基于TM影像的南京市土地利用遥感动态监测.doc

第 31 卷 第 11 期2006 年 11 月武 汉 大 第 31 卷 第 11 期 2006 年 11 月 武 汉 大 学 学 报 · 信 息 科 学 版 Geo matics a nd Info r matio n Science of Wuha n U niver sit y Vol . 31 No . 11 No v. 2006 文章编号 :167128860 (2006) 1120958204 文献标志码 : A 基于 TM 影像的南京市土地利用遥感动态监测 雪1 柯长青1 曹 ( 1 南京大学城市与资源学系 , 南京市汉口路 22 号 , 210093) 摘 要 :基于南京市 1988 年和 1998 年两期 TM 影像 ,首先用辐射水准归一化法将 1998 年影像校正到 1988 年影像的辐射水平上 ,再经过几何校正 、训练区纯化等预处理 ,对两期影像分别用最大似然法进行分类 ,然后 在 A rc/ Info 的 GR ID 模块中编写 A ML 语言 ,对得到的两期土地利用分类图进行叠置运算 ,提取出土地利用 动态变化信息 。分析结果表明 ,10 a 间南京市耕地面积大量减少 ,林地面积有所增加 。 关键词 : TM 影像 ;最大似然法 ;土地利用 ;动态监测 中图法分类号 : P237 . 9 ; P272 土地利用变化研究是目前全球变化研究中的 热点之一[ 1 ] ,而遥感以其快速 、准确 、周期短等特点 在大中尺度土地利用变化监测中具有传统方法所无 法比拟的优势 ,目前已经得到了非常广泛的应用 。 运用遥感技术进行土地利用动态监测 ,近年来 已经涌现出了大量的研究成果 ,术洪磊 、毛赞猷从 遥感影像处理 、地理数据 、专家知识一体化的角度 出发 ,使用基于知识的方法进行了土地利用/ 覆盖 的研究 ,改善了分类精度[ 2 ] ;陈晋等在北京市海淀 区进行了基于变化向量分析 ( CVA ) 的土地利用/ 覆 盖变化动态监测 ,提出了参考图像分类 ,并结合变 化向量方向余弦最小距离分类的变化类型确定方 法[ 3 ] ;崔伟宏等研究了基于特征的时空数据模型在 土地利用变化动态监测中的应用[ 4 ] ;Lasse Moller2 J ensen 集成地物模型和纹理特征进行了城市土地 覆被分类[ 5 ] ;黎夏等利用案例推理 ( CBR) 的遥感分 类新方法 ,对雷达影像进行了土地利用分类 ,并且 解决了遥感分类中的同物异谱现象[ 6 ] 。 南京市城市化发展迅速 ,土地利用变动频繁 , 因此有必要对其 土地 利 用情 况进 行 定期 监测 分 析 。本文在王艳君 、姜彤等在南京市主城区进行 的土地利用时空动态变化研究[ 7 ] 的基础上 ( 研究 区面积 1 945 . 89 k m2 ) ,利用 1988 年和 1998 年两 期 TM 遥感影像 ,结合其他地理辅助资料和野外 调查 ,对整个南京地区土地利用变化信息进行提 取 ,并分析了其数量结构特征和变化的原因 。 研究区和数据源介绍 1 南京市位于北纬 31°14’～32°36’ ,东经 118°47’ ～119°14’ ,全市总面积约 6 600 k m2 ,总人口约 624 万 ,年均气温在 16 ℃左右 。本次研究的范围为整 个南京市地区 , 辖 11 区 2 县 , 包 括 鼓楼 区 、玄武 区 、栖霞区 、下关区 、秦淮区 、白下区 、建邺区 、雨花 台区 、江宁区 、六合区 、浦口区和溧水县 、高淳县 。 主要研究数据为南京市 1988207215 和 19982 05214 L a ndsat TM 影 像 , 研 究 区 影 像 面 积 约 为 6 658 k m2 ,比实际 面积 稍 大 , 两 期 影 像 在 南 京 市 正北端 (属六合区) 均被切割了一小块 ,使影像北 部边界呈直线状 ,因此本文的研究范围不包括这 块被切割的区域 。研究区内的影像无云层覆盖 , 质量均比较好 。此外还有南京市 1 ∶5 万地形图 、 1 ∶10 万市政区图 ,1984 年和 1996 年的 1 ∶25 万 土 地 利 用 现 状 图 和 南 京 市 统 计 年 鉴 ( 1988 年 、 1998 年和 2004 年) 作为地理辅助资料 。所采用 的分析软 件 为 ERDA S8 . 7 、EN V I4 . 1 以 及 A rc2 GIS9 Wo r k st atio n 。 2 图像分类 2 . 1 图像配准 本文利用南京市 1 ∶5 万地形图选取控制点 , 将其分幅扫描输入后进行镶嵌 ,并增加投影信息 。首先对 1988 年影像进行最邻近法重采样 将其分幅扫描输入后进行镶嵌 ,并增加投影信息 。 首先对