上海浦东新区土地利用变化及其生态环境效应

上海浦东新区是我国快速城市化的典型地区,尤其1990~2001年,是浦东新区快速城市建设和扩展时期。依据1990、2001年两时相的卫星遥感数据,运用图像处理软件进行监督分类,提取了浦东新区两时相土地利用信息,分析了浦东新区1990~2001年土地利用变化特点和土地利用类型的转化特征,探讨土地利用的变化对生态环境的效应。研究表明：①11年间浦东新区农业用地和水体急剧减少,其中农业用地减少了58.16%,水体减少了 17.4%;②1990~2001年浦东新区城市扩展用地55%由农业用地转化而来,35.26%由水体转化而来;③土地利用的快速变化引发了水资源面积减少、水体污染加重和需水量增加,以及大气污染加重、大气温度上升和地面热中心面积扩大等生态环境问题。     

基于SRTM DEM数据的三峡库区地貌类型自动划分

传统地貌类型划分时多是基于单一或固定的地形因子进行分析，存在一定的片面性和主观性。以90 m分辨率三峡库区SRTM DEM数据为基础，利用均值变点分析法确定了三峡库区地势起伏度的最佳统计单元面积为234 km2；并采用相关矩阵法和雪氏熵值法获取三峡库区地貌类型划分的最佳因子组合为高程、起伏度、坡度、全累计变率、坡度变率、高程变异系数；同时借鉴遥感图像自动分类原理中的ISODATA非监督分类功能完成了三峡库区8种地貌类型的自动划分。分类结果与三峡库区实际地貌类型相符，对三峡库区资源开发、水土流失、土地利用的研究具有参考价值     

江汉平原土地利用对钉螺分布的影响研究

分析了江汉平原2009年易于钉螺孳生的3种土地利用类型（滩地、河渠和水田）比例与钉螺密度的关系。首先，在ERDAS9.2和ENVI4.7软件中对江汉平原2009年的Landsat5TM遥感影像进行了预处理。在已有的多期土地利用数据的基础上，借助eCognition软件利用向量相似度指标来提取土地利用变化区域，结合目视解译经验并运用遥感指标通过建立规则集对变化区域进行分类，将变化区域的分类结果更新2000年数据，得到了该区域2009年的土地利用数据。接下来，整理了江汉平原2009年螺情资料并计算出村级钉螺平均密度，绘制了2009年钉螺分布图。将绘制的钉螺分布图与土地利用分类图叠置分析，并结合收集的螺情数据确定了钉螺易于孳生的3种土地利用类型，分别为滩地、河渠和水田。最后，将钉螺密度与这3种土地利用比例进行线性回归分析。研究结果表明，钉螺密度与这三种土地利用类型比例存在线性回归关系，模型精度为R2=0857。该结论对通过遥感影像来估算钉螺密度具有指导意义，另外也可以为湖北省提出合理用地和灭螺并重的土地利用模式提供一定的科学参考     

亚热带低山丘陵区土壤遥感监测图像处理

用TM图像对亚热带低山丘陵地区进行土壤遥感监测时,根据该地区的环境特点,采用线性光谱混合分解、缨帽变换、纹理提取等多种图像处理方法来突出土壤信息,消除噪声。研究结果表明,仅用TM遥感图像进行土壤分类,经过去噪处理的TM6可以使土壤分类精度提高5%以上;经过其它图像处理提取的一些图像特征对某些土壤类型表现出较强的区分能力,经线性光谱混合分解处理消除植被光谱的特征图像及其纹理对水稻土的识别精度较原图像普遍提高,缨帽变换对潴育型水稻土和测渗型水稻土有最好的分类精度,但在提高总分类精度上并没有优势,除了线性光谱混合分解图像处理方法外,其它的图像处理方法得到的特征图像加入原始图像信息能起到提高总分类精度的作用。     

