第六章 地表覆盖与土地利用变化监测
- 格式:ppt
- 大小:7.11 MB
- 文档页数:98
实验报告实验四土地利用与土地覆盖变化检测一、实验目的:通过监督分类的方法来进行土地利用分类和土地覆盖变化的检测。
二、实验要求:自行下载遥感数据,4个不同年份的土地利用土地覆盖情况。
四景分类后图像,统计地类面积,把变化的那部分展示出来。
三、实验材料:Landsat8遥感影像、佛山市shape file文件四、实验平台:ArcMap10.8和Google Earth Engine五、实验步骤:1)土地利用监督分类1)佛山市的shp文件,并显示边框边界显示:2)建立样本数据集共建立了四个样本数据集,分别为water、forest、city和cropland并对每个样本进行颜色选择和属性定义设置完样本:3)对Landsat8影像数据进行去云处理4)选择裁剪范围5)选择栅格数据集6)定义光谱指数7)选择下列波段作为特征8)通过要素集在Landsat-8中选取样本,把landcover属性赋予样本9)精度评价10)计算混合矩阵11)导出分类结果12)点击run,运行代码精度验证2013年 2015年2019年 2021年2)土地覆盖度检测1)导入分类样本和研究区域2)裁剪影像3)选择landsat8遥感影像4)筛选2013年1月影像5)针对2013年1月数据进行土地覆盖分类6)筛选2021年1月影像7)针对2021年1月数据进行土地覆盖分类8)将Value值0-3重分类为1-49)展示一年内产生变化的区域10)2013年的分类结果乘以100再加上2021年的分类结果11)使用频率直方图获得每个类的像素计数12)每个类转换的像素数13)导出变化图14)点击run,运行结果变化情况如下图。
101表示urban变urban,102表示urban变bara,103表示urban变water,104表示urban变vegetable,以此类推。
15)在arcgis中进行出图六、实验结果分析:LULC是指通过农业、保护、开发、娱乐场所、野生动物栖息地和城市区域或任何其他活动使用土地,以及受气候变化过程和社会经济动态影响的特定地点的人类与环境互动的结果。
如何进行地表覆盖变化监测和环境影响分析地表覆盖变化监测和环境影响分析是研究地球表面变化和环境演化的重要手段和方法。
随着人口的增加和经济的发展,人类活动对地表的影响变得越来越明显,导致了大量的土地利用变化和生态系统破坏。
如何进行地表覆盖变化监测和环境影响分析成为保护地球环境和可持续发展的必然要求。
地表覆盖变化监测主要通过遥感技术来实现,遥感技术能够获取地表的光谱、热红外和雷达等数据,进而提取出地表覆盖的信息。
遥感技术的发展使得地表覆盖变化监测成为可能,同时也为环境影响分析提供了数据基础。
首先,我们需了解何谓地表覆盖变化。
地表覆盖是地球表面的物质特征,包括森林、草地、耕地、水体、建设用地等。
它们的分布情况直接反映了人类的活动和自然环境的变化。
地表覆盖变化监测就是对这些地表特征进行定量化的分析,以了解其演变趋势和变化原因。
其次,地表覆盖变化监测的方法一般包括基于传感器的遥感技术和地理信息系统(GIS)技术。
遥感技术通过卫星、飞机等平台获取的遥感影像数据,并利用数字图像处理等方法进行分类与解译,从而获得地表覆盖变化信息。
GIS技术则将这些信息与地理空间信息进行整合和分析,进一步推断地表变化的原因和环境影响。
再次,地表覆盖变化监测的数据处理在方法上可以分为监督分类和非监督分类。
监督分类需要先人工提供一部分训练样本,然后通过图像分类算法对整个图像进行分类。
而非监督分类则只需要处理图像中的相似像元聚类,不需要人工干预。
此外,还可以利用时序遥感数据进行地表覆盖变化监测,通过对多期遥感影像的比对和分析,可以揭示出地表变化的规律和趋势。
环境影响分析是对地表覆盖变化所产生的效应进行评估和预测。
地表覆盖变化往往会引起生态系统的破坏和生物多样性的丧失,对环境产生负面影响。
因此,进行环境影响分析可以帮助我们更好地评估人类活动对环境的影响程度和空间分布,为环境管理和生态保护提供科学依据。
