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基于RS和GIS技术的厦门市土地覆盖变化研究 代晨阳，余明，季青 (福建师范大学地理科学学院，福建福州350007) 摘要：综合应用RS和6IS技术，以1994年5月12日的LandsatTM影像和2003年4月 25日的LandsatETM+影像作为数据源，通过基于光谱值的决策树分类方法，对厦门市的土 地覆盖状况进行研究．结果表明：约10年间厦门市的土地覆盖状况发生了很大改变：面积 上耕地明显减少，林地明显增多，建设用地整体增多且结构有所改变，常规建设用地面积总 量增加的很少；综合年变化速率不大；多山临海的地理环境是城市扩张的驱动力，造成土地 覆盖情况在空间分布上也有明显变化． 关键词：土地覆盖变化；决策树分类；RS；6IS 1引言 土地覆盖是指地表自然形成的或者人为引起的覆盖状况，是地球表面的植被 覆盖物和人工覆盖物的总称【lJ。随着经济迅猛发展和人口急剧增长，土地资源变 的更加宝贵，了解必威体育精装版的土地覆盖状况及其动态变化对一个地区的规划决策有着 重要的意义[241。前人已经做了许多相关研究，实践证明有很实际的研究价值睁13】。 传统的土地利用／土地覆盖变化研究手段主要是以行政单位的统计数据为依托进 行的，耗时长，成本高。随着RS和GIS技术的发展，周期短成本低的遥感影像 数据弥补了传统研究中弊端，并且更容易直观的发现土地覆盖发生变化的位置、 分布、范围、类型和大小等信息，研究对象的广度也有了较大拓展。本文经过研 段的光谱特征，分别建立了基于象元光谱值的决策树，对遥感影像进行分类，并 用GIS手段进行后期辅助研究，从数量转变和空间分布上分析了厦门市的土地 覆盖变化状况。研究结果不仅对土地覆盖变化过程的认识有重要意义还可以为厦 门市地方经济建设提供部分决策支持。 2．研究区概况 厦门市地处福建省东南部、九龙江入海处，背靠漳州、泉州平原，濒临台湾 海峡，面对金门诸岛，与台湾岛和澎湖列岛隔海相望。厦门由厦门岛、鼓浪屿、 内陆九龙江北岸的沿海部分地区以及同安等组成，陆地面积1565．09km2，海域 面积390km2，海岸线234公里，有大小31个岛屿。主要土地利用类型有林地、 耕地、建设用地和水体等。厦门属亚热带气候，温和多雨，主要作物有水稻、小 麦、花生等。厦门市现辖同安、翔安、集美、海沧、思明、湖里6个区。工厂多 集中于开元镇、杏林镇；商业区位于思明区；文化教育事业集中于集美区：鼓浪 屿风景集中，为著名的旅游胜地。自1980年创办经济特区，至80年代末90年 代初已成为带动闽东南金三角经济腾飞的龙头，是一个国际性海港风景城市。 网 2∞裤研究区影像 图1研究区地理位置和范围图 3．研究方法 3．1数据收集和遥感影像预处理 ETM+ lj的Landsat 以1994年5月12H的LandsatTM影像和2003年4月25 影像作为主要数据源。波段4、3、2对丁绿色植物比较敏感，波段2、3、4、5 是提取水体的有效波段【I”。为r增大各类地物的反差，本研究采用除热红外波 年厦门市土地利用图和厦门T1j界限等矢量图层，主要用来做分类评价和GIS空 间分析的应用。 利用遥感软件组合多波段数据的功能，将前述6个单波段驮度影像组台成多 波段影像，依据控制点数据对影像进行几何精校正，使影像符合地图投影的需要， 然后为多波段影像和厦门市界设置投影，奉研究采用的是WGS坐标系、UTM 投影，利用遥感软件用市界图层裁剪整幅影像，得到只在厦门市行政范罔内的影 像作为研究区。山于分类方法采刚基于光谱值的决策树方法，为了尽量保留原始 影像的信息，所以不做辐射增强等光谱处理。 3．2遥感影像分类和精度评价 3．2l各类地物的光谱值分析 基于光谱值的分类方法是切实可行的，前人已成功的进行了一些研究”’”l。 常用于提取水体的谱间关系法原理就是利用波段2加波段3的灰度值大于波段4 加波段5的灰度值”…，而根据试验中采集的样本可以看到建设用地也