基于GIS技术的区域土地利用变化研究

环境科学导刊ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋ．ｙｉｅｓ．ｏｒｇ．ｃｎ　２０１３，３２（２）　ＣＮ５３—１２０５／Ｘ　ＩＳＳＮ１６７３—９６５５　

基于ＲＳ与ＧＩＳ通海县土地利用／土地覆盖　

变化研究　

王艳英，王金亮　（云南师范大学旅游与地理科学学院，云南昆明６５０５００）　

摘要：以１９９２年ＴＭ和２００６年ＥＴＭ　影像提取通海县土地利用信息，根据最佳指数因子（ＯＩＦ）的　最佳组合波段，在最佳组合波段下利用遥感图像处理软件ＥＲＤＡＳ９．２选择监督分类方法，获取通海县　１９９２～２０１０年土地利用／土地覆盖变化信息。结果表明：１５ａ来该地区土地利用程度加强：耕地、建设用　地显著增加，水域面积虽有萎缩，但变化不大；驱动土地利用变化的主要因素是人１：７增长、城镇化水平提　高与经济的快速发展。　关键词：遥感技术；土地利用／土地覆盖；变化研究；通海县　中图分类号：Ｘ８７　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７３—９６５５（２０１３）０２—００２６—０４　

土地资源是人类赖以生存和发展的物质基础，　是社会发展和农业发展的最基本物质资料。随着全　球环境变化研究的深入，土地利用／土地覆盖变化　（ＬＵＣＣ）及其引起的生态环境问题受到人们的广　泛关注＿】　Ｊ。２０世纪９０年代，国际组织——地圈　与生物圈计划（ＩＧＢＰ）和全球环境变化人文领域　计划（ＨＤＰ）联合提出“土地利用／土地覆盖　（ＬＵＣＣ）”研究计划，使ＬＵＣＣ研究成为全球变化　研究的前沿和热点领域　。　。“３ｓ”技术的崛起，　使土地利用／土地覆盖研究从传统土地资源的调查　转向借助ＧＩＳ和ＲＳ等技术手段进行的动态监测及　研究，并取得不少进展。　通海县是滇中经济区重要组成部分，位于中国　昆明到越南河内的经济带，是云南省人口密度较大　的县级蔬菜生产主要地区，经济发达，人地矛盾突　出，２Ｏ世纪９０年代以来经济高速增长、工业化发　展、城镇化水平提高加快了土地利用结构与程度的　变化。因此将其作为一个完整的单元来研究通海县　土地利用变化特点及空间分布具有重要的意义。　１研究区概况　通海县为云南省级历史文化名城，地处云南省　中南部，１０２。３０　２５　～１０２。５２　５３”Ｅ、２３。６５　１１”～　２４。１４　４９”Ｎ。东与华宁县接壤，南与红河州石屏　县、建水县交界，西与峨山县、红塔区毗邻，北靠　江川县。全县平面形状呈南尖、东西阔、北微凸、　

２０１０．４　湖北林业科技　

基于ＲＳ与ＧＩＳ的浠水县土地利用变化分析　

崔鸿侠　刘学全　唐万鹏　史玉虎　

（湖北省林业科学研究院　武汉４３００７５）　

摘　要：基于ＲＳ与ＧＩＳ的支持，通过影像遥感解译获得研究区土地利用现状图，并运用ＧＩＳ　

的土地利用类型转换矩阵模型，研究浠水县２个时期的土地利用类型变换特征。根据土地利　

用动态度模型计算浠水县单一土地利用类型的动态度，改进了传统研究方法上的不足，发现各　

用地类型之间的相互转换关系，从而达到根据经济发展要求来适当调整各类用地结构比例关　

系的目的。　

关键词：浠水县；ＲＳ和ＧＩＳ；土地利用变化；动态度　

Ａｎａｌｙｓｅｓ　ｏｆ　Ｌａｎｄ　Ｕｓｅ　Ｃｈａｎｇｅ　ｉｎ　Ｘｉｓｈｕｉ　Ｃｏｕｎｔｙ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＲＳ　ａｎｄ　ＧＩＳ　

Ｃｕｉ　Ｈｏｎｇｘｉａ　Ｌｉｕ　Ｘｕｅｑｕａｎ　Ｔａｎｇ　Ｗａｎｐｅｎｇ　Ｓｈｉ　Ｙｕｈｕ　

（Ｈｕｂｅｉ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ｆｏｒｅｓｔｒｙ　Ｗｕｈａｎ　ｄ　３００７５）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ　ｔ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ＲＳ　ａｎｄ　ＧＩＳ，ｔｈｅ　ｐｒｅｓｅｎｔ　ｌａｎｄ　ｕｓｅ　ｍａｐ　ｗａｓ　ｏｂｔａｉｎｅｄ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｉｎｔｅｒｐｒｅ・　

