基于3S技术的贵阳市土地利用变化动态监测研究——以贵阳市环城高速以内区域为例.pdf
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1、资源环境 农业与技术 基于 技术的贵阳市土地利用变化动态监测研究以以贵贵阳阳市市环环城城高高速速以以内内区区域域为为例例龙运婷 禹龙 王维 陈敏(贵州省山地资源研究所有限公司 贵州 贵阳)摘 要:贵阳市对土地利用不断发生改变 对土地的利用率越来越重视 为了更好地利用土地 使用 技术对贵阳市土地的变化进行动态监测 根据贵阳市 年、年和 年 期 影像数据 采用监督与非监督分类方法提取土地利用信息 分析土地利用动态值、变化速度及土地利用类型转换数据 并评价贵阳市的土地利用的变化特征及发展趋势 结果表明:年以来 贵阳市土地利用变化最为突出的是耕地大幅度减少建筑用地明显增加 年间未利用地、林地和城市的空
2、间变化幅度很大 第二、三产业发展迅速 金阳新区、大数据及旅游业的蓬勃发展是贵阳市土地利用变化的动力因素 研究结果表明 贵阳市的第三产业发展对土地利用变化的影响具有参考价值 这样更方便贵阳市政府对土地资源合理规划、科学的管理 在有限的土地面积上能够得到最大利用关键词:技术 土地利用 动态监测 变化特征 贵阳市中图分类号:文献标识码:/收稿日期:作者简介:龙运婷()女 本科 助理工程师 研究方向:水土保持与土地整治 通讯作者禹龙()男 本科 中级工程师 研究方向:土地整治 水利工程 水土保持引言土地资源是人类赖以生存和发展的重要基础人类通过改变土地利用/土地覆盖的类型与结构 增强对土地这个自然综合
3、体的干预程度 来满足人类对生存环境的需求 近年来 随着经济的发展 人类在有限的土地资源中 为了能够更好地利用和改造土地 以及及时更新土地资源信息 各国政府对土地资源进行不同层次的研究 技术改变了传统的监测方法和手段的效率低 采集数据也很难快速、准确的搜集等局限性 为研究者对土地利用的动态监测提供了关键性技术 利用 技术对贵阳市土地利用变化的研究可以分析其发展的变化方向 对贵阳市的经济发展状况的了解起关键性因素 能够及时准确掌握土地利用数据 为贵阳市政府对土地管理和分析提供有力的依据 为其他学者研究贵阳市土地利用变化 了解各种土地利用情况提供参考价值 为合理利用土地资源和规划土地利用的管理提供建
4、议 实现贵阳市土地资源调查监测的全面覆盖性、准确性、高时效性以及该区域生态环境的长期监测 材料与方法 研究区概况贵阳市是贵州省的省会城市 位于贵州省中部地理坐标为 国土面积为 贵阳市与瓮安县、龙里县、惠水县、长顺县、平坝区、织金县、黔西县、金沙县和遵义市 个县市相接壤 海拔在 左右 西南高、东北低 主要地形为河谷、洼地、盆地和丘陵 其中山区面积最大 盆地较少 属亚热带湿润温和型气候 平均气温 年平均相对湿度为 贵阳市是典型的“夏无酷暑 冬无严寒”很适合人类居住 是世界有名的避暑之都 年人口总数为 万人 地区生产总值达到 亿元 研究方法研究区利用土地利用分类系统进行土地利用分类是区分土地利用空间
5、区域构成单元的过程 这个空间区域单元是土地利用的区域组合单元 展示了人类土地利用和改造的方式和成果 反映了土地利用的形式和使用(功能)我国根据土地利用的特征和人 农业与技术 资源环境类对土地资源使用的要求不同 形成了土地评价分类体系、土地利用分类体系、土地自然分类体系 种不同的分类体系 本文采用土地利用分类系统的方法根据土地利用的具体情况 结合遥感影像的分辨率、实际使用土地类型和收集到的基础资料 将研究区的土地利用大概分为 个一级类 分别是水域、林地、建筑用地、耕地和未利用地图 贵阳市行政区划图图 贵阳市环城高速位置图 监督/非监督分类图像的分类是根据同类地物在相同的条件下(光照等)应该具有相
