基于遙感影像的呂梁市林地覆蓋動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)

【摘要】：土地的利用以及土地的覆蓋變化在地球環(huán)境變化和土地持續(xù)發(fā)展利用科研中具有極其重要地位。遙感技術(shù)具有快速、動(dòng)態(tài)、宏觀、研究面廣等特征，現(xiàn)成為土地監(jiān)測(cè)覆蓋變化的重要手段。隨著人們對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的認(rèn)識(shí)日益深刻，隊(duì)林地覆蓋的研究己然成為廣大專(zhuān)家學(xué)者研究土地覆蓋最主要的部分。本文是以呂梁市2007年至2017年間的5期Landsat8、TM影像為基礎(chǔ)，采用監(jiān)督分類(lèi)的方法提取呂梁市2007年、2009年、2011年、2013年、2017年5期影像，通過(guò)面積轉(zhuǎn)移矩陣、土地利用動(dòng)態(tài)變化指標(biāo)對(duì)呂梁市近10年來(lái)林地覆蓋度變化情況進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】：遙感影像 遙感分類(lèi) 林地覆蓋變化

一、研究區(qū)域概況

呂梁市位于山西省中部西側(cè)，因呂梁山脈縱貫全境而得名。地理坐標(biāo)北緯36°43'～38°43'，東經(jīng)110°22'～112°19'，西隔黃河與陜西相望，東與太原市和晉中市相鄰，南與臨汾市接壤，北與忻州市為鄰。全市13個(gè)縣市區(qū)包括：離市區(qū)、孝義市、汾陽(yáng)市、文水縣、交城縣、柳林縣、嵐縣、興縣、方山縣、交口縣、臨縣、中陽(yáng)縣、石樓縣，總面積為21140平方千米。

二、數(shù)據(jù)與方法

（1）數(shù)據(jù)來(lái)源：本次研究所選取的遙感影像主要在地理空間數(shù)據(jù)云中獲取。經(jīng)過(guò)不斷地篩選、檢查我們獲得了呂梁市2007年11月份的3景TM遙感影像、2009年11月份的3景TM遙感影像、2011年12月份的3景TM遙感影像、2013年12月份的3景Landsat8遙感影像、2017年1月份的3景Landsat8遙感影像。

（2）數(shù)據(jù)方法：圖像預(yù)處理部分主要包括對(duì)遙感影像進(jìn)行大氣校正、幾何校正、對(duì)研究區(qū)進(jìn)行邊界裁剪和圖像增強(qiáng)。對(duì)原始圖像進(jìn)行輻射定標(biāo)、大氣校正、幾何校正、圖像增強(qiáng)、圖像裁剪和圖像裁剪等工作。

三、結(jié)果與分析

通過(guò)一系列研究表明呂梁市區(qū)域內(nèi)主要的植被覆蓋類(lèi)型為耕地、林地、和未利用地上覆蓋的一些低矮灌木叢。通過(guò)研究分類(lèi)圖像屬性數(shù)據(jù)可以得出林地面積和耕地面在整個(gè)區(qū)域面積占比為：

2007年呂梁市區(qū)域內(nèi)林地總面積為4445.91744平方千米，占區(qū)域總面積的21.0308113% 2009年呂梁市區(qū)域內(nèi)林地總面積為5029.83540平方千米，占區(qū)域總面積的23.7929473% 2011年呂梁市區(qū)域內(nèi)林地總面積為5692.63982平方千米，占區(qū)域總面積的26.9282528% 2013年呂梁市區(qū)域內(nèi)林地總面積為6959.94012平方千米，占區(qū)域總面積的32.9230433% 2017年呂梁市區(qū)域內(nèi)林地總面積為7739.99500平方千米，占區(qū)域總面積的36.6129860%