ｔｉｎｇ　ｒｅｍｏｔｅ　ｓｅｎｓｉｎｇ　ｉｍａｇｅ．Ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ｏｆ　ｌａｎｄ　ｕｓｅ　ｃｈａｎｇｅ　ｄｕｒｉｎｇ　ｔｗｏ　ｐｈａｓｅｓ　ｉｎ　Ｘｉｓｈｕｉ　Ｃｏｕｎｔｙ　ｗａｓ　

ｓｔｕｄｉｅｄ　ｂｙ　ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ　ｌａｎｄ　ｕｓｅ　ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ　ｍａｔｒｉｘ　ｏｆ　ＧＩＳ．Ｔｈｅ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｄｅｇｒｅｅ　ｏｆ　ｓｉｎｇｌｅ　ｌａｎｄ　ｕｓｅ　ｔｙｐｅ　ｉｎ　Ｘｉｓｈｕｉ　

Ｃｏｕｎｔｙ　ｗａｓ　ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ　ｂｙ　ｅｘｐｌｏｉｔｉｎｇ　ｌａｎｄ　ｕｓｅ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｄｅｇｒｅｅ　ｍｏｄｅｌ，ｗｈｉｃｈ　ｄｉｇｇｅｄ　ｏｕｔ　ｔｈｅ　ｍｕｔｕａｌ　ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ　

论GIS技术在土地利用规划的应用

土地利用规划是经济社会可持续发展的核心基础，是科学利用土地资源的重要参照和根本。GIS技术的逐渐发展给土地利用规划创造了合理的措施和对策，给土地的科学利用带来了重要的技术支撑。土地利用规划作为达成土地使用管理的参照，给土地利用整体规划及城市规划带来了高效的措施、科学合理的进行土地利用规划，在城乡建设发展中具备重大保护及推动作用。文章核心是对GIS技术在土地利用规划中的使用实践进行有关探究。

标签：GIS技术；土地利用规划；动态监测；应用

一、论GIS技术在土地利用规划的重要作用

有关土地资源的重要作用我们每个人都非常清楚，土地资源作为维系人类生存的核心物质保障，所有的土地都具备存在的意义，这也是我们对土地资源开展动态检测的动机，终极目标就是完成所有的土地都可以最大限度的发挥其价值，没有有效开发的进行开发规划，进行开发的达成最大价值，然而因为以往手段的限制，在实践操作过程中我们无法全面完成动态检测，也就是为什么我们要急切地在土地利用规划中应用GIS技术的理由。

二、GIS技术

GIS技术也就是地理信息系统，是全方位处理及探究地理空间资源的一项技术系统，将测绘测量作为根据，用数据库当成数据储备和应用的数据源，采用计算机变成当作平台的全球空间探究即时技术，地理信息系统身为收集、储备、探究和管控地理空间资源的核心设施、技术及学科，在这些年来获得了普遍的关注和迅速的发展。

1.资料的获取和录入。数据获取和录入，也就是把系统外部初始资料输送到GIS系统内部的过程，以及把这些资料由外部格式转变为利于处理的内部格式的过程。丰富的形势和源头的资料具备着全面及一致性的程序。资料的获取及录入要确保地理信息系统数据库内的资料从内容到空间具备完整性、数值逻辑相同及准确等。

2.资料的编辑和革新。资料编辑通常涵盖了图形编辑与属性编辑，其中属性编辑通常是和数据库管控融合一体实现，图形编辑一般包含拓扑关系构建、图形编辑、图形修饰、图片衔接、投影转换和误差修正等。资料革新则需要用新录入资料取代数据库内所对应的资料项或者内容。