6、同或相似的光谱信息和空间信息特征 而不同类的地物之间具有差异性 图像分类是利用监督分类和非监督分类的方法将图像分成若干个地类类别的信息 并符合土地利用现状分类的标准 本文将先采用监督分类方法进行土地利用划分 类类别的土地 并分别标上颜色:耕地(草绿色)、林地(深绿色)、未利用地(红色)、建设用地(浅蓝色)、水域(深蓝色)根据监督分类所形成的模板在非监督分类上加载制作土地分类图 对分类模糊的区域用 进行野外判读 再根据判读得到的结果进行影像分类修改 从而得到更加准确的分类结果表 土地利用分类系统一级分类名称二级分类名称含义水域湖泊指天然形成的积水区常水位岸线以下的土地河流指天然形成或人工开挖河流
7、常水位岸线以下的土地林地有林地乔木林地、竹林地灌木林地国家特别规定灌木林地、其他灌木林地其他林地无立木林地、疏林地、未成林地、苗圃、宜林地建筑用地指城镇建设用地、公共基础设施耕地指农作物种植的土地未利用地裸地指表面没有植被或建筑覆盖的土地 分类精度评价通过对 年、年、年 期遥感影像采用 软件中混淆矩阵的方法()评价分类结果的精度的定义分类模板 得到 期遥感影像分类模板精度均达到 以上 符合研究精度标准 土地利用变化速度及程度变化通过土地利用程度变化及变化速度得出分类指标方法 再根据其方法计算出土地利用程度综合指数及变化模型从土地利用遥感影像解译结果 分出 个土地利用类型(分级指数):林地()、
8、耕地()、水域()、未利用地()、建设用地()结果与分析 土地利用面积变化动态分析借助 和 软件 对遥感影像的监督分类影像进行处理 得到研究区土地利用现状统计数据和分布图 见表、图 资源环境 农业与技术 表 年、年和 年的土地利用类型的面积变化土地利用类型 年面积/年面积/年面积/年面积增加/年面积增加/年面积增加/林地 耕地 水域 建筑用地 未利用地 图 年、年、年贵阳市环城高速以内的土地利用现状图 从表 可以看出 贵阳市环城高速以内区域的土地利用类型主要以林地、耕地和建筑用地为主 种类型的土地面积比例之和占总面积的 以上 年的 期占总面积之比分别是 面积变化幅度 从大到小依次为建筑用地、未
9、利用地、耕地、水域和林地 建筑用地的面积变化为 变化最大 水域虽然只减少了 的土地面积 但其变化幅度却是 减少的面积最多在 年贵阳市的耕地、水域和未利用地的面积在逐年减少 只有建筑用地的面积大幅度增加 林地的面积由 年仅增加了 比例仅增加了 分析其原因主要是由于贵阳市的居民对绿化环境的要求提高和政府退耕还林、封山育林的政策影响 耕地面积比例由 年的 减少到 年的 再到 年 共减少 建 筑 用 地 面 积 比 例 由 年 的 增 加 到 年 的 再 到 年 从 年 的 到 年 的 大幅度增加了 贵阳市的经济的快速增长及国家在“十一五”与“十二五”个五年计划的大力扶持 如金阳新区的建立和龙洞堡飞机
10、场等大型的建筑 占用了大量的土地 即城市的扩建占用了大量的农田 造成了耕地面积大幅度下降 未利用地面积比例由 年 减少到 年 未 利用地的 总面积基 数 较 小 只 减 少 了 水域面积从 年 到 年 减少了 的土地 这与贵阳市市政府的生态文明城市“避暑之都”有很大的关联 土地利用类型转换土地利用转移矩阵是通过不同时期段的土地利用转换的 本研究区域的转移矩阵是利用 软件中数据融合、叠加分析和面积计算等步骤 得到了属性表 用 软件中的数据透视表生成 期的转移矩阵表 最终得到贵阳市环城高速以内区域的 年、年和 年的转移矩阵表 见表 由表 可知 年 耕地、水域和未利用地都有所减少 其中减少最多的是耕
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