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土地资源是人类赖以生存和发展的基础。随着我国经济的发展,城乡建设用地与耕地变化这一环境问题变得越来越突出,利用遥感技术及时准确监测土地利用的动态变化是合理解决这一问题的重要环节。为了更好地对土地资源进行管理,山东省拟建立土地利用动态遥感监测长效机制,对省内城市土地利用情况进行监测,选定济南市作为试点城市。
本文研究的目的是通过开展土地利用动态遥感监测技术和方法研究,对比分析多种遥感处理方法,主要从遥感监测技术路线、影像处理技术、变化信息提取、外业调查、变化信息数据库建立、制图和统计汇总等几个方面,发展适合济南市采用的监测方法,形成具有可操作性的遥感监测技术流程,为在山东省全面开展土地利用动态遥感监测奠定技术基础,并获取济南市槐荫区土地利用变化信息。
本文采用SPOT5卫星影像,以槐荫区为实验区开展了土地利用动态遥感监测。在PCI软件环境下进行影像处理、变化信息提取等,在Mapinfo软件环境下进行修正、建库等。采用比较和讨论的方法,分析了土地利用动态遥感监测过程中的几何纠正精度与方式、融合方法、增强方法、变化信息发现和提取方法、外业调查内容与方式、变化信息数据库内容、制图统计等。本文对监测结果进行了外业验证,通过对监测结果的精度分析,评价了选用的土地利用动态遥感监测技术路线的合理性,并通过统计归纳方法分析了济南市槐荫区土地利用变化情况及其主要驱动因子。
研究结果显示:(1)济南市进行土地利用动态遥感监测技术流程主要包括收集资料、空间数据处理、变化信息提取、外业调查修正、建立变化信息数据库、计算机成图和统计汇总等6个环节。(2)几何多项式纠正可以满足平坦地区的几何精度要求;对差值图像进行密度分割处理更易发现、区分变化信息;差异主成份法和光谱特征变异法准确率较高,两者结合具有操作简单、兼顾多种变化信息、准确率高等特点;没有GPS仪器时测量实地面积可以采用大比例尺地形图外业调绘的方式进行。(3)内业判读准确率为91.9%,判读属性误差通过外业验证基本上消除,面积误差均不超过15%,监测精度符合要求。(4)获取了济南市槐荫区2003年3月~2005年6月的土地利用变化信息,结果表明:槐荫区土地利用变化主要发生在城乡结合部地区;以建设用地变化为主,建设用地扩大以占用耕地为主;主要驱动因子是城乡建设发展。