环境影响分析方法多样,包括生态系统模型、景观指数分析、环境风险评估等。
利用遥感技术进行土地利用与土地覆盖变化监测的步骤在当今社会中,随着城市化进程的加速以及人口不断增长,土地资源的合理利用和保护变得尤为重要。
而要实现土地资源的科学管理,遥感技术成为一种不可或缺的手段。
利用遥感技术进行土地利用与土地覆盖变化监测,可以及时、高效地获取土地信息,为土地管理部门和决策者提供科学依据。
首先,利用遥感技术进行土地利用与土地覆盖变化监测的第一步是数据采集。
遥感技术是通过传感器搭载在卫星、飞机等平台上,对地球表面进行观测和监测。
而要进行土地利用与土地覆盖变化的监测,就需要获取高分辨率的遥感影像数据。
这些数据可以包括多光谱、高光谱及雷达影像等多种类型。
数据采集的目的是为了建立土地信息数据库,为后续的分析和研究奠定基础。
第二步是影像预处理。
由于遥感数据的原始影像容易受到大气和地表反射等因素的干扰,因此需要进行预处理以消除这些干扰。
预处理包括大气校正、辐射定标、几何校正等步骤。
大气校正可以消除大气层对影像的影响,辐射定标可以将原始数据转化为表达地表反射率的数据,而几何校正则可以将影像与地面坐标系统对应起来,方便后续的分析和研究。
第三步是土地利用与土地覆盖分类。
通过对预处理后的遥感影像进行分类,可以将地表划分为不同的土地类型。
分类可以采用监督分类或非监督分类的方法。
监督分类是通过事先提供训练样本,并结合地面调查数据进行分类,而非监督分类则是根据统计学原理将影像划分为不同的类别。
分类的结果可以得到土地利用和土地覆盖的空间分布情况。
第四步是土地利用与土地覆盖变化分析。
通过对不同时间点的分类结果进行比较,可以获得土地利用与土地覆盖的变化情况。
变化分析可以采用像元级变化检测、面向对象的变化检测等方法。
像元级变化检测是通过比较两幅影像像元的灰度值或反射率的差异来判断变化的发生,而面向对象的变化检测则是通过对影像进行分割,将相邻像元组成的对象进行比较。
变化分析可以帮助我们了解土地利用与土地覆盖的变化趋势,为决策者提供科学依据。
测绘技术如何进行土地利用与覆盖变化监测随着城市化进程的加速和人类对土地资源的日益需求,土地利用与覆盖变化监测变得愈发重要。
而测绘技术的应用在这一领域中发挥了关键作用。
本文将探讨测绘技术如何进行土地利用与覆盖变化监测,并介绍利用卫星遥感和地理信息系统相结合的方法来实现这一目标。
一、什么是土地利用与覆盖变化监测在讨论如何进行土地利用与覆盖变化监测之前,我们首先需要了解这个概念。
土地利用与覆盖变化监测是指通过对土地利用情况和土地覆盖类型的变化进行定量化、定性化以及空间化的监测和分析。
它旨在帮助我们更好地了解土地资源的动态变化,为土地规划、生态保护、资源管理等决策提供科学依据。
二、卫星遥感在土地利用与覆盖变化监测中的应用卫星遥感技术是测绘技术中不可或缺的一部分。
它通过卫星搭载的传感器,对地球表面进行高分辨率、高精度的观测。
在土地利用与覆盖变化监测中,卫星遥感提供了大范围、实时的数据,为我们了解土地利用与覆盖的变化趋势打下了基础。
卫星遥感的优势在于其可获得大量同期数据,这使得我们可以进行图像差异分析,以获取土地利用与覆盖的变化信息。
通过对多期卫星图像的比对和分析,可以精确地判断出土地利用类型的变化情况,如农田扩张、城市建设等。
此外,卫星遥感还可以提供有关土地面积、形状和位置的信息,揭示土地利用与覆盖的时空分布特征。
三、地理信息系统在土地利用与覆盖变化监测中的应用地理信息系统(GIS)是一种处理地理空间数据的工具,在土地利用与覆盖变化监测中发挥了至关重要的作用。
GIS可以对卫星遥感获取的数据进行存储、管理、分析和可视化,为我们提供了强大的数据处理能力。
在土地利用与覆盖变化监测中,GIS可以对不同时期的卫星图像进行叠加和叠置,通过空间分析和统计分析,揭示土地利用与覆盖变化的规律。
此外,GIS还可以将其他相关数据如人口普查数据、经济统计数据等与土地利用和覆盖数据进行融合,从而更加全面地了解土地资源利用的情况。