基于知识的洞庭湖湿地遥感分类方法

湿地遥感影像分类是遥感研究的一大难题。分析洞庭湖不同湿地类型在遥感影像上的光谱曲线规律,利用两个季节的洞庭湖ETM数据,并辅助以物候特征和地面GIS信息,通过遥感软件Erdas Image的专家分类知识库建立决策树分类方法,结合研究区的DEM进行洞庭湖湿地的影像分类,通过专家分类器分层次实现了包括水体、泥沙滩地、防护林滩地、湖草、芦苇滩地和苔草滩地以及其他水体7种湿地类型的分类。相比传统分类方法,专家分类过程以规则为基础,可以同时利用多个条件进行分类,减少了数据处理时间,同时还提高了分类精度,最终得到试验区较为可靠的遥感分类图像。     

基于决策树分类的根河市土地利用变化及驱动力分析

以内蒙古自治区根河市为研究区,基于ArcGIS 9.2和ENVI 4.8平台,以2000年、2004年和2010年Landsat TM遥感影像为数据源,首先提取NDVI、MNDWI和森林郁闭度来建立决策树并执行分类;然后对分类结果采用土地利用转移矩阵、土地利用动态度进行变化分析;最后运用主成分分析法得出导致该地区土地利用变化的驱动力因子。结果表明:决策树分类可适用于该类研究区的土地利用分类,且分类精度较高;研究区地物类型有显著的变化,区域的主要土地利用变化表现为林地和居民地面积的大幅增长,疏林地和草地的大面积丧失;通过主成分分析得出人口和经济发展、农业生产条件和经济产业结构调整等是促进该区土地利用变化的主要驱动力因子。     

基于随机森林和Sentinel-2影像数据的低山丘陵区土地利用分类——以重庆市江津区李市镇为例

精准的土地利用信息是土地资源监测和管理的基础。为提高低山丘陵区域的土地利用分类精度，选取重庆市江津区李市镇为研究案例，基于随机森林方法，以Sentinel-2影像数据和地形因子为数据源，提取3种变量（传统遥感数据，红边遥感数据和地形因子），合计23个特征指标，构建3个具有不同输入变量的组合模型，以提取研究区土地利用信息，分析变量的重要性。结果表明：（1）传统遥感数据模型中顺序添加红边遥感数据和地形因子，总体分类精度分别为86.54%，87.19%，88.61%；Kappa系数分别为 0.800 9，0.810 2，0.831 4；（2）对模型精度有重要影响的特征指标依次是波段B2(Blue)，B4(Red)，B3(Green)，改进归一化差异水体指数(MNDWI)和波段B5(Vegetation Red Edge 1)；(3）基于随机森林的遥感数据和地形因子的组合方法，是获取研究区高精度土地利用信息的一种有效手段。研究成果可以为地形复杂区域的土地利用分类提供参考。     

GIS环境下基于DEM的中国流域自动提取方法

应用地理信息系统平台,建立基于水文站网和水资源信息的空间化水循环数据库是研制开发全国水循环信息管理系统的关键和基础,为了与全国水文站网的观测资料相匹配,水循环数据库的结构将按流域组织,因此快速、有效地自动提取全国流域是所有工作进展的前提。为了从数字高程数据中自动提取全国流域,以提高基于GIS的全国水资源信息获取的效率,从DEM的特性出发,提出了一种从DEM中自动提取全国流域的实用方法。该方法利用1：25万DEM数据,首先将全国流域划分为14大流域片,并在每一流域片内分别提取流域。提取过程如下：首先对DEM数据进行填洼和削峰,然后确定每个栅格单元的水流方向,再根据各栅格单元的水流方向,计算出每个栅格单元的汇流能力,根据汇流能力采用阈值法确定河流网络,最后通过河流网络和流域出水口,快速识别出所有子流域。另外,还给出了利用GIS软件ARC/INFO GRID提取全国流域的AML程序代码,并以海河流域作为实验区将抽样测量结果和自动提取结果进行了实验对比分析,其结果表明利用该方法提取的流域数据与利用手工方法绘制的流域基本一致,证明该方法是有效的。     

