基于GIS和RS的延龙图土地利用动态变化研究

第 ３ ４卷
第 １期
Ｖｏ ． ４Ｎｏ １ １３ ．
Ｍａ．２ ２ ｒ ０１
２１ ０ ２年 ３月
基 于 ＧＩ Ｓ和 ＲＳ的 延 龙 图 土 地 利 用 动 态 变 化 研 究
满 卫 东 ， 李 春 景
（ 边 大 学 理学 院 地 理 系 ， 林 延 吉 １ ３ ０ ） 延 吉 ３ ０ ０
中 图 分 类 号 ： ９ ２８ Ｃ １． 文献标识码 ： Ａ 文 章编 号 ：１ ０ —７ ９ （ ０ ２ ０ — ０ ２ —０ ０ ４ ９ ９２ １ ） １ ０ １ ６
土地 利 用是人 类最 基本 的经济 活动 ， 是一 个 多 目标 、 多层 次 的 系统工 程 ， 各种 驱 动力 的作 用 下 不断 变 在 化 ｌ 。土 地利用 覆盖 变化 （ ａ ｄＵｓ ｎ ｏ ｅ ｈ ｎ ｅ 简称 Ｌ ｃ 研 究 如 今 己成 为 土地 科学 、 球 系 统 ＿ 】 ］ Ｌ ｎ ｅａ ｄ Ｃ ｖ ｒＣ ａ ｇ ， ｕＣ ） 地
摘 要 ：根 据 ２ ０ ０ ０年 和 ２ ０ ０ ９年 的 两 期 遥 感 图 像 ， 过 遥 感 和地 理 信 息 系 统 空 间分 析 方 法 ， 究 了 延 吉 市 、 井 通 研 龙 市 和 图们 市 的土 地 利 用 动 态 变 化情 况 ， 与 延 龙 图整 个 区域 的土 地 利 用 类 型 动 态 变 化 进 行 比较 ． 果 表 明 ， 并 结 延 吉 市 的 农 用 地 年 变 化 量最 大 ， 域 变 化 最 显 著 ； 井 市 和 图们 市农 用 地 和 绿 地 年 变 化 量 较 大 ， 井 市 的水 域 变 水 龙 龙 化 最 显 著 ， 图们 市 的农 用 地 变 化 最 显 著 。延 龙 图整 个 区域 的土 地 利用 类 型 中 ， 有 绿 地 的 面 积 在 减 少 ， 而 唯 分别 转 化 为 其 它 ３种 土 地 利用 类 型 ， 其 转 化 为 农 用 地 的面 积 最 多 。 尤 关 键 词 ： 龙 图 ； 地利 用 变 化 ； 感 ； 理 信 息 系统 延 土 遥 地
利用 的真实 信息 。
表 １ 延 龙 图土 地 利 用 遥 感解 译 结 果 的精 度
Ｔａ ｌ Ｔｈ ｃ ｕｒ ｙ ｏ ｈｅ ｒ ｓ ｌ ｆｌｎｄ ｕ ｅ ｉ ｅ ｐｒ ｔｒ ｉ Ｙａ － ｎｇ Ｔｕ ａ ｅ ｂｅ１ ｅ ａ ｃ ａｃ ｆｔ ｅ ｕ ｔｏ ａ ｓ ｎｔｒ ｅ ｅ ｎ ｎ Ｌｏ － ｒ ａ
１ 数 据 源 与数 据处 理
１ １ 数 据 源 ．
Hale Waihona Puke 采集 美 国 Ｌ ｎ ｓｔ ａ ｄ ａ一 ５卫星 拍摄 的 ２ ０ ０ ０年 ９月 ２ ９日覆盖 延龙 图地 区的 ＴＭ 遥感 影像 ， 以及 Ｌ ｎ ｓｔ 卫 ａ ｄ ａ一 ７
星拍 摄 的 ２ ０ 年 ９月 ３ ０９ ０日覆盖 延龙 图地 区 的 Ｔ 遥感影 像 。时间为 ９月 份 ， 季节植 被覆盖 良好 ， 且所 Ｍ 此 并 选用 影像 无云 ， 土地利 用类 型易 于区分 。另 外 ， 采 集 １ ５ ０ 还 ：００ ０地形 图 、 政 区划 图 、 地利 用 图等 数据 作 行 土
标 识该研 究 区域某 土地利 用类 型 的年变 化量 。 ２ １ 延吉市 土地利 用动 态变化 ．
利用 Ｅ ＮＶＩ 延吉 市 ２ ０ 对 ０ ０年 和 ２ ０ ０ ９年土地 利 用遥感 解译 图做 出土地 利用 转移矩 阵 。再 根据 转移矩 阵 的面 积统计 ， 用公式 （ ） （ ） （ ） Ｅ ｃｌ 利 １ 、２ 和 ３ 经 ｘｅ 重新 统计 得到延 吉市 土地利 用类 型变化 表 （ ２ ３ 。 表 ， ）
２ ４
延
边
大
学
农
学
学
报
第３ ４卷
