第九章_遥感在土地利用覆盖中的应用

遥感在地利用/土地覆盖中的应用21土地利用和土地覆盖2举例：福建省土地利用遥感动态监测3如何提高遥感专题分类精度主要内容31.1概念：土地利用和土地覆盖土地利用是人类在生产活动中为达到一定的经济效益、社会效益和生态效益，对土地资源的开发、经营、使用方式的总称。土地覆盖的定义有：1)“国际地圈与生物圈计划”（IGBP）和“全球环境变化人文计划”（HDP）：地球陆地表层和近地面层的自然状态，是自然过程和人类活动共同作用的结果。2)美国“全球环境变化委员会”（USSGCR）：覆盖着地球表面的植被及其它特质。41.1概念（续1）从两者的定义可以看出，土地利用和土地覆盖既有一定的联系又有差别。土地利用重点是表示与土地相结合的人类活动而产生的不同利用方式。土地覆盖主要是表示地球表面存在的不同类型的覆盖特征，强调的是土地的表面形状。51.1概念（续2）我国土地利用分类的目的是查清各县各种土地分类的面积、分布和利用状况，为国家制定国民经济计划，农业区划和规划，指导农业生产和服务与土地统计登记制度等管理工作。因此土地利用分类的主要依据是土地用途、土地经营方式、土地利用方式和土地覆盖特征等。土地覆盖只是土地利用分类的一个依据，但遥感图像最能够直接反映的是土地覆盖。大多数遥感土地应用使用土地覆盖/利用的概念。61.2土地利用分类的原则1统一性原则每个地类都有明确的含义;一、二级地类及其含义不得随意增删、合并和更改，只允许各省根据实际需要，在不打乱全国一、二级分类的前提下，在二级地类下续分三级地类。2科学性原则根据归纳共同性、区别差异性的原理，从总体到局部，从大到小逐级细分，即采用等级续分制，分层次组合排列，形成一个上下联系、逻辑分明的科学分类体系。第一、从一级地类开始，按土地利用综合性差异；8大类；第二、按单一性差异和隶属关系，在一级地类下按利用方式、经营特点及覆盖特征等不同，划分47个二级地类；第三、同一种二级地类，只准在一个大类中出现，不允许在另一大类中并存。73系统性原则有序排列外，还要有一个科学的编码系统，实行统一的编排顺序，以利于计划管理、统计和汇总，并为整理资料、建立土地资源数据库和广泛应用计算机技术创造有利条件。4适用性原则层次简明，命名通俗易懂，含义（即地类划分标准）准确明了。各类型的名称和含义，要尽可能与计划、统计和生产部门正在使用的分类名称与含义相一致。1.2土地利用分类的原则(续1)85地域性原则我国幅员辽阔，东西南北差异很大。为了体现各地区土地利用特点，揭示土地利用分布规律，在保证全国分类统一性、不打乱全国一、二级分类和编码的前提下，在二级地类之下可由各省、市、自治区根据需要续分三级地类。1.2土地利用分类的原则(续2)9《土地利用现状调查技术规程》中规定，土地利用现状按两级进行分类，统一编码排列，其中：一级类型按土地用途划分为：耕地、园地、林地、牧草地、居民点及工矿用地、交通用地、水域、未利用土地8类；二级类型按利用方式、经营特点及覆盖特征划分为47类。地类编码，一级类型以一位阿拉伯数字1～8表示；二级类型用两位阿拉伯数字表示，前一位表示隶属的一级类型，后一位表示二级类型在该一级类型内的编码，如14，为耕地中的旱地，71为水域中的河流水面。1.3土地利用分类体系102举例－福建省土地利用遥感动态监测112.1数据福州市和厦门市遥感影像：1990年，1996年，1997年LANDSAT-TM土地利用图：1993年，1：10万地形图：1：10万，1：5万地形图农历、耕作、农事、等文字资料122.2分类标准（续）132.3光谱分析福州市主要地物光谱曲线050100150200250123457波段灰度城市村庄建设中耕地（有作物）耕地（无作物）园林地荒地河流浅海深海14－分类后比较法2.4变化信息提取配准时相①TM影像地理辅助数据时相②TM影像波段分析假彩色合成训练区选择样本分析与校正最大似然方法分类结果（Ｉ90和Ｉ97）行政界线清绘扫描或数字化矢量图形属性投影变换高斯克吕格投影矢量数据（V）地图代数计算动态变化图象（dI）dI和V配准迭加初始动态图统计数据人机交互目视纠正152.4变化信息提取-直接求变法时相①遥感影像时相②遥感影像配准裁剪和高克投影配准主成分分析法分析图像特征选择反映变化信息明显的分量分类初始动态分类（有变化）确定动态变化的具体内容（由什么变成什么）初始动态变化图详查图数字化形式配准迭加162.4变化信息提取－动态信息分类法动态信息分类法：静态类别和动态类别三种变化信息提取的评述：波段直接求变法要求两个时相比较接近，检测变化信息时一般使用图像差值、比值或者主成分分析法，操作简单，但不能得到类型变化的具体内涵。动态信息分类法中动态类型的训练样本一般不易确定172.5动态信息提取利用公式B1×10+B2计算得到一幅新的图像，例如某点像元在90年为耕地（灰度值为3），97年变为居民地（灰度值为0），则动态图像上该像元的灰度值为30，表示耕地变为居民地。182.6成果图件制作和整饰野外调查线路及考察点分布示意图现代沙地绿化沙地活化沙地天然牧草地退化牧草地沙进人退草地退化耕地上山过度放牧262.7精度检验方法鉴于混淆矩阵成为评价遥感图像分类结果的标准方法，拟根据实地对变化图斑的考察记录，选取不少于考察图斑60%的图斑，对比遥感得到的结果，形成混淆矩阵，进行精度评价。利用混淆矩阵进行精度评价时，偶然的一致往往会发生。而总体精度并不能排除这种偶然一致性。因此在混淆矩阵基础上，加上kappa统计来进行精度评价。Kappa统计的意义是：如果Kappa统计为0.7，则表示所用的分类方法比随机赋予各点某一类别的方法优越70%。272.7精度检验方法（续）因为变化精度与图斑的大小有关，一般而言图斑越大，精度越高，反则反之。按图斑的大小进行分级，不同级别图斑精度要求不同。在经费允许的情况下，使用GPS将实地考察的变化图斑输入计算机中，进行精度检验。282.8结果-分类图292.8结果-动态变化DRG数字栅格图DEM数字高程模型代号类型1947年1964年1979年1984年面积百分比面积百分比面积百分比面积百分比R居住类型土地类型1995年（亩）2000年（亩）面积变化量（亩）沙地1,303,069(22.3%)1,172,652(20.1%)-130,417(-2.2%)牧草地2,113,333(36.1%)2,416,687(41.7%)+303,354(+5.1%)耕地1,875,551(32.7%)1,480,473(25.3%)-395,078(-6.8%)水域41,205(0.7%)79,913(1.4%)+38.708(+0.7%)林地167,898(2.87%)171,684(2.94%)+3,786(+0.07%)-500,0000500,0001,000,0001,500,0002,000,0002,500,000现代沙地活化沙地绿化沙地天然牧草地退化牧草地1995年(亩)2000年(亩)增(＋)/减(-)(亩)内蒙古多伦县土地沙化及土地利用分布图基于GIS的数据统计2000年土地沙化及土地利用面积统计图基于GIS的数据统计