科　管』理ｌ科ｌ学　浅谈基于ＲＳ与ＧＩＳ的土地利用覆盖变化研究　朱春丽石广巍　（五常市土地整理中心，黑龙江五常１５０２００）　摘要：在全球环境恶化，资源趋于枯竭，人口急剧膨胀的今天，经济的发展和环境之间的不协调日益加剧。土地利用覆盖变化是全球环境变化　的重要组成部分和核心内容，它对区域可持续发展和区域土地管理具有重要意义，因而成为现代地理学研究的前沿与热点领域之一。只有对土地利　用时空变化规律进行分析，更好地了解．－ｋ￣，ｒ，ｌ用变化的过程和机制，并且通过调整人类社会经济活动，促使土地利用更趋合理，保证国家宏观战略　决策的针对性、有效性，才能达到土地资源可持续利用的目的。　关键词：遥感；马尔柯夫￣ｄｉ；Ｎ动因素　ｌ土地利用覆盖变化特征分析　１．１土地利用分类概念　土地本身因其组成物质、地理位置和自然　环境的不同，因人类社会各个发展阶段对土地需　求的不同，以及社会生产方式、社会经济条件和　科学技术水平的不同，导致土地开发利用方式、　经济用途、土地生产能力或土地经济效益上的差　异。根据土地利用的差异性和相似性，将土地划　分成若干类型，，ｑｔ￣ｔｚｋ地分类。土地分类的方法　很多，不同的目的和要求形成不同的分类系统。　土地利用分类是一种综合性分类，它是以土地的　经济用途、经营特点、利用方式和覆盖物特征为　主要依据和标志所进行的分类。通常将上述主要　标志基本一致的单元土地或土地资源划为一种　土地利用类型。土地利用分类不同于按土地自然　类型，即按地貌、植被、土壤等土地的自然属性所　作的分类不同于按土地权属类型，即按土地的权　属性质等社会经济属性所作的分类也不同于按　土地质量差异分级，　随　土地的生产力水平或经　济效益所划分的土地等级。也可以说，土地利用　类型是在自然、经济和技术条件的综合影响下，　经过人类劳动所形成的产物。土地利用分类是土　地综合分类的一种形式，用以反映某一时期土地　利用的实际状况和特征，因此又叫做土地利用现　状分类。　２　ＲＳ和ＧＩＳ技术的应用　ＲＳ和ＧＩｓ技术的结合：　ＲＳ和ＧＩＳ是两个相互独立发展起来的技　术领域，但它们之间存在着密切关系。ＲＳ和ＧＩＳ　的研究对象都是空间实体，主要着眼于空间信息　的采集和分类，ＧＩＳ则着眼于空问数据的管理与　分析。遥感和ＧＩＳ这二者的结合主要指的是遥感　处理过程中有效的利用数据，以遥感处理结果作　为数据源更新，修正ＧＩＳ数据。一方面ＲＳ为ＧＩＳ　提供多时相、多波段信息源使系统中的信息具有　现势性，另一方面ＲＳ为ＧＩＳ提供数据管理的地　理模型分析功能，为ＲＳ信息的提取和地学动态　分析提供工具，同时ＧＩＳ中的辅助数据提高了遥　感信息的分类精度和制图精度。遥感是信息系统　的重要信息源和数据更新手段。ＧＩＳ是对空问信　息进行分析处理的工具，操作对象是空间数据。　遥感具有快速、实时、动态地获取空间信息系的　功能，它为地理信息提供及时、准确、综合和大范　围的各种资源与环境数据，并可及时更新地理信　息系统的数据库。ＧＩＳ是遥感信息提取分析的重　要手段。ＧＩＳ可以作为遥感图像解译的强有力的　辅助工具，引入到遥感图像处理和遥感应用分析　中，大大提高了遥感图像的可识别性。遥感图像　处理中包括ＧＩＳ是遥感图像处理系统的一个发　展趋势，也就是ＧＩＳ与遥感图像处理系统的一体　化。遥感和ＧＩＳ的结合，既可以保证地理信息　系统具有高效和稳定的信息源，又可以对遥感信　息进行实时处理、科学管理和综合分析，实现监　测、预测和决策的目的。基于ＲＳ和ＧＩＳ技术的　生态服务功能研究可以对资源、环境、社会。　３土地利用覆盖变化分析　３．１马尔柯夫过程与ＬＵＣＣ　马尔柯夫过程是一种事物的随机发展过　程。我们必须通过利用多种数理统计的方法去发　现系统内在的规律和今后的发展趋势。马尔可夫　预测法正是基于这样一种独立的统计假设，只要　事物的现在状态已知，利用一步转移概率便可以　预测将来。实际上这就是马尔可夫链所具有的无　后效性，显然这避免了其它预测方法在搜集历史　资料时所遇到的一系列问题，这种特征使它无论　是在理论上还是在应用上都占有很重要的地位。　