表 ２ 延 吉市 土 地 利 用 类 型 变 化 表 Ｔ ｂｅ２ Ｃ ａ ｇ ｓ ｆ ｈ ｐ ｓ ｆｌ ｄｕｅｉ ａ ｊ Ｃ ｔ ａ ｌ ｈ ｎ ｅ ｏ ｅｔ ｅ ｎ ｓ Ｙ ａ ｉ ｉ ｔ ｙ ｏ ａ ｎ ｙ （ ｍ。 ｈ ）
２ 延 龙 图土 地 利 用 动 态 变 化 分 析
利用 Ｅ ＮＶＩ ． 对 同一 地 区不 同时期 的土地 利用类 型 的监督 分类 图进行 探测分 析 ， ５ ４ 根据影 像类 型 （ 分类
图像 ） 使用 Ｃ ａ ｇ ｔｃｉｎＳ ａｉｔ ｓ 行数 据统计 ， 统计 数据 中提取 各地 类 在 ９年 内相互 转 化 的面积 ， ｈ ｎ ｅ ｅｔ ｔｔ ｉ 进 Ｄｅ ｏ ｓｃ 从
科学、 全球 环境 变化 及可持 续发 展研 究 中的核 心领域 ， 究前 沿 和热 点课 题 ， 多 国际组 织 和 国家 也纷 纷启 研 许
动 了各 自的 Ｌ Ｃ研究 项 目＿ 。土 地利 用类 型 的研究范 围可 以对某 地 区各种 地 类 同时 进行 ， ＵＣ ２ ］ 如祁 元等 学 者 利 用遥感 影像对 宁 夏土地 利用 动态变 化进行 了分析 口 ； 可 以针 对某单 一 类 型 进行 研 究 ， 也 如吉 晶 ， 南颖 等学 者对 延吉 市农用 地转 换特征 和驱 动力 进行 了分 析ｌ ； 可 以对某一 地 区的地 雷进行 动态监 测 ， 丁海 国等学 ＿ 还 ４ 如 者对 吉林 省长 白山地 区 的土 地利 用进行 动态 监测 分析 ＿ 。建设 以延 吉市 为核 心 的区域 中心城市 ， ５ ］ 实现延 吉 、
式 中 ， ， 为土地利 用类 型 ； 为发 生土地 利用类 型 转 化 的时 间段 ； ｔ Ｚｍｔ ｎ 为 在 时 间 ｔ内土 地利 用 类 —Ｚ ｔ
型 ｍ 转变 为 ｎ的面 积 ； Ｚ ｔ △ ｎ 为在 时 问段 内土地类 型 ｎ的变化 面积 ；Ｒｍｎ 为在 时 间 ｔ内 ， 地 利用类 型 ｍ Ｃ ｔ 土 转 变为 的面 积 占ｎ变 化面积 的比例 ， 即土地 利用 类型 对 ｍ 面积 变化 的贡献 率 。 土地 利用 变化 的速度 可通过 土地 利 用类 型 动 态度 模 型 ＿’］ 量 。它 既可 表 征 单一 土 地 利 用类 型 的时 Ｉ“ 度 。 间序 列变 化 ， 可对 区域土 地利 用动态 的 总体状 况及其 区域 分异进 行 分析 ， 模 型如下 。 又 其
收 稿 日期 ： ０ １ １ 基 金 项 目 ： ２ １ —１ ２ ５ 国家 教 育 部 留学 回 国项 目 （ 外 司 留 （０ ９ １ ４ 号 ） 延 边 大 学 ２ １ 教 ２０ ）３ １ ； ０ ０年第 三 届 本 科
生科 研 项 目
作 者 简 介 ： 卫 东 （９ ６ ）男 （ 族 ） 河北 秦 皇 岛人 ， 边 大 学 理 学 院 ， 读 硕 士 。李 春 景 为 通 讯 作 者 ， 满 １８ ， 满 ， 延 在
转方 贡 化积 羹 化向 献 变面 率
建 筑用 地 建 筑 用 地 一 农 用 地 建 筑 用 地 一绿 地
建 筑 用 地 一水 域
转方 化向
绿地一建筑用地 绿 地 一农 用地
由表 ２可知 ， 延吉 市建筑 用地 ２ ０ —２ ０ ０ ０ ０ ９年增加 的面积 比较大 ， 增加 量为 １２ １ ４ ｍ ， ２ ． ６ｈ 主要来 源 于农
