基于遥感的来宾市城市土地利用变化情况对比研究

摘要  利用利用来宾地区2002年、2014年两个TM影像数据，在ERDAS、ENVI5.0等专业遥感图像处理软件的支持下，进行土地利用监督分类和来宾市区12年来土地利用化的对比研究.将分波段分层分类法与基于监督分类的分层提取法相结合,利用TM影像多光谱数据间的有效重组利用,在TM643波段组合影像上提取建设用地、林地和水体,并计算其所占城区面积比例，最后根据分类结果进行研究来宾市城区12年来土地利用数量结构变化分析。

关键字  来宾市 遥感 土地利用

1.引言

随着我国城市化进程的不断加快,城市所在区域的土地利用发生了快速的变化。城市人口急剧增多, 城市化水平迅速提高,城市的“面貌”不断发生变化。“内部结构重组”和“外围地域扩展”成为当今城市空间结构变化的主要方式。面对这样一个迅速变化的城市系统, 及时、准确地掌握其土地利用变化情况已成为一个亟需解决的问题。作为一门先进的科学技术, 遥感可为城市土地利用动态变化研究提供多时相、大范围的实时信息。同时，结合计算机的图像处理、分析和模式识别技术，遥感数据在土地利用动态监测中能够得到广泛应用。通过不同时相的遥感图像，可以快捷地获得土地利用变化的类型、数量和位置。这些变化信息既可以对前期开发治理效果进行正确评价，又可以指导今后的开发治理规划，促进城市的可持续发展。

2.数据来源和信息提取

本文研究所需遥感影像来自Landsat7影像，均选择无云影像，质量较好，完全满足应用需求。参考国家土地利用现状调查分类，并结合TM影像的实际分辩能力和来宾市的土地利用现状特点，将研究区土地划分为建设用地、水体、林地等3种利用类型。遥感图像信息提取过程实质上就是遥感影像的分类过程，常用的遥感影像分类方法：人工目视解译法和计算机自动分类法两种类型，前者分类精确度较高，后者分类效率较高。由于遥感数据是海量数据，所以实际应用中多用计算机分类法。多波段性是TM数据的显著特点，在进行遥感图像信息提取的波段选择时，会出现某一波段组合很好的突出这一些地物，而另外一种波段组合又更适合区分另外一些地物情况。因此，很自然就想到能否利用三种波段的多种组合进行多次分类将各地类信息准确提取的出来。从波段组合分析出，对于研究区内的两个时相的影像，TM643是最佳的波段组合方式。

3.研究区域概况

来宾市为广西壮族自治区管辖的地级市，是2002年12月28日撤销原柳州地区后设立的地级市。来宾市位居广西壮族自治区中部，故有“桂中”之称，又因资源物产丰富，有“广西煤都”、“中国糖都”、“世界瑶都”等美称。来宾市北与柳州市、桂林市、河池市交界，东与梧州市、桂林市、贵港市相邻，西与河池市、南宁市相交，南与贵港市、南宁市毗邻。深居广西壮族自治区腹部，经济、交通地位十分重要，地缘优势十分明显。下辖四县一市一区，全市总面积1.34万平方公里，户籍人口254.98万，来宾市是一座以壮族为主体的多民族和睦聚居城市，壮族等少数民族人口占75%。来宾市地区生产总值增长了将近5倍，财政收入增长了4倍多，人民生活水平有了显著提高。

4.监督分类结果及分析

2002年来宾市土地利用影像分类

2014年来宾市土地利用影像分类

4.1图像解释

4.2土地利用占比变化分析

 

由图表分析可知，来宾市12年以来土地利用类型、数量随时间有很大变化：林地面积占比不断减少，由2002年的91.2%减少到2014年的76.1%，减少了15.1%，建设用地比2002年增加了15 %。城市化水平逐步提高，增大了林地用地指标和用地量。

整体分析来看高，西北方向即市政府所在区域扩张强度最高，速度也最快，几乎和旧城区占地面积一样，正北方向也属于快速扩张，正南因隔着铁路和河流发展较慢，正东方向的扩张受到地形阻挡，扩张面积略显较低。2002年到2014年城市扩张强度由高到低方向顺序依次是：西北〉正北>东北>正西>西南〉东南>正南>正东，东北、正西、西南方向的城市扩张属于中速发展。另外发展也受限于耕地保护，这一定程度上抑制了空间上的急速蔓延。目前来宾市中心城区建成区面积从18平方公里扩大到了近40平方公里。建市至今，来宾市城镇化率以年均1.38%的速度增长。由图示结果还可以看出来宾市发展明显出现松散式发展模式，空间蔓延程度相对而言较为严重，规划性不强。

5.结果与讨论

利用卫星遥感影像进行地表分类、土地利用等各种数据的处理速度快，成本低。分波段分层提取能充分利用TM 数据多波段间有效的重组利用，用不同的波段组合方式多步骤的分层提取出感兴趣的信息。对来宾市两期影像土地利用类型的分类结果进行数量及结构变化分析，结果表明在2002-2014这12年间，来宾市的土地利用变化比较显著。林地减少、建设用地增加，水域面积变化不大。城市化步伐加快，占用了大量的林地。城市扩张是我国乃至全球不同规模城市发展的必经过程，所产生的人口、社会、环境等问题已引起政府和学术界的广泛关注。本文仅以来宾市市区为研究对象，利用遥感手段对其城市建设用地的空间发展进行对比分析，并未对城市建设用地进行进一步分类和计算面积，分析其主要的变化类型和驱动机制，尚需进一步探讨。

参考文献

[1] 刘正军,冯学智,王周龙.基于GIS与遥感集成的土地利用现状动态监测[ J] . 遥感信息,2001(1):29～31.

[2] http://baike.baidu.com