当前位置：文档之家 › 土地利用信息图谱的研究及应用

土地利用信息图谱的研究及应用

  • 格式：pdf
  • 大小：336.15 KB
  • 文档页数：4

第30卷第4期2005年4月武汉大学学报・信息科学版GeomaticsandInformationScienceofWuhanUniversityVol.30No.4Apr.2005

收稿日期:2005202206。项目来源:国土资源部“宁波土地利用数据库建设示范项目”资助项目。

文章编号:167128860(2005)0420355204文献标志码:A

土地利用信息图谱的研究及应用

万江波1,2,3　祝国瑞1,2　彭秋苟3(1　武汉大学资源与环境科学学院,武汉市珞喻路129号,430079)(2　武汉大学教育部地理信息系统重点实验室,武汉市珞喻路129号,430079)(3　宁波市国土资源局,宁波市三市路1号,315012)

摘　要:在分析地学信息图谱的基础上,针对土地利用的特殊性,提出了县级土地利用信息图谱的研究方法与技术路线。以余姚市不同时期的土地利用数据库为依托,利用GIS技术建立土地利用变化信息图谱,并对该市的土地利用变化进行了分析研究。实例证明,这是一条有效的技术途径。关键词:地学信息;土地利用;空间分析;GIS

中图法分类号:P208;P273

有关土地利用方面的研究一直是地理学研究的前沿与热点,早期受限于调查技术与资料来源,大多以文字或图面的描述来表达土地利用的空间分布。目前,国内外多采用地理信息系统技术、建立数学模型及统计分析等方法对土地利用进行模拟和解释。近年来,许多学者探讨了地学信息图谱的理论和方法[1～5],不少学者已将信息图谱应用于土地利用/土地覆盖方面的研究,但主要侧重于较大区域范围的土地覆盖方面,对小尺度的土地利用变化研究相对较少。本文主要对县级土地利用信息图谱的研究方法进行探讨,并对余姚市在1990～2003年间的土地利用变化进行分析。1　土地利用信息图谱的探讨1.1　理论基础地学图谱是分类化、系统化的各种地理要素的一种抽象数学形态表达。图谱是以一系列经过分析综合的地图、图像或表格形式来表达内容、传递信息的[2,5],是反映事物和现象空间结构特征与时空序列变化规律的一种信息处理与显示手段。地学信息图谱由陈述彭院士首次提出,它是形、数、理的有机结合,是以多学科为支撑发展起来的一种时空复合分析方法论[1,2,6]。在地学研究中,面对海量数据,要了解其内部机理,传统的数学方法以及GIS现有的空间数据分析方法有时就显得力所不及[2,7]。而信息图谱通过对数据的分析、处理,运用图形语言的形象表达能力,进行时间与空间的综合分析,能直观、简洁地表达所描述的复杂现象[8],反映其不同时间的状态和不