“3S”技术在土壤侵蚀研究中的应用

“3S”技术是进行土壤侵蚀研究的有效工具，可以对土壤侵蚀分布与强度的动态变化进行快速监测，为水土保持决策提供依据。介绍了水力土壤侵蚀分类分级标准；研究了植被覆盖度、坡度和土地利用因子的TM影像判读方法：以TM432合成的假彩色图像和NDVI植被指数灰度图像提取植被覆盖度、DEM数据派生坡度数据、土地利用现状图获得耕地分布。以湖北省东北地区为研究区域，通过对植被覆盖度、坡度和土地利用指标的综合分析确定了该区土壤侵蚀现状和动态变化。在ARC/INFO 软件支持下，利用研究区2000年的TM图像对该区土壤侵蚀强度、空间分布进行了分析，并与1995年调查数据进行了比较，分析了研究区土壤侵蚀动态变化。     

土地利用和生态系统服务功能变化研究——以三峡库区大宁河流域为例

将土地利用类型分类为耕地、有林地(森林地)、灌木林地、草地、迹地、水体、建设用地和未利用地8类.以遥感数据为数据源,通过自动分类和人工解译相结合的方法获取了以上土地利用类型,并对三峡库区大宁河流域的土地利用变化过程和驱动力做了分析.以Costanza等人的全球生态系统服务价值的估测结果为基础,对各种地类生态服务功能价值重新赋值,进而估算近30年大宁河流域的生态服务价值,分析了其变化过程.结果表明:近30年,大宁河流域土地利用总的变化趋势是林、灌、草地经历了不断破坏和缓慢恢复的过程,耕地面积经历了先增后减,建设用地不断扩展.经济发展、人口增长和国家政策是土地利用变化的主要原因.生态系统服务功能经历了一个先损害后恢复的过程,表现为生态服务价值从1973年到1995年不断减少,而1995年到2002年连续增加.     

湖沼钉螺孳生环境分布的遥感调查研究

以试验区不同环境类型洲滩钉螺螺情与环境因子进行了调查分析，利用遥感图像编制地貌类型图，土壤类型图和土地利用类型图，在地理相关分析与主导因素分析基础上采取多图件逐步套合方法，以土地利用类型图为主，结合地面钉螺抽样调查和钉螺被动扩散等非遥感信息进行多信息复合，编制了试验区钉螺孳生环境分布图。     

苏南现代化进程中的遥感土地利用动态监测——以苏、锡、常地区为例

地少人多的广大苏南地区早在６０年代已形成了强大的经济实力,改革开放以来,乡镇企业的迅速崛起带动了地区经济的全面发展。随着苏南经济的迅速发展,土地开发和利用方式也发生了较大变化。人地矛盾、人与空间的不协调日益严重。改善投资环境、合理利用城市土地、促进苏南经济的持续、快速发展,必须更好地实现土地利用的动态监测。为了适应这种新的需求,本文以苏、锡、常地区土地动态变化研究为背景,采用人机交互式解译遥感图像,将多时相遥感信息进行复合,用地理信息系统软件进行分析处理并输出图件。并对苏、锡、常地区的土地利用动态变化特点、各类型变化情况进行了具体分析。实践证明,该方法是行之有效的     

基于多源遥感影像融合的武汉市土地利用分类方法研究

准确高效的获取土地利用信息,对于合理利用和开发土地资源具有十分重要的意义。在快速城镇化地区,土地利用活动频繁且密集,土地利用格局演变十分剧烈,增加了城市土地利用精准分类的不确定性;且受环境气候和云雨天气影响增加了有效光学影像获取的难度。为提高城市土地分类精度,该文选取武汉市中心城区为研究案例,以Sentinel-1A和Landsat8 OLI影像为数据源,采用Gram-Schmidt变换方法进行影像融合,选取最大似然、支持向量机、CART决策树、BP神经网络等4种分类方法对融合的影像进行分类,提取了研究区土地利用信息,并对其进行分析。进一步,通过与光学影像的分类结果对比,探究了Sentinel-1A和Landsat8 OLI融合影像在土地利用信息提取方面是否具有优势。研究结果表明:(1)对比其他3种方法,CART决策树分类方法对于融合后的影像分类精度最高,总体分类精度和Kappa系数分别达到88.55%和0.841 4;(2)与光学影像相比,Sentinel-1A和Landsat8 OLI融合影像可以更有效地获取高精度城市土地利用信息;(3)基于多源遥感影像融合的CART决策树分类方法是获取研究区高精度土地利用信息的一种行之有效的技术手段。研究成果可为快速城镇化区域的土地利用分类提供参考。     

