查局網(wǎng)站和地理空間數(shù)據(jù)云網(wǎng)站下載獲得，然后通過一定的數(shù)據(jù)波段組合及影像數(shù)據(jù)融合等處理得到最初的遙感數(shù)據(jù)。

1.2 幾何糾正

以2000年的TM影像為基準(zhǔn)，運(yùn)用專業(yè)的遙感軟件對2014年的TM影像進(jìn)行幾何糾正，選擇幾何糾正模型的類型為多項(xiàng)式變換，采用雙線性內(nèi)插法進(jìn)行重采樣，選多項(xiàng)式的項(xiàng)數(shù)為3，控制點(diǎn)數(shù)為10個(gè)，要求這10個(gè)控制點(diǎn)在影像上要均勻分布，并且被糾正的影像誤差不超過兩個(gè)像元。采用阿爾伯斯投影，橢球體選克拉索夫斯基，第一標(biāo)準(zhǔn)緯線25°，第二標(biāo)準(zhǔn)緯線47°，投影起始緯度12°，中央經(jīng)線110°，中央經(jīng)線偏差和起始點(diǎn)偏差都為0。

1.3 分類系統(tǒng)

根據(jù)研究區(qū)的自然特點(diǎn)，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況和TM影像的分辨率，將研究區(qū)土地利用類型劃分為：有林地、灌木林地、疏林地、中覆蓋草地、低覆蓋草地、城鎮(zhèn)用地、農(nóng)村居民點(diǎn)、其他建設(shè)用地、水田、旱地共10個(gè)土地利用類型。

1.4 分類方法

參考野外作業(yè)選取的樣區(qū)，建立遙感解譯標(biāo)志庫，根據(jù)遙感影像特征進(jìn)行人工解譯，結(jié)合GPS獲取的野外調(diào)查點(diǎn)進(jìn)行圖斑驗(yàn)證修改。

1.5 技術(shù)路線

根據(jù)2014年的遙感影像對畢節(jié)市七星關(guān)區(qū)建成區(qū)進(jìn)行數(shù)字化，以此數(shù)字化的范圍為研究區(qū)范圍，然后對2000年的遙感影像進(jìn)行土地利用解譯，結(jié)合GPS獲取的野外調(diào)查點(diǎn)進(jìn)行圖斑驗(yàn)證修改。

2 結(jié)果與分析

利用遙感解譯的方法獲得2000年、2014年畢節(jié)市七星關(guān)區(qū)建成區(qū)的土地利用類型數(shù)據(jù)，各土地利用類型面積統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表1所示。

表1 2000年～2014年土地利用類型面積統(tǒng)計(jì)表

結(jié)果表明，從2000年～2014年，畢節(jié)市七星關(guān)區(qū)的各土地利用類型面積發(fā)生了比較大的變化：

城鎮(zhèn)用地呈大幅度增長趨勢；農(nóng)村居民點(diǎn)、其他建設(shè)用地面積呈小幅度增長趨勢；

疏林地、中覆蓋草地、低覆蓋草地、水田、旱地面積呈大幅度下降趨勢；

其他土地利用類型面積呈小幅度下降趨勢。

從2000年～2014年是畢節(jié)市七星關(guān)區(qū)城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展階段，城鎮(zhèn)用地面積從2000年的437hm2到2014年的1355.67hm2，面積增加了3倍之多。城鎮(zhèn)用地是面積增加最多的土地利用類型。面積減少最多的土地利用類型是旱地，減少了845.96hm2。

通過GIS空間分析得出，從2000年～2014年增加的城鎮(zhèn)用地主要由旱地、中覆蓋草地、疏林地、水田等轉(zhuǎn)化而來，分別占城鎮(zhèn)用地面積的37%、13.98%、7.6%、7.18%。

從2000年～2014年，畢節(jié)市七星關(guān)區(qū)在城鎮(zhèn)化的過程中，占用了部分林地，使畢節(jié)市七星關(guān)區(qū)本來就低的森林覆蓋率變得更低。

影響土地利用變化的因子錯(cuò)綜復(fù)雜，主要有自然因素和人為因素兩方面。畢節(jié)市七星關(guān)區(qū)的土地利用類型主要向建設(shè)用地轉(zhuǎn)化，所以人為因素才是畢節(jié)市七星關(guān)區(qū)土地利用變化的主要驅(qū)動(dòng)力。

3 結(jié)論與討論

畢節(jié)市七星關(guān)區(qū)是1988年時(shí)任貴州省委書記胡錦濤同志親自倡導(dǎo)，并報(bào)經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)建立“開發(fā)扶貧，生態(tài)建設(shè)”試驗(yàn)區(qū)的主戰(zhàn)場，十幾年來，畢節(jié)市七星關(guān)區(qū)城市化發(fā)展迅速，取得了令人矚目的成就，但在城市化的過程中還存在一定的問題，忽略了對城市生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。城市生態(tài)系統(tǒng)是人類對自然環(huán)境的適應(yīng)、加工、改造而建設(shè)起來的特殊的人工生態(tài)系統(tǒng)。區(qū)域開發(fā)建設(shè)強(qiáng)度應(yīng)保持適度，具有開敞的生態(tài)空間，這是構(gòu)成區(qū)域生態(tài)環(huán)境的本底，也是區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能得以發(fā)揮的基礎(chǔ)。人類在進(jìn)行城市建設(shè)的同時(shí)，一定要按照生態(tài)學(xué)規(guī)律辦事，盡量保持其他生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)平衡，為城市的生存和發(fā)展提供重要的生態(tài)保障。畢節(jié)市七星關(guān)區(qū)在以后的城市發(fā)展規(guī)劃中應(yīng)該保留足夠的城市綠地，要以國家生態(tài)園林城市的標(biāo)準(zhǔn)來嚴(yán)格要求，使城市的大氣環(huán)境，水環(huán)境良好發(fā)展，滿足全區(qū)居民對城市生態(tài)環(huán)境的滿意度。

通過這次遙感調(diào)查顯示：畢節(jié)市七星關(guān)區(qū)的森林覆蓋率是降低的，整體生態(tài)環(huán)境有變差的趨勢，所以應(yīng)加大城市生態(tài)環(huán)境的保護(hù)力度。

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Research on Remote Sensing Monitoring of City Land Use Change of Qixingguan District Based on GIS

AnHongfeng（Environment Monitoring Center Station of GuiZhou Province GuiYang GuiZhou 550081）

We used TM remote sensing images of 2000 and 2014 as the basic data source and with the artificial interpretation and GPS field verification to obtain the land use type maps in the two periods of Qixingguan district.According to RS investigation，the area of land use types in Qixingguan district which increased most was construction land while that decreased most was dry land.The construction land was mainly transformed from dry land，medium covered grassland，open forest land and paddy field.Human factor was the main driving force of land use change in Qixingguan district.The forest coverage rate was diminished and the whole ecological environment had a trend of getting bad.Therefore，the protection of ecological environment of city should be enhanced.

Land use Remote sensing Ecological environment of city

X87

A

1674-263X（2016）01-0091-03

2016-02-16

安宏鋒（1982-），男，碩士，工程師，從事環(huán)境監(jiān)測工作。