同条件下的形态特征,从而通过外部表象来揭示其内部规律。1.2　土地利用信息图谱的研究方法利用信息图谱来进行土地利用研究,就是将土地利用方式的转变及强度、利用范围和空间属性用图谱形式表示,即土地利用信息图谱是分类化的各种土地利用类型的一种抽象数学形态表达,它所反映的是在某一特定的区域内,土地利用在空间上的属性和特征以及在时间上的变化过程。图谱是以地图、遥感影像、调查统计资料为主,而土地利用信息图谱具有极其丰富的数字化的信息来源,它以数据库为依托,可通过查询检索获取更多的相关信息与各种数据[5]。在土地利用研究中,精确地进行土地利用分类及其边界的确定极为关键。过去受各种条件的限制,进行土地利用信息图谱研究的数据来源主要以小比例尺的遥感影像为基础,通过对遥感影像的判读来了解其土地覆盖类型,并判断其土地利用的类型,这种方法有很多缺陷。就遥感数据而言,由于受判读人员的实践经验与知识的限制,武汉大学学报・信息科学版2005年4月都不可避免地产生误差甚至误判或过于简单的解译。近年来,土地利用类型越来越复杂,如果仅根据土地表面覆盖物影像来判定土地利用类型,可能会产生误判。本文提出的土地利用信息图谱的研究方法与技术路线如图1所示。图1　土地利用信息图谱的研究方法与技术路线Fig.1　StudyMethodforLandUseInformation2　县级土地利用图谱的建立2.1　数据来源本文以余姚市为例分析县级土地利用图谱的建立,所采用的数据主要来源于国土资源部宁波土地利用数据库建设示范项目。首先对余姚市1990年土地利用现状图进行数字化,并结合当时的详查统计数据建立1990年土地利用数据库。余姚市在2002～2003年进行了土地利用更新调查,利用2002年航摄图像制作正射影像图并数字化,再结合实地调查和历年土地利用资料建立起2003年土地利用现状数据库。在本次调查中,对近几年因农业结构调整,在耕地上临时种植其他经济作物或进行其他农业活动但并未破坏耕作层的仍调查为耕地,这种土地利用数据能真实地反映区域内耕地的数量,为分析本地区的土地利用变化提供了科学的数据。为便于比较分析,将余姚市土地利用分为耕地、园地、林地、居民点及工矿、交通、水域、未利用地等7大类。余姚市土地利用现状分类面积见表1。2.2　余姚市土地利用信息图谱的建立本研究拟由耕地、园地、林地、建设用地、水域、未利用地的变化作为主要研究对象,将处理后的1990年和2003年的土地利用数据导入Arc2GIS软件中,利用GIS空间分析功能分别建立2003年余姚市土地利用类型分布格局信息图谱(图2)和1990～2003年余姚市不同土地利用类

型变化信息图谱(图3)。

表1　1990、2003年余姚市土地利用现状一级分类面积统计表/hm

2

Tab.1　LandUseAreaofYuyaoCountyin1990and2003

年份耕地园地林地建设用地居民点及工矿交通用地水域未利用地199053681.26704　50612.910287　312.59385.53393.9200347461.56057.252668.517508.4866.89072.5743.7

图2、图3表明,2003年余姚市现有土地资源的主要特点是耕地和林地面积较大,其他地类占地面积相对较少,尤其是未利用地数量极少。耕地有47461.5hm2,占总面积的35.4%,主要分布在中北部平原地区;林地有52668.5hm2,占总图2　2003年余姚市土地利用分布格局信息图谱Fig.2　LandUseDistributionInformationofYuyaoCountyin2003面积的39.1%,主要分布在南部和低山丘陵地区;建设用地占地18375.2hm

2

,占总面积的

13.7%,也主要分布在中部和北部。园地相对较少,有6057.2hm

2

,占总面积的4.5%,主要分

图3　1990～2003年余姚市土地利用变化信息图谱Fig.3　ChangeofLandUseInformationinYuyaoCountyfrom1990to2003

653　第30卷第4期万江波等:土地利用信息图谱的研究及应用布在南部低山丘陵地区和郊区的东部,市郊区的园地为余姚市的蔬菜基地。平原地带河网密布,水域主要分布在西北一带,最大的河流为姚江,余姚市境内长度约55km,境内有牟山湖、陆埠水库、梁辉水库、四明山湖水库。利用GIS的叠置分析功能,将1990年和2003年的余姚市土地利用现状图叠置,产生土地利用变更图及相应的属性集。表2是利用GIS