四、测绘技术在土地利用与覆盖变化监测中的挑战与前景尽管测绘技术在土地利用与覆盖变化监测中起着重要作用,但仍面临着一些挑战。
如何进行地表覆盖变化监测和土地利用评估地表覆盖变化监测和土地利用评估是现代遥感技术的重要应用领域。
随着人口的增长和城市化进程的加速,对土地和资源的合理利用变得尤为重要。
本文将从遥感技术的角度出发,介绍如何进行地表覆盖变化监测和土地利用评估。
一、遥感技术的原理和应用遥感技术是通过获取和解释地球表面的电磁辐射信息来研究地球表面特征的技术。
遥感技术可以通过红外、可见光和微波等多种波段获取地表信息,并进一步进行图像处理和分析。
这些技术被广泛应用于地表覆盖变化监测和土地利用评估领域。
二、地表覆盖变化监测地表覆盖变化监测是指通过遥感技术对特定地区的地表覆盖类型和变化进行定量分析和监测。
地表覆盖类型包括森林、农田、城市、草地等。
地表覆盖变化监测有助于了解人类活动对地表的影响,为环境保护和城市规划提供指导。
在进行地表覆盖变化监测时,首先需要获取高质量的遥感影像。
目前,卫星遥感影像和航空摄影影像是最常用的数据源。
这些影像可以提供高分辨率和广覆盖范围的地表信息。
通过遥感影像的解译和分析,可以提取出地表覆盖的空间分布和变化信息。
然而,地表覆盖的解译并不是一项简单的任务。
不同地表覆盖类型具有不同的光谱特征,因此需要根据不同地物的光谱响应制定解译方法。
在解译时,可以使用人工解译、机器学习和深度学习等方法。
这些方法可以对大规模遥感影像进行自动分类和变化检测,并提高解译的准确性和效率。
三、土地利用评估土地利用评估是指对特定地区的土地资源进行潜力评估和分析,以指导土地利用规划和管理。
土地利用评估需要综合考虑地表覆盖类型、土地质量、生态环境和社会经济因素等多个因素。
遥感技术可以提供大范围和定量的土地信息,对土地利用评估具有重要意义。
在进行土地利用评估时,可以利用遥感影像获取土地面积和空间分布等信息。
通过遥感影像的解译和分析,可以提取出不同土地利用类型的空间分布,并将其与其他因素进行综合分析。
同时,还可以利用地表覆盖变化监测的结果,评估土地利用的变化和趋势。
第一章:绪论(★★★★)1.1地表覆盖与土地利用的基本概念1.1.1地表覆盖:是指自然营造物和人工建筑物所覆盖的地表诸多要素的综合体,包括地表植被、土壤、冰川、河流、湖泊、沼泽湿地及各种建筑物,主要侧重描述地球表面的自然属性,具有特定的时间和空间特性。
1.1.2土地利用:土地利用是土地利用方式、利用程度和利用效果的总称。
它包括的主要内容是:1、确定土地的用途;2、在国民经济各部门和各行业间合理分配土地资源;3、采取各种措施开发、整治、经营、保护土地资源,提高土地利用效果。
1.1.3地表覆盖与土地利用性质:1、地表覆盖反映了土地的自然属性(其性质主要取决于自然因素)2、影响土地利用的因素包括地表自然因素(气候、地形地貌、土壤、水文、地质条件)和社会经济因素(社会制度、政策、城市化与工业化、区位、交通条件、成本、效益、土地利用现状)(其性质主要取决于自然和经济因素)3、地表覆盖与土地利用有着密切的联系,其性质的变化构成了地表覆盖/土地利用变化4、自然力也会引起地表覆盖的变化5、地表覆盖具有特定的时间和空间属性,其形态和特征可在多种时空尺度上变化,而且产生变化的原因也具复杂多样性,并因此引起一系列的生态环境效应。
6、地表覆盖的空间分布反映着人类社会经济活动过程,决定着地表的水热和物质平衡,其变化直接影响到生物地球化学循环,改变着陆地-大气的水分、能量和碳循环,以至引起气候变化。
1.2地表覆盖与土地利用的研究内容1.2.1地表覆盖研究内容1、地表覆盖的特点;(与地理要素的关系)2、地表覆盖变化研究;3、地表覆盖分类体系研究;(满足地球系统模式需求;环境系统模式需求等)4、遥感测定地表覆盖及其变化;(数据尺度;时空分辨率;数据质量;数据处理;自动分类等)5、变化检测技术;6、地表过程模型化与动态模拟;举例:1、植被:利用遥感手段,可以在大范围内经济而有成效的查清植被资源和检测环境动态,从空间以不同尺度来研究地球植被层的空间结构和波动规律以及多种自然灾害和人类活动对生物圈的影响,并把植被遥感信息转换成图像和数据,供决策和管理者参考。
