高分辨率卫星遥感影像在土地利用变化动态监测中的应用(3)

2021-09-24 17:13

高速公路

伴有绿色带的长条状图形。

有规则的均匀翠绿与绿色条状相间,并带="旅游与休

兰色小斑块,面积较闲用地

大的图形,或带有绿色小斑块较规则的图形。

图,"!##$年卫星影像判读标志示例

这些判读标志的确定主要从以下几点考虑:")考虑影像的季节与月份

遥感影像是各类地物不同光谱特性的反映,每种地物都体现出影像色调、图形结构与纹理特征上的差异。由于有的地物,如植被与农作物长势、土壤水分等随季节而变化,所反映的光谱也发生相应变化,所显示出的色调也有所不同。因此,在确定影像判读标志时,要考虑获得影像的季节与月份,分析该月份植被与农作物长势、土壤水分等状况。

!)综合考虑影像色调、图形结构、纹理特征

每种地物,或每一土地利用类型都会呈现出色调、图形与纹理上的差异,因此,在判读和确定每一土地利用类型时,需要综合分析这几个方面的特征。例如水浇地为不均匀的红棕色调,且呈现面积较大的长方形或方形斑块(图D);人工草地为均匀的黄绿色调,且为面积较大的长方形或方形斑块(图D);农村居民地为深浅不同的灰色调,且夹杂有细小斑点,周边为不规则图形等等。

D)地理相关分析

在影像判读中,经常遇到相同色调而并非同一土地类型,而同一土地类型也可能反映出不同的色调。因此,还有必要进行地理相关分析才能识别和确定。应该说,整个制图区域的遥感影像判读与土地利用制图,就是根据影像判读标志,进行地理内延外推的制图过程。进行地理相关分析,就是根据各种要素和现象之间的相互关系及地理分布的规律,从而确定不易判断的土地利用类型。例如,昌平地区的果园大部分分布在山前的洪积与冲积扇地带,少部分分布于平原地区。而分布在洪积与冲积地带上部或中部开发较早的果园,往往在果树较稀疏的部位种植玉米、甘薯等作物,或在果园中果树与作物相间种植,在土地利

遥感影像 土地利用 动态监测

用类型中称为“果粮间作”。

!)复原土地利用图需参考多方面资料

利用"#$%年和"##$年的卫星遥感影像编制当时的土地利用图,实际是复原当时的土地利用状况。经过近&’年,昌平地区土地利用已有很大变化,既使是"##$年的影像图,同&’’!年的影像图相比,也有较大变化。因此利用"#$%年和"##$年的影像图编制当时的土地利用图,同利用&’’!年的影像图编制&’’!年土地利用现状图有所不同。因为过去的影像无法同实地对照验证,只能按类似的色调、图形与纹理进行推测,同时还参考了&’世纪$’年代测绘的"()’’’’地形图、$’年代和#’年代的编制的"("’’’’’或"(&’’’’’土地利用图。例如参考地形图上的水田符号和土地利用图上的水田分布范围分别绘出"#$%年和"##$年性表中记录了每个图斑在两个年份分别属于何种土地利用

类型。通过对两个字段值的比较,可以得知哪些图斑发生了变化,发生了哪些类型间的转化,变化面积大小等信息,为地图、表格、统计图等方式表达土地利用变化信息提供了基础数据。

$%’"土地利用变化制图

")生成变化区域图层

在叠加图中比较起始和终止年份的土地利用类型,类型相同的图斑是没有发生变化的区域,在新建字段中标志为未变化;类型不同的是发生变化的区域,在该字段中赋予变化后的类型值;选中所有发生变化的图斑,生成变化图层,无变化的图斑形成空白区域。

&)变化信息的表达

土地利用图上的水田轮廓界线。

!"室内遥感影像土地利用解译与计算机制图

在计算机屏幕显示的影像图上,根据所建立的影像判读标志,采用计算机制图软件绘出土地利用轮廓界线(图斑)并输入编码。这是影像解译与土地利用制图的最主要过程。有时影像色调或纹理特征比较模糊,不好判断土地利用的具体类型,需要多方面的综合分析加以确定。在*+,-./0软件平台的*+,123环境下,加载已建立好的453文件,根据卫星遥感影像上的地物的色调、图形结构、纹理特征进行目视判读、解译,提取不同类型的土地利用斑块,并使其矢量化。同时将铁路、公路、河流等线状要素提取出来。在绘出土地利用类型轮廓界线的同时,在点文件中,给定其类型属性,然后对不同要素加以编辑,生成拓扑关系,建立数据库,产生空间数据和属性数据。对已生成的多边形(图斑),进一步检查核实,对土地利用类型的判别错漏进修改之后,设计各土地利用类

型的颜色,再生成绘图文件,以彩色喷墨输出(图!)

。图#"计算机生成的土地利用图(局部)

土地利用图初稿完成后,需进行全面检查审核,然后

根据审查出的错漏进行修改,同时又进行了野外验证,检查与验证室内影像解译是否正确,并对少量没有把握的影像解译,进行实地查对。例如,为了验证昌平区是否还有水稻田,到几处过去水稻集中的产区进行了考察,确认昌平区水田已完全消失,过去的水田大部分改为人工草地、苗圃,少数成为新型住宅区与别墅小区。对发现的错漏又做了修改,最后正式定稿。

$"北京市昌平区土地利用变化制图及其动态变化

分析

$%&"数据格式转换与图层叠加

因三期的土地利用现状图是*+,6789的45238格式,进行叠加操作时控制精度的参数过少,达不到精度要求,需进行格式转换,把45238格式转换成:;<8+2=8。

先分别在三个年份土地利用现状:;<8+2=8的属性表中建立一个记录利用类型的字段>?$%、>?#$、>?’!,采用*+,-./0的空间叠加功能,把三个年份的土地利用现状图两两叠

加,形成包括两个年份土地利用分布状况的万方数据:;<8+2=8,其属

采用土地利用现状图的图例表示变化图层,图上所有彩色图斑及黑色代码表示发生变化后终止年份的土地利用类型,空白处是未变化类型;用红色线划描绘变化前图斑界线,用红色代码标识变化前土地利用类型;按线状地物图例加行政界线等辅助图层,并加地图注记,最后按规范进行地图整饰,形成土地利用变化图。这样,在一张图中既有变化前和变化后的现状、又有发生变化的过程和结果,使读者在阅读地图时,对哪些地方发生了变化、发生变化的类型、变化范围大小、无变化区域分布等内容一目了然,

更加方便用读者的阅读与分析(图))

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