空间分析方法获得的1990～2003年余姚市各种土地利用类型相互转化的结果。

表2　1990～2003年余姚市各种土地分类面积流向表/hm

2

Tab.2　TransferofLandUseAreainYuyaoCountyfrom1990to20031990年土地利用类型2003年土地利用类型

耕　地园　地林　地居民点及工矿交　通水　域未利用地耕　地-622.91052.57121.1535.7250.521.7

园　地872.4-1032.6333.79.348.015.3

林　地968.5743.9-582.914.011537.2

居民点及工矿359.289.0518.8-76.246.511.3

交　通34.47.84.781.4-25.20.1

水　域509.542.6200.964.068.2-12.3

未利用地641.3158.01707.7139.12.899.0-

由于叠置分析得出的土地利用变更图包含所有地类相互转化的情形,图形比较复杂,难以进行分析,需要分别提取所需要的信息图谱。在余姚市的土地利用变化中,耕地、建设用地和林地的面积变化量较大,而且耕地和建设用地的变化是沿海经济发达地区土地利用研究的重点对象,因此,通过查询分析,从土地利用变更图中分别提取耕地转化为建设用地和耕地转化为林地的变化图谱,如图4所示。图4　变化图谱Fig.4　ChangeInformation3　土地利用时空变化信息图谱的分析1)耕地的变化分析。从表1可知,耕地面积从1990年的53681.2hm2减少到2003年的47461.5hm2,减少了6219.7hm2,平均每年减少478.3hm2。表2显示耕地的减少主要是变化为居民点及工矿、交通用地、林地和园地,其中转化为居民点及工矿用地的面积最大,其次是林地。图3、图4(b)显示,1990～2003年间,在余姚市的耕地变化中,变为建设用地的耕地主要分布在交通线、居民点以及姚江沿线附近,在空间分布上存在相对集中的趋势,表明耕地的减少是建设用地扩张的结果。图4(a)表明,转化为林地的耕地在空间上呈现零星分散,主要分布在南部低山丘陵地区,其主要原因是一部分坡耕地不适宜耕作而退耕返林。由于我国实行耕地占补平衡的政策,

余姚市在大量占用耕地的同时,也大力进行土地整治和造田,将其他地类改造为耕地。2)林地的变化分析。与耕地的变化相反,林地用地面积在这13a间大幅度增加,面积从1990

年到2003年增加了2055.6hm

2

,平均每年增加

158.1hm2。图3、图4(a)表明,增加的林地主要

分布在南部低山丘陵地区。林地的增加主要是由于自然原因的变化,未利用地中的荒草地经过十几年的变化已转变为林地;另外一个原因是退耕返林政策的实施。表2显示,在13a中,也有相当数量的林地变为耕地、园地和建设用地。3)园地的变化分析。13a间,园地的面积减少了646.8hm2。图2和图3表明,园地分布相对集中,主要分布在南部低山丘陵地区和靠近余姚市区附近的几个乡镇。表2显示,减少的园地变化为耕地、林地和建设用地,一部分园地由于种植的效益不高,逐渐抛荒而退返为林地;另有一部分园地转化为建设用地,这主要是在农村居民点用地扩张侵占园地的结果。4)建设用地的变化分析。由建设用地转化

为其他土地利用类型的极少,主要是由其他土地利用类型转为建设用地,从1990年到2003年建设用地共增加7775.7hm

2

,每年增加598.1

hm2。表2、图3和图4(b)表明,增加的建设用地

合集下载

中国传统聚落景观基因图谱的构建与应用研究

中国传统聚落景观基因图谱的构建与应用研究

中国传统聚落景观基因图谱的构建与应用研究中国传统聚落景观基因图谱的构建与应用研究一、引言中国作为一个悠久历史文明的国家，拥有丰富的传统聚落景观遗产。

传统聚落景观是中国古代农耕文明的重要组成部分，它展现了中国人民的智慧和勤劳，也承载着他们的文化传承和社会经济发展的历程。

随着现代城市化的进程，越来越多的传统聚落景观面临着消失和破坏的威胁。

因此，构建中国传统聚落景观基因图谱并进行应用研究，对于保护和传承中国传统文化具有重要意义。

二、中国传统聚落景观的特点中国传统聚落景观的特点主要体现在以下几个方面：1. 土地利用的合理性：传统聚落景观往往在选址时会充分考虑到地理环境和自然资源，因此可以最大限度地利用土地，提高农田和居民用地的效率。