使用测绘技术进行土地利用与土地覆盖变化监测的步骤与要点近年来,随着城市化进程的加速,土地利用和土地覆盖的变化成为了人们关注的热点。
为了及时了解土地的利用情况以及变化趋势,使用测绘技术进行土地利用与土地覆盖变化监测显得尤为重要。
本文将介绍使用测绘技术进行土地利用与土地覆盖变化监测的步骤与要点。
一、确定监测区域进行土地利用与土地覆盖变化监测时,首先需要确定监测的具体区域。
选择合适的监测区域能够确保监测结果的准确性和代表性。
常用的方法有利用遥感影像选择监测区域,根据地理位置、土地利用类型和土地利用强度等指标进行筛选。
二、获取监测数据获取监测数据是进行土地利用与土地覆盖变化监测的基础。
常见的监测数据来源有卫星遥感影像、航空摄影影像和地面调查数据等。
卫星遥感影像是最常用的数据来源之一,可以通过卫星获取遥感影像,然后进行图像处理和解译。
三、影像预处理与解译获取到监测数据后,需要对数据进行预处理和解译。
预处理步骤包括影像校正、辐射校正和几何校正等,以确保数据的准确性和一致性。
解译步骤包括图像分类和土地利用类型识别等,通过对图像进行解译可以获取到相应的土地利用与土地覆盖信息。
四、变化检测与分析在得到土地利用与土地覆盖信息后,需要进行变化检测与分析。
这一步骤主要是通过比较不同时间点的影像数据,判断土地利用与土地覆盖是否发生了变化,并对变化情况进行定量或定性分析。
常见的方法有变化检测指数法、盟友比对法和转移矩阵法等。
五、结果评估与验证进行土地利用与土地覆盖变化监测的结果需要进行评估与验证,以确保结果的可靠性和准确性。
评估与验证主要包括图像解译精度评估、高程数据精度评估和地面验证等。
通过评估与验证,可以发现潜在的问题和误差,并对监测结果进行修正和调整。
六、结果报告与应用最后一步是将监测结果进行整理、总结和报告。
将土地利用与土地覆盖变化监测的结果向相关部门和决策者进行汇报,为土地管理和规划提供科学依据。
同时,监测结果还可以应用于生态环境保护、资源管理和农业生产等领域,为可持续发展提供支持。
摘要在伊朗的许多地区存在土壤侵蚀、高沉积物,洪水和泥石等流严重问题。
特别是在戈勒斯坦大坝分水岭这个研究区域。
准确的土地利用和土地覆盖(LULC)地图可以作为帮助控制土壤侵蚀的有效工具。
本研究主要目标是提出一个对于大型地区基于现成的辅助信息和三个单日期陆地卫星ETM +图像分析的LULC分类方案,以及证明制图的成功不仅仅取决于反射值的分析。
在本研究中,我们发现将气候和地形条件叠加在一起可以帮助发现是否有其他方面额外的信息。
本研究确定一个夏末陆地卫星ETM +图像可以产生最好的结果,总体的准确率为95%,而一个春天的影像产生了较差的精度(82%)。
一个夏天的影像产生一个中间的准确率为92%。
在未来对图像资金有限的研究中,夏末图像最适合LULC制图。
本文在某个季节不同时间拍摄的卫星图像也可以完成。
或许相对于其他气候季节,选择一个更好的季节作为收购时间,可以获取含有更多信息的影像。
1、引言因为土地利用和土地覆盖(LULC)属性在一个分水岭直接影响水驱动的侵蚀,这些参数的知识在排名中扮演一个重要的角色的潜力和在侵蚀优先级和发展可持续流域和农业管理实践(狐狸et al。
,1997)。
在许多领域的伊朗特别是在戈勒斯坦大坝流域,这是该地区这是研究研究,重要的过度放牧和不恰当的土地用途(LU)如农业在陡坡和上下按钮耕作是主要的贡献者水土流失、土地退化和洪水(日本国际合作署,2005;政治咨询工程,2007)。
这些问题有重要的经济影响通过他们的负面影响可用土地资源、土地生产力、基础设施和水质(·沙里夫et al。
,2002)。
准确的LULC地图可以有效的工具在帮助控制土壤侵蚀的努力。
这些地图可以发挥重要作用流域管理作为一个整体和帮助决定什么样的土地能够维持农业和不(Cihlar,2000;Renschler和港口,2002)。
大量的数据都需要开发这样的LULC地图和遥感可以是一个源的精确、详细的信息在大面积。
