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1、土地利用/土地覆盖分类中遥感与GIS的原理与应用阐述专业：自然地理姓名：金霞学号：20114017005土地利用是指人类对土地自然属性的利用方式和目的意图，是一种动态过程。土地覆盖是指自然营造物和人工建筑物所覆盖的地表诸要素的综合体，包括地表植被、土壤、湖泊、沼泽湿地及各种建筑物（如道路等），具有特定的时间和空间属性，其形态和状态可在多种时空尺度上变化。遥感技术是从远距离感知目标反射或自身辐射的电磁波、可见光、红外线结目标进行探测和识别的技术。地理信息系统(GeographicInformatio
2、nSystem,GIS)是在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。遥感和GIS技术可以探测土地利用、土地覆盖状况变化情况,并且能够预报未来农用地和建设用地的可能变化趋势,与传统作业方式相比,舍去了许多转绘、清绘、数字化等繁杂的工作环节,节省了大量的人力、物力,减少了误差的来源和积累。为决策土地使用提供科学依据。遥感主要作为基本信息源，为宏观、迅速、动态地了解土地覆盖的分布状况提供可能。目前,对于全
3、球、洲际、区域等不同尺度的土地覆盖分类以及土地利用/土地覆盖变化研究,AVHRR、MODIS、TM、Vegetation等遥感数据成为土地覆盖和变化检测研究的重要数据源,对于环境监测起着不可或缺的作用。对于一些山区和人类难以进入的地区，遥感技术可作为唯一的获取手段。遥感分类分为遥目视解译和自动分类两种，目前遥感图象分类识别一般基于光学和计算机图象处理技术通过人工目视解译制图完成，而遥感图象自动识别方法尚不完善，达不到实用化的要求，需要进一步的探讨。由于遥感数据难以大比例尺、高精度地表达全球土地利用
4、变化状况，它通常被用于区域案例研究或探询土地利用变化的热点地区等。GIS是土地利用/土地覆盖分类中主要的分析工具，它提供很多分析方法以及强大的数据库。GIS技术在土地利用/土地覆盖分类中主要的方法有：（1）空间叠加分析方法，空间叠加分析技术是十地利用/土地覆盖变化动态监测过程中最常用的技术手段。通过叠加分析技术，能揭示十地利用/土地覆盖变化的信息，达到动态监测的目的。（2）空间统计分类方法，主要用于数据分类和评价。（3）智能系统方法，它利用思想对土地利用/土地覆盖类别之间的界限通常是模糊的现象，进
5、行土地利用/土地覆盖精确分类。几年来，土地覆盖分类的研究中大部分都用到了由遥感数据生成的植被指数NDVI。植被指数可以将多光谱资料压缩为一个数值来评价和估测作物状况,还可以从中消除部分大气的影响,压抑较稳定背景地物信息,突出植被长势信息等。NDVI可以进行土地利用分析，是因为NDVI能较好地反映绿色植物生长状况和分布,可以宏观地反映地面绿色植物的生物量和覆盖度等植被定量特征。NOAA卫星的AVHRR探测器进行探测时，通道1波长为0.5-0.68μm,位于植物可见光波段的吸收谷;通道2波长为0.72
6、-1.10μm,位于近红外波段强反射区。其主要原理是绿色植物在可见光波段（0.6um-0.7um）强吸收，而在近红外波段（0.7um-1.1um）强反射，因此这两个波段很适合监测植被，突出植被长势信息。归一化植被指数NDVI=(CH2-CH1)/(CH2+CH1)其中CH2和CH1分别表示NOAA卫星通道2和通道1的反射率。一般较茂密的植被的NDVI值在0.6附近,适中植被在0.24附近,稀疏植被在0.09附近,裸土在0.025附近,云约为0.002,水为负值。利用NDVI进行地表特征分类情况如下
7、：(1)沙漠和荒漠的特征分析：沙漠化指的是天然或人类引发的过程,使沙漠外围向干旱化或生物生产率不断下降的不可逆转的变化,荒漠或沙漠为浅黄色沙粒,可见光通道的反射率平均值为20.5%,近红外通道反射率的平均值为21.5%,NDVI的数值分布在0~0.022之间。以上这几个数值就作为荒漠判识的阚值。(2)水体的特征分析:NOAA资料的1、2、3通道分别为可见光、近红外和热红外通道,植被在AVHRR通道1的反射率较通道2的反射率低,水体在通道1的反射率较通道2的反射率高。在通道2的波长范围内,植被的反射
8、率明显高于水体的反射率,所以在卫星图像上可以容易区分出水体和非水体的界限.水体判识阚值是NDVI小于0且1道的反射率小于11%,而对于黄河和黄土高原地区的河流通道1的反射率阚值则为小于14·5%。(3)城镇的特征分析:城镇在NDVI植被指数图上一般为空白或数值很小的区域且相对位置固定,判识阚值为NDVI≤0。(4)林地、农田、草地的判识：对于林地、农田、草地等植被的判识根据不同的植被群落、植被指数的差异及其各种植被生长的物侯期,选择最佳时相的资料,用不同的NDVI阚值来区分不同的植