2. 文化传承的丰富性：传统聚落景观中融入了丰富的传统文化元素，包括建筑风格、宗教信仰、民俗风情等，这些元素广泛传承于民间，并且成为社会共识和认同的标志。

3. 社会互动的紧密性：传统聚落景观往往以人为核心，它们的布局和设计反映了社会关系的发展和演变，体现了人与人之间的互动和交流。

4. 空间形式的多样性：中国传统聚落景观具有多样性，在不同地区和不同历史时期呈现出各具特色的空间形式，包括方形、弯曲形、圆形等。

5. 生态环境的保护性：中国传统聚落景观通常与周围的自然环境相辅相成，既能够满足人们的生态需求，又能够实现可持续发展。

三、构建中国传统聚落景观基因图谱的方法构建中国传统聚落景观基因图谱是一项复杂的任务，需要结合历史文献、考古发现、地理信息系统等多种信息来进行研究。

具体方法如下：1. 确定研究范围：首先需要确定研究的地理范围和时间范围，以便有针对性地收集相关资料。

2. 收集相关资料：通过研究历史文献、考古遗址等资料，收集传统聚落景观的有关信息，包括布局形式、建筑风格、与社会活动相关的元素等。

3. 建立数据库：将收集到的相关信息进行整理归纳，并建立起数据库，用于后续的数据分析和研究。

中国农村居民点整理知识图谱研究

中国农村居民点整理知识图谱研究

中国农村居民点整理知识图谱研究1. 引言1.1 中国农村居民点整理知识图谱研究中国农村居民点整理知识图谱研究旨在通过整合各种数据来源和专业知识，构建出关于农村居民点的综合性知识图谱，从而为农村乡村振兴战略的实施提供支持。

通过对农村居民点的规划、设计、建设、管理等方面的知识进行结构化表示和关联分析，可以有效地提升农村居民点整理的效率和质量，促进农村居民点的可持续发展。

通过深入研究中国农村居民点整理知识图谱的构建和应用，可以为我国农村地区的城乡规划和乡村振兴提供科学依据和技术支持，促进农村居民点的现代化转型和可持续发展。

2. 正文2.1 农村居民点整理的背景与意义农村居民点整理是指对农村地区的居民点进行规划、整理和优化，以提升农村居民的居住条件和生活质量，推动乡村振兴。

农村居民点整理的背景在于我国农村居民点存在着散乱、无序、低效等问题，亟需进行整理和改善。

随着城镇化进程的加快，农村居民点规模和数量不断增加，而规划建设跟不上，导致乱搭乱建、违法违规现象频发。

农村居民点内部设施和环境条件相对落后，缺乏基础设施、公共服务和生活便利设施，影响居民的生活品质。

农村居民点整理是实施乡村振兴战略的关键环节，通过整理可推动农村产业结构升级、提升乡村环境、促进乡村经济发展。

农村居民点整理的意义在于规范农村居民点建设、改善居民居住环境、促进农村可持续发展，对提升农民生活质量和促进乡村振兴具有重要意义。

2.2 农村居民点整理的方法与技术农村居民点整理的方法与技术包括多种工具和技术的综合运用，以实现对农村居民点的规划和整理。

地理信息系统（GIS）被广泛应用于农村居民点整理工作中，通过GIS技术可以收集、存储、管理和分析各类空间数据，包括地形、土地利用、交通等信息，为农村居民点整理提供数据支持。

遥感技术也在农村居民点整理中发挥着重要作用，通过航拍、卫星遥感等手段获取高分辨率影像，可以帮助识别农村居民点的位置、分布和规模，为规划提供依据。

语义分割实践—耕地提取-概述说明以及解释

语义分割实践—耕地提取-概述说明以及解释

语义分割实践—耕地提取-概述说明以及解释 1.引言 1.1 概述 概述

语义分割是计算机视觉领域的一项重要任务，旨在将图像中的每个像素分配到特定的语义类别中。它不仅可以提供像素级别的细粒度信息，还能够识别和理解图像中的不同对象和区域。在语义分割任务中，耕地提取是一个具有挑战性和重要性的具体应用场景。

