基于RS与GIS的黄冈市土地利用时空变化分析

来源:用户上传      作者:

　　摘要：以黄冈市为研究区域，利用RS和GIS技术对 Landsa5 TM影像进行处理。采用监督分类方法提取了黄冈市2001年和2009年两期土地利用信息，生成土地利用类型转置矩阵，应用单一土地利用动态度和综合土地利用动态度模型分析土地利用类型的时空变化规律，并对黄冈市土地利用的未来时空变化的趋势进行了预测。结果表明，9年间黄冈市耕地、建设用地和其他类型一直处于增长趋势，耕地和建设用地增幅较大，其他类型增幅较小；林地、裸地和水体面积处于下降趋势，其中林地下降最快，其次是裸地，而水体下降较小。黄冈市各土地利用类型总变化面积大小为：其他类型>耕地>建设用地>>裸地>林地>水体>沙洲，沙洲、耕地和林地的变化速度快，其他3种类型的变化速度相对较慢；沙洲、裸地和水体的年变化率较大，其中沙洲最大。
　　关键词：黄冈市；TM影像；土地利用结构；时空变化
　　中图分类号：F301.24 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2015）19-4709-05
　　DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.19.013
　　Abstract： By processesing landsat5 TM images of Huanggang city with RS and GIS technology， the land use information of Huang gang in the year 2001 and 2009 was extracted by supervised classification. Spatio-temporal variation rules were explored by counting area and building change matrix. Through calculating discrete land use dynamic degree and integrated land use dynamic degree， the future change tendency of land use structure in Huanggang city was forecasted. The results showed that area of cultivated land， building land and other land in Huanggang city increased in the last 9 years； and the increasing amplitude of cultivated land and building land was larger than the others. Area of forest land， bare land and water body decreased in the past 8 years； and the reducing speed of forest land was the highest among them， followed by bare land， while the water just decreased a little. In addition， the absolute change area of land use types ranked as otherland >cultivated land>building>bare land>forest land>water body>sandbar. Change speed of sandbar， cultivated land and forest land was higer than the others； and the annual change rate of sandbar， bare land and water body was all comparatively higher， among which sandbar was the highest.
　　Keywords： Huanggang City； TM image； landuse structure； spatio-temporal variation
　　土地是人类赖以生存的基础。土地利用的变化不仅改变了自然景观面貌，而且对气候、土壤、水资源等均会产生深刻影响。同时，土地利用变化过程蕴涵了大量人类活动的信息，开展土地利用变化研究对揭示区域人地关系演变规律具有重要意义[1]。利用遥感影像、遥感软件和GIS技术对这一问题的研究得到了长足发展，摆脱了传统方法（需要耗费大量人力、物力去实地收集数据，然后统计分析）的桎梏，节省了大量的人力、物力和时间，使研究的手段更加多元化、规范化和定量化。同时使研究者能及时地掌握土地利用发展过程中新的、具体的、细微的变化信息，进行合理规划和科学的引导。国内外利用这一技术做了大量卓有成效的工作。