通過(guò)對(duì)呂梁市整個(gè)區(qū)域內(nèi)近10年中5期遙感影像對(duì)各類(lèi)地物的面積分析比較以及對(duì)地物類(lèi)型面積的變換得出土地覆蓋變化的比較。從而得出林地覆蓋初步變化情況。從中可以看出，2007年～2017年呂梁市區(qū)域內(nèi)土地覆蓋面積變化的基本特征表現(xiàn)為：

（1）建設(shè)用地：建設(shè)用地在過(guò)去10年間一直處于增長(zhǎng)狀態(tài)。2007年～2009年3年間建設(shè)用地增長(zhǎng)比較緩慢 2013年～2017年5年間建設(shè)用地增長(zhǎng)較為快速，表明在5年間呂梁市經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展較快。

（2）林地：林地在過(guò)去的10年間一直處于一個(gè)比較快速的增長(zhǎng)。2007年～2011年5年間林地的增長(zhǎng)一直處于較為勻速的增長(zhǎng) 2011年～2013年3年間林地增長(zhǎng)是以一個(gè)高速的增長(zhǎng)。表明呂梁市在過(guò)去10年間對(duì)區(qū)域內(nèi)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重視以及各項(xiàng)政策的有效落實(shí)。

（3）水域：水域在過(guò)去10年間一直處于上下波動(dòng)的狀態(tài)。2007年～2009年3年間水域面積處于下降狀態(tài) 2009年～2013年5年間水域有一定的增長(zhǎng) 2013年～2017年5年間水域面積減少。表明呂梁市區(qū)域內(nèi)水域覆蓋程度較低。

（4）未利用地：未利用地在過(guò)去10年間總體呈現(xiàn)一個(gè)下降的趨勢(shì)。2007年～2009年3年間未利用地面積呈現(xiàn)比較大的下降 2009年～2011年3年間未利用地出現(xiàn)一定程度的未利用地的回升 2011年～2017年7年間未利用地出現(xiàn)較大面積的下降。表明近10年間呂梁市在未利用地開(kāi)發(fā)上取得了一定的效果和發(fā)展。

（5）耕地：耕地在過(guò)去10年間總的趨勢(shì)為增長(zhǎng)。2007年～2009年3年間耕地面積緩慢增長(zhǎng) 2009年～2011年3年間耕地面積有一個(gè)比較大程度的下降。2011年～2017年7年間耕地面積回升。表明呂梁市區(qū)域內(nèi)對(duì)土地利用率程度的提升。

四、結(jié)論與討論

本文基于2007年、2009年、2011年、2013年和2017年五期的呂梁市區(qū)域內(nèi)的遙感影像資料，運(yùn)用提取五個(gè)時(shí)期植被覆蓋信息，通過(guò)面積轉(zhuǎn)移矩陣、動(dòng)態(tài)度及土地利用程度分析了呂梁市區(qū)域內(nèi)近10年間的植被覆蓋變化情況，得出：呂梁市區(qū)域內(nèi)自2007年以來(lái)林地總面積呈上升趨勢(shì)，上升速度在提高。2007年林地面積為4445平方千米，占呂梁市總面積的21.03% 2009年林地面積為5029平方千米，占呂梁市總面積的23.79% 2011年林地面積為5692平方千米，占呂梁市總面積的26.92% 2013年林地面積為6959平方千米，占呂梁市總面積的32.92% 2017年林地面積為7739平方千米，占呂梁市總面積的36.61%。通過(guò)轉(zhuǎn)移矩陣的研究發(fā)現(xiàn)，主要表現(xiàn)為：未利用地較大面積的轉(zhuǎn)化為林地，變化貢獻(xiàn)率為3.7% 耕地也有其中一部分轉(zhuǎn)化為林地，變化貢獻(xiàn)率為7.2% 在接近城市區(qū)域部分林地轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地，變化貢獻(xiàn)率為8.1% 水域占地面積與林地互有轉(zhuǎn)化，變化貢獻(xiàn)率為1.6%。

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作者簡(jiǎn)介：魏澎濤（1995—），男，漢族，山西呂梁人，碩士，單位：成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院測(cè)繪工程，研究方向：土地利用研究。