随着人工智能的不断发展，语义分割技术在农业领域的应用越来越受到关注。耕地提取作为其中的一个重要应用，可以帮助农业从业者更好地了解并管理农田资源。通过将图像中的耕地区域准确地识别和提取出来，可以为农业生产活动提供关键信息，如农田规模、耕作情况等。这将有助于提高农业生产效益，优化农田利用，减少浪费和环境污染。

然而，耕地提取面临着许多挑战。首先，图像中的耕地区域与其他地物（如建筑、水域等）可能存在较为复杂的交叠和干扰。其次，不同地区的农田类型和特征各异，如何准确地进行分类和提取也是一个难题。此外，图像数据的质量和获取方式也会对耕地提取的准确性和效率产生影响。 针对这些挑战，语义分割技术为耕地提取提供了有效的解决方案。通过深度学习模型和大规模数据集的训练，可以实现对耕地区域的精确识别和准确提取。除此之外，结合其他辅助信息，如高分辨率影像、地理信息系统数据等，还可以进一步提升耕地提取的效果和应用价值。

本文将对语义分割实践中的耕地提取进行深入探讨。首先，将介绍语义分割的概念与原理，为读者提供必要的背景知识。其次，将重点讨论耕地提取所面临的挑战和重要性，以及语义分割技术在耕地提取中的应用。最后，将总结实践中的经验，并展望未来语义分割在农业领域的发展前景。

通过本文的阐述，读者将全面了解语义分割实践中的耕地提取问题，并对相关技术和方法有更深入的认识。希望本文能够为相关研究和应用的进一步推进提供有益的参考。 1.2 文章结构 文章结构部分的内容可以按照以下方式编写:

文章结构: 本文将围绕着语义分割实践中的耕地提取问题展开，主要分为引言、正文和结论三个部分。

中国土地利用转型研究动态与发展趋势

中国土地利用转型研究动态与发展趋势

中国土地利用转型研究动态与发展趋势罗惠;胡守庚;吴思【摘要】文章系统梳理了国内土地利用转型研究进展,探讨未来土地利用转型研究的重点方向,以期为促进新时代下土地资源合理、高效利用提供参考,从而优化国土空间格局,促进区域可持续发展.研究表明,我国的土地利用转型研究日趋成熟,涉及范围广,但由于其引入国内不久,仍存在诸如尚未形成统一理论指导、尚处于描述-解释阶段等不足,对此,后续研究可尝试从以下几方面进行探索:(1)强化土地利用转型研究对政策制定与完善的理论支撑作用;(2)完善基础理论研究,拓展研究框架;(3)充分挖掘新时期土地利用转型内涵,完善土地利用形态表征体系;(4)强化土地利用转型效应综合评价的定量化研究.【期刊名称】《中国国土资源经济》【年(卷),期】2019(032)003【总页数】10页(P65-74)【关键词】土地利用转型;综述;中国;土地利用变化【作者】罗惠;胡守庚;吴思【作者单位】中国地质大学(武汉)公共管理学院,湖北武汉 430074;国土资源部法律评价工程重点实验室,湖北武汉 430074;中国地质大学(武汉)公共管理学院,湖北武汉 430074;国土资源部法律评价工程重点实验室,湖北武汉 430074;中国地质大学(武汉)公共管理学院,湖北武汉 430074;国土资源部法律评价工程重点实验室,湖北武汉 430074【正文语种】中文【中图分类】F301.1;F062.10 引言土地在人类社会经济活动中扮演着载体的角色，通过土地利用映照出社会的种种变化，在一定程度上能反映社会经济发展中存在的诸多问题，我国现如今正处于经济由高速增长逐步转向高质量发展的转型攻坚期，也赋予了土地利用更高标准的要求。

然而，当前部分地区在追求经济社会效益卓效提升的同时，忽略了土地资源作为一种自然资源的不可再生性、区域差异性，导致快速非农化、耕地退化、土壤污染等资源环境问题频繁发生，限制了社会经济的转型升级。