用地 ， 贡献率 为 ０ ６ ； ． ３ 农用 地 的面积 减少 幅度 比较大 ， 少量 为 １５ ３ ８ ｍ ， 减 ３ ． １ｈ 主要是 与绿地 之 间的转 化 ， 贡 献 率 为 ０ ７ ； 地 面积有 所减少 ， 少量 为 ７ ５ ８ ｍ 主 要 去 向是农 用 地 ， 献率 为 ０ ８ ； 域 的面 积有 ．４绿 减 ２ ． ８ｈ ， 贡 ． ７水 所 增加 ， 增加 量为 １０ ８ ２ ｍ ， ３ ． ３ｈ 主要来 源 于农用 地 ， 贡献率 为 ０ ５ 。 ． ６ 由表 ３可知 ，０ ０ ０ ９ 延吉 市建筑 用地 面积 从 ５５ ２ ８ ｍ 加 到 ６７ ４ ２ ｍ ， 用地 面积从 ２ ０ ～２ ０ 年 ０ ． １ｈ 增 ２ ． ７ｈ 农 ４ ８ ． ３ｈ 减 少 到 ４ ５ ． ２ｈ ， 地 面 积从 １ ７ ２ ６ ７ ｍ 少 到 １ ６５ ０ ８ ｍ 水 域 面积 从 ３７ ４ ８ ｍ ２２ １ ０ ｍ 绿 １ ３ ． ５ｈ 减 １ １ ． ７ｈ ， １６ ２ ３ ｍ 加到 ２７ ０ ６ ｍ 其 中 ， 用地 是各种 土地 利用 类型 中转化 最快 的 ， ６ ． ７ｈ 增 ０ ． ０ｈ ． 农 其年 变化量 为１ ０ ４ ； ７ ． ２ 水 域是各 种 土地利 用类 型 中变 化最 显著 的 ， 态度 为 ０ ０ ９４ 动 ． ６ 。
龙井 、 图们 （ 以下 简称延 龙 图） 的协 调 发展 ， 是延 边 朝 鲜 族 自治州 州 委 、 政 府实 施 的一项 重 大 战 略决 策 。 州 ］
本研究 为延 边朝鲜 族 自治州 政府在 未来 的“ 龙 图一体 化” 延 过程 中 ， 供 土地利 用现 状和土 地变化 信息 ， 实 提 对 现土地 资源 的科学 管理 、 护和合理 开发 有着 十分 深远 和重要 的意义 。 保
从 而获 得 ２ ０ —２ ０ ０ ０ ０ ９年土地 利用 类型 的空 间转化 数据 。应 用 土地利 用 类 型动 态 转化 模 型研 究 土地 利 用类 型之 间的相互 转 化过程 及规 律 ， 计算 公式 如下 。 其
Ｃ Ｒｍ ￡ ＝
Ｉ ｌ 厶＼ １
ｘ ０ １０
（） １
Ｋ 一
Ｕ 口
× × １ ｏ ０ ％
』
（） ２
Ｐ一
×１。 ０％
（） ３
式 中 ， 为研究 时段 内某一 种 土地利 用类 型 动 态 度 ； ａ， ｂ分 别 为 研究 期 初 与期 末某 一 种 土地 利 用类 Ｋ Ｕ Ｕ
型 的数量 ； 为研究 时段 长度 ； Ｔ 的时段设 定为 年 时 ， 表 示该 研 究 区某 种 土 地 利用 类 型 的 年动 态 度 ， Ｔ 当 Ｋ Ｐ
Ｔｅ： ５ ６ ３ ７ ９， ｌ１ ９ ５ ７ ８ Ｅ— ｍａｌ ｉｈ ｎｉｇ ｙ ｕ ｅ ｕ ｃ ． ３ ｉ：ｌ ｕ ｊｎ ＠ ｂ ． ｄ ． ｎ ｃ
第 １ 期
满 卫东 ， ：基 于 ＧＩ 等 Ｓ和 ＲＳ的延 龙 图土地 利用 动态 变化研 究
２ ３
为 了 比较分 类结 果 的精度 ， 使用 Ｃ ｎ ｕｉｎＭａｒ ｏ ｆｓ ｔｉ ｏ ｘ工具 把分 类 结果 显 示 在一 个 混 淆矩 阵里 。从 混 淆矩 阵里统 计 总体分 类精 度和 Ｋａ ｐ ｐ ａ系数 （ １ 。由表 １可知 ， 表 ） 影像 的分类 精度 较高 ， 基本 上 能够反 映各类 土地
（ Ｐ 。坐标变 换 （ ｏｙ ｏ ａ） ＧＣ ） Ｐ ｌｎ ｍｉ１采用 多项 式校 正 中的二 次多 项式 校 正模 型 。配 准允许 的最大 误差 ≤ １个 像
元 。对全 图的各 像元 进行 坐标 变换 ， 重新定 位 。重采 样方 法采 用双线 性 内插法 （ ｉｎ ａ） Ｂｌ ｅ ｒ 。校 正 方法 采用 图 ｉ 像 一地形 图校 正 。波段组 合 的选 择一 般遵 循 以下 ２个 原 则 ］ １ ： ）波段 辐 射 量 的方 差应 尽 可能 大 ， 因为方 差
为辅 助数 据 。
１ ２ 数 据 处 理 ．
１ ２ １ 数据 预处 理 ．． 将 获得 的遥感 影像 不 同的波段 进行合 并 ， 同一年 份 的 ２期数据 进行 镶嵌 ， 对 为镶嵌 完成 的影 像建立 统一 的坐标 系统 。
本研 究采 用 的 影 像 已 经 过 辐 射 校 正 和 几 何 粗 校 正 ， 以 只 需 进 行 几 何 精 校 正 。采 集 ３ 所 Ｏ个 控 制 点