基于RS／GIS技术的厦门市土地覆盖变化研究

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1、第17卷第3期厦门理工学院学报V0l_l7No．32009年9月JournalofXiamenUniversityofTechnologySep．2009基于RS／GIS技术的厦门市土地覆盖变化研究代晨阳，余明(福建师范大学地理科学学院，福建福州350007)[摘要]综合应用RS／GIS技术，以1994年5月12日的LandsatTM影像和2003年4月25日的Land·satETM4-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年间厦门市土地覆盖状况变化显著，耕地大量减少，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

2、地总量增加很少；综合年变化速率不大；多山I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有明显变化．[关键词]土地覆盖变化；决策树分类；RS／GIS[中图分类号]TP79[文献标志码]A[文章编号]1008—380,4(2009)03—0042—060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¨J．前人在土地覆盖状况及其动态变化方面已做过许多相关研究并证明了其实际价值．传统的土地利用／土地覆盖变化研究手段主要以行政单位的统计数据为依托进行，耗时长，成本高．RS和GIS技术的发展弥补了其弊端，更直观的发现土地覆盖发生

3、变化的位置、分布、范围、类型和大小等信息，从广度上拓展了研究对象．本文经过对两期影像分类结果的对比研究，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，研究结果对土地覆盖变化过程的认识和厦门市地方经济建设决策都有重要意义．1研究区概况厦门市地处福建省东南部，九龙江人海处，背靠漳州、泉州平原，濒临台湾海峡，陆地面积1565．09km，海域面积390km，海岸线234hm，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

4、位于思明区；文化教育事业集中于集美区．2研究方法2．1数据收集和遥感影像预处理影像数据源为1994年5月12日的LandsatTM影像和2003年4月25日的LandsatETM+影像．波段4、3、2对于绿色植物比较敏感，波段2、3、4、5是提取水体的有效波段⋯．为增大各类地物的反差，采用了除热红外波段外的TMI、TM2、TM3、TM4、TM5、TM7共6个波段．辅助数据有[收稿日期]2009—08—11[修回日期]2009—09—09[基金项目]教育部重点实验室基金项目(GCWD200802)[作者简介]代晨阳(1986一)，女，河南安阳人，从事遥感和地理信息系统应用与区域发展研

5、究·44·厦门理工学院学报2009经由表1和图2可看出：根据波段2、3灰度值的和大于4、5波段的灰度值的和可以将水体、建设用地及特殊地类与林地和耕地分开，依据波段4、5、7的灰度值的和水体在47左右远小于建筑用地(254左右)和特殊地类(362左右)可以通过设置阈值将水体区分开来，根据影像特点和试验，将94年的设置为60，03年的设置为65．同样的方法再把建筑用地和特殊地类分开，阈值设为300．又由于耕地6个波段灰度值都比林地高，6波段灰度值的和耕地在497附近而林地在331附近，根据多次试验，阈值设为410将林地与耕地分开．决策树如图3所示，分类结果如图4所示．图3基于光谱值建立

6、的决策树Fig．3SpectraofthevalueestablishedbasedondecisiontreeNwES图例一水体·，_lI盏建设用地特殊用地km1522．530l9942003图41994年和2003年土地覆盖分类对比图Fig．4Compansonof1994&2003landcoverclassificationmaps2．2．2精度评价利用遥感手段监测土地覆盖变化，分类精度指标主要有生产者精度、用户精度、总体精度和Kappa系数等，精度与所选训练样本有关，本文为每类选取2O个样本共100个样本点建立混淆矩阵，各指标计算结果见表2所示．从精度评价结果来看，整体精

7、度>80％，满足土地覆盖变化研究的要求．第3期代晨阳，等：基于RS／GIS技术的厦门市土地覆盖变化研究表2土地覆盖分类精度评价Tab．2Accuracyevaluationonlandcoverclassification2．3结果分析2．3．1土地覆盖转移矩阵与土地覆盖变化数量特征土地覆盖变化包括覆盖类型的面积变化、空间变化以及类型之间的转换情况，通过分析土地覆盖类型的总量变化，可以了解土地覆盖变化总的态势和土地覆盖类型结构的变化引．在前述实验结果的基础上，利用GI