　　近年来黄冈地区经济得到迅猛发展，但是在经济发展的同时也对“山水城市”黄冈的环境造成了许多的负面效应，其中土地利用手段粗放导致土地质量下降是其中一个重要表现。因此，本研究对黄冈地区行政边界内的土地利用类型，应用ERDAS软件和黄冈市遥感影像，并充分利用现代科技对空间信息的整体把握和综合分析，深入探讨了黄冈市2001～2009年土地转换的方向及原因，提出相关建设性的意见，为黄冈市的土地利用提供借鉴，对今后黄冈市土地合理规划有一定的实用价值。
　　1 研究方法
　　1.1 研究区域概况
　　黄冈市地处湖北省东部，大别山南麓，长江中游北岸，位于东经114°25′-116°8′，北纬29°45′-31°35′。下辖黄州区和红安、罗田、英山、浠水、蕲春、黄梅、团风7个县以及一个县级龙感湖农场，代管武穴、麻城两个县级市，版图面积17 429 km2，总人口约743万。北部和东部为大别山低山丘陵区，海拔500～800 m；中部为海拔100～250 m的丘陵岗地；南部为长江冲积平原。 　　3 结论与展望
　　本研究通过利用遥感和GIS技术对黄冈市2001年和2009年两期遥感影像进行处理获得土地利用类型的分布和数量信息，通过对比和分析，可以得出以下结论：
　　1）进入新时期，黄冈市土地利用的活跃程度明显增加，位置和数量的明显变化反应出土地利用方式随着经济的活跃呈现一年一变甚至一年几变的状况。
　　2）黄冈市城市化进程处在快速发展阶段，生态环境恶化的压力越来越大，粮食安全和耕地红线问题也逐渐突出。这表现在建设用地急剧扩张，林地和水体面积下降，虽然耕地数量在增加，但是在粮食压力加大且大面积开发耕地后备资源的情况下增加的。
　　3）未来黄冈市城市化的速度和经济建设的速度将大幅提升，所以建设用地将迅速增长，但在达到一个临界值之后又会迅速下降；林地的面积将继续呈现下降趋势；水体年变化率和变化速度均较大，所以在未来水体面积的波动将会增大，但是下降趋势短时间内无法改变。
　　参考文献：
　　[1] 王 琳，卢小凤.基于TM影像的盐城市土地利用时空变化研究[J].中国农学通报，2011，27（4）：464-468.
　　[2] 韩丽君.土地利用分类中TM 影像最佳波段组合选择研究[J].太原师范学院学报（自然科学版），2010，9（1）：126-129，144.
　　[3] 张永民，赵士洞.科尔沁沙地及其周围地区土地利用的时空动态变化研究[J].应用生态学报，2004，15（3）：429-435.
　　[4] 王秀兰，包玉海.土地利用动态变化研究方法探讨[J].地理科学，1999，18（1）：81-87.
　　[5] 闫建伟.基于TM影像的焦作市土地利用研究[J].现代测绘，2011，34（4）：25-27.
　　[6] 李志江，胡召玲.基于TM/ETM+影像的新沂市土地利用时空变化研究[J].淮海工学院学报（自然科学版），2009，18（4）：46-49.
　　[7] 陈树辉，刘忠华，刘 翔，等.基于TM遥感影像的南京市水体信息提取[J].安徽农业科学，2011，39（11）：6863-6865，6876.
　　[8] 徐志红，盛乐山.基于遥感影像的土地利用时变信息提取[J].测绘信息与工程，2004，29（2）：23-25.
　　[9] 杨 杰，秦 凯.基于遥感影像的土地利用信息的自动提取与制图[J].河南理工大学学报（自然科学版），2008，27（6）：665-671.
　　[10] 赵庚星，窦益湘，田文新，等.卫星遥感影像中耕地信息的自动提取方法研究[J].地理科学，2001，21（4）：224-229.
　　[11] 陈 飞，高佩玲.基于GIS 和Markov模型的土地利用时空变化研究[J].干旱区资源与环境，2012，26（8）：74-78.
　　[12] 陈 雷.TM信息提取土地利用类型的几种处理方法[J].东北测绘，1998，21（4）：23.
　　[13] 王 超，马玉晓. 基于RS 和GIS 的遥感影像专题地图编制[J].平顶山工学院学报， 2005， 14（1）：30-31.
　　[14] 许 超，何 静.基于遥感的土地利用/覆盖信息动态变化监测分析――以扬州市为例[J].东北林业大学学报，2010，38（4）：128-130.
　　[15] 王邦松，艾海滨，安 宏，等.航空影像色彩一致性处理算法研究[J].遥感应用，2011（1）：45-49.
　　[16] 张海玲，胡 宾，益建芳.遥感与地理信息系统GIS在土地利用动态监测中的应用[J].遥感与航空摄影，2004（2）：43-46.
　　[17] 黄冈市统计局.黄冈市1997-2011年统计年鉴[M].黄冈市统计局，湖北黄冈，2012.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/8/view-11653599.htm