马尔柯夫过程已经被证明适合于研究土地利用　的动态变化过程，其原因是在一定条件下，土地　利用的动态演变具有马尔柯夫过程的性质在一　定区域内，不同土地利用类型之间具有相互可转　化性土地利用类型之间的相互转化过程包含着　较多尚难用函数关系准确描述的随机事件。马尔　柯夫链理论已在描述和预测土地利用变化方面　得到广泛应用，使预测模型更加紧密的相互结　合。利用遥感和技术对于研究的数据的获取，在　速度上和精度上都有很大的提高，这对于推动研　究的发展非常有利。　３．２遥感监测　利用遥感影像、借助技术对研究区进行土　地利用覆被变化动态监测是一种行之有效的方　法。通过研究发现，研究区土地利用覆被变化的　基本特征是耕地面积迅速减少，园地面积迅速增　加，同时建设用地也有较大幅度的增加，有林地　呈现减少趋势，而灌木林、草地、未利用地有增加　趋势，水域面积变化不大。　４土地利用变化驱动力分析　驱动力是土地利用变化的动力源，是变化　的原因。土地利用与土地覆盖是地球表层系统最　突出的景观标志，土地利用动态变化主要受控于　变化的驱动力，美国全球变化委员会将其分为自　然驱动与人力驱动两类，前者主要是指由于流体　地球与固体地球的变化对地球表层的作用，其突　出标志是气候一水文过程对地表的改造后者主　要包括工业的新陈代谢与土地转变，进一步可以　将其分为人口与其收入的变化、技术的变化、政　治经济制度的变化以及文化的变化。　４．１自然因素驱动分析　土地资源的构成包括气候、地质、地貌、水　文、土壤、植被等诸多要素，这些要素一方面自成　体系，彤成各种影响土地的重要因索另一方砸又　相互作用，共同构成土地资源的自然基础。　４．１．１气候因素。首先，太阳辐射与气温是决　定土地生产潜力的基本因素。４１．２地形地貌因　素。地貌对土地利用有着深刻影响，突出表现在　地貌对物质和能量进行了再分配，在相当程度上　影响着土地生产力。地貌的起伏变化形成了光　温、降水条件的变化，坡度和坡向决定了土地利　用基本方式的差异，基本地貌形态往往决定了区　域型土地利用的格局和土地潜力的基本水平。　４．１－３水文因素。水在土地利用中既是资源又是　基本用地类型，水又是一个变化的因素，其动态　对土地利用有重要影响。同时，水量的丰枯、河流　的改道、主流的摆动等，对滩涂的利用及滩地的　生产力有着重大的影响。４．１．４土壤因素。土壤是　构成土地的核心要素，是对土地利用影响最为深　刻的因素之一。土壤作为气候、植被、地形、母质、　人类活动等因素长期综合作用的产物，既是土地　坏境的一种反应，又是土地潜力的重要影响因　素。其对土地利用的深刻影响突出表现在两个方　面。其一，土壤肥力直接影响着土地生产力。其　二，土壤类型的差异与土地利用形式、可耕性、耕　作方式、轮作制度等密切相关。　４．２社会经济驱动因素分析　４．２．１人口增长因素。在土地利用这样—个　开放的系统之中，人口既是土地利用系统结构的　组织者和参与者，也是系统输出产品的消费者。　换言之，人能够通过生产技术、活动方式来调节、　组织土地利用同时，作为参与者，也以占有一定　面积的土地作为其生存、生活的场所最后，人还　作为消费者，消耗土地利用过程中生产的产品，　增加对土地生态系统生产力的压力。因此，人口　增长必然导致居住地的增加和土地利用系统输　出产品需求量的增加。４．２．２经济增长因素。经济　增长进程对土地利用也有着很大的影响。一方　面，经济增长对土地需求的总量。水平和结构水　平均会产生重要影响。另一方面，经济增长又会　对土地持续利用提供必要的技术和资金支持。一　般来说，经济发展列土地利用的影响主要表现在　需求总量水平的上升、影响土地利用结构形成以　及为可持续利用提供了先进的技术手段和财力　支持等几个方面。　参考文献　ｆ１１陈佑启。杨鹏．国际上土地利用土地覆盖变化　研究的新进展经济地理　．２００１．　ｆ２１李晓兵，陈云浩，喻锋．基于遥感数据的全球及　区域土地覆盖制图现状　．战略和趋势．地球科学　进展。２００４．　ｆ３１延昊．ｑ－国土地覆盖变化与环境影响遥感研究　ｆＤ１．北京中国科学院遥感应用研究所，２００２。　责任编辑：杨丽荣　一