测绘技术中的土地利用与土地覆被变化监测方法及案例分析随着城市化进程的加快和人口的快速增长,土地利用和土地覆被变化的监测成为了重要的问题。
测绘技术作为一种有效的监测手段,可以为土地利用规划和环境保护提供可靠的数据支持。
本文将介绍土地利用与土地覆被变化监测的基本原理和方法,并通过具体的案例分析加深理解。
一、土地利用与土地覆被变化监测的基本原理土地利用是指人类通过开垦、开发和利用土地资源以适应社会经济发展需求的过程。
土地覆被变化是土地利用状态的变化,包括土地由农业用地转变为城市建设用地、森林覆盖度变化等。
土地利用与土地覆被变化监测的基本原理是通过遥感和地理信息系统(GIS)技术获取土地利用和土地覆被信息,并通过对时间序列数据的比对和分析,揭示土地利用变化的规律和趋势。
二、土地利用与土地覆被变化监测的方法1. 遥感影像解译方法遥感影像解译是土地利用与土地覆被变化监测的重要方法之一。
通过对高分辨率遥感影像进行解译与分类,可以准确获取土地利用和土地覆被信息。
在解译时,可以利用多光谱、高光谱、合成孔径雷达等不同传感器获取的遥感影像,结合地物光谱特征和纹理特征进行解译分类。
同时,还可以使用人工智能和机器学习算法,如支持向量机(SVM)和随机森林(RF)等,提高解译的精度和效率。
2. 空间数据分析方法土地利用与土地覆被变化监测还需要进行空间数据分析。
通过使用GIS软件,将遥感影像数据与其他地理数据进行叠置和分析,可以探索土地利用与土地覆被变化的空间分布规律。
例如,可以通过计算不同土地类型的面积变化和变化速率,判断土地利用的发展趋势;还可以通过空间插值和权重叠加方法,构建土地覆被变化的空间模型,以便进一步分析土地覆被变化的原因和影响。
三、案例分析以中国某地为例,利用测绘技术进行土地利用与土地覆被变化监测。
首先,通过高分辨率遥感影像解译,将土地利用状态划分为农业用地、城市建设用地、林地和水域等类型。
然后,利用GIS软件对遥感影像数据进行处理,生成土地利用和土地覆被变化的空间模型。
地表覆盖变化与土地利用分析地表覆盖是指地球表面上各种地物对地表的遮盖情况,如植被、水体、建筑物、裸土等,它们的变化对土地利用有着重要的影响。
土地利用分析是通过对地表覆盖变化的研究,来评估和优化土地资源的利用方式。
在日益加剧的环境压力下,深入研究地表覆盖变化与土地利用分析,对于实现可持续发展具有重要意义。
首先,地表覆盖变化是人类活动和自然因素共同作用的结果。
人类活动包括城市扩展、农业发展、工业生产等。
这些活动导致了土地利用的变化,如城市化对农田和草地的占用,工业污染对水体的破坏等。
同时,气候变化、自然灾害也会造成地表覆盖的变化,如干旱导致植被减少,洪水导致水体扩大。
因此,土地利用分析需要考虑人类活动和自然因素的相互作用。
其次,地表覆盖变化对生态系统和生物多样性的影响巨大。
植被是地表最重要的覆盖类型之一,它对土壤保持、水循环、碳固定等具有重要作用。
然而,由于人类活动的不合理利用,大量的森林被砍伐,草地被耕作,导致了生态系统的破坏和生物多样性的减少。
土地利用分析可以通过评估不同利用方式对生态系统和生物多样性的影响,提出有效的保护和恢复策略。
此外,地表覆盖变化也与气候变化密切相关。
植被可以调节地表的温度和湿度,对气候起到调节作用。
而城市化带来的水泥和钢筋建筑物大量储存热量,导致城市地表温度较高。
土地利用分析可以研究不同地表覆盖类型对气候变化的影响,为城市规划和农田管理提供参考。
最后,土地资源是有限的,合理利用土地资源是实现可持续发展的关键。
土地利用分析可以通过评估不同利用方式的经济效益和可持续性,指导土地规划和决策。
例如,在城市发展中,可以优先发展集约利用土地的产业,减少土地资源的浪费。
在农田管理中,可以采用合理的轮作制度和有机农业技术,实现高效利用土地资源。
综上所述,地表覆盖变化与土地利用分析是一个复杂而重要的研究领域。
它涉及到人类活动、自然因素、生态系统、气候变化等多个方面的内容。
通过深入研究和应用土地利用分析的方法,可以实现土地资源的合理利用和生态环境的保护,为可持续发展提供科学依据。