不同土地利用类型的地表特征参量的遥感反演研究——以猫跳河流域为例

利用2007年5月Lansat5 TM数据,运用单通道算法,基于全国遥感监测土地利用/覆盖分类体系,对贵州省猫跳河流域的地表特征参量进行了反演,得到不同土地利用类型下的典型地表特征参数值。在3种主要的土地利用类型中,林地的植被指数最高、地表温度最低,农田的植被指数最低而地表温度最高,草地介乎林地和农田之间。城镇建设用地主要表现为热岛效应,而水域则主要表现为地表温度（LST）和归一化植被指数（NDVI）的双低特征。进一步对二级土地利用类型的分析表明,由于结构、功能的不同,土地利用二级类在地表特征参量方面也表现出了有规律地变化。有助于深入认识不同土地利用类型的物理特征,可以丰富主要土地利用类型的影像分类的先验知识,有望将不同土地利用方式的生态环境效应研究推进一步     

基于矢栅混合数据模型的土地适宜性评价研究

土地适宜性评价一般为单独基于栅格数据模型或者单独基于矢量数据模型。单一的数据类型在进行土地适宜性评价时对信息的表达难免存在不足。结合面向对象的思想,以土地评价的对象个体为评价单元,利用矢量数据的评价单元边界来分割各类因子作用分值数据,并将评价单元对象内数据统计分析后的结果通过栅格图斑标号对象的联接,入库作为评价单元该因子的作用分值,再根据确定的各因子权重,计算因子的综合评价分值来建立矢量栅格混合数据模型。在此基础上实现了算法,并以浙江省标准农田建设为例,在标准农田立地条件评价中进行了试验。试验结果表明,提出的矢栅混合数据模型能够较为全面地反映地块的各方面要素信息,保证了土地适宜性评价的准确性,并为土地适宜性评价的数据混合提供了一种新的思路。     

怒江云南北段的村域土地利用及驱动力分析

驱动力分析是土地利用研究的重要内容。选择怒江流域北段高黎贡山自然保护区周边4个自然村为研究对象，应用高分辨率SPOT 5遥感影像数据，结合实地逐块核实，对土地利用/覆被进行分类，并建立土地利用类型分类系统，用Fragstats 33分析得到村域土地利用格局和特征；同时，采用入户调查、半结构访谈和问卷调查等方法，获得的村域详细社会经济数据，建立土地利用与社会经济之间的关联，分析村域土地利用的驱动力。结果显示：村域土地利用主要受自然条件、受教育程度、生活习俗等因子的驱动，且经济收入主要依赖于粗放的土地利用。研究结果能为怒江云南北段的土地资源合理利用和村域经济发展提供数据支持；研究方法可作为局域尺度土地利用研究的参考     

GIS支持下的岷江上游流域景观格局分析

在GIS技术支持下,利用2000年遥感资料,在土地利用分类基础上编制景观类型图;运用生态学与景观生态学的基本原理,选取景观斑块数、变异系数、分维数、分离度、破碎度等反映景观空间格局的指数,从景观斑块特征、景观形状、景观异质性以及景观的空间分布等方面对岷江上游流域的景观格局进行了分析。结果表明：①草地与林地构成了研究区景观的主体,二者面积占研究区总面积的95.12%,草地因其面积最大而成为整个景观的基质;②研究区幅员辽阔,以藏、羌族为主的少数民族居民喜好聚居等特点,使得耕地、城乡居住建设用地出现小聚居、大散居格局,其分离度与破碎度均较大;③因研究区海拔高差大,整个景观格局呈现出明显的垂直分布特征,从山谷到山顶依次按照城乡居住建设用地—耕地—林地—草地—水域—未利用地的顺序分布。