基于模糊分类的土地利用分析
曹娟+陈国民
摘要:本研究利用合江县2006年和2014年相差8年的两期Landsat TM和OLI 影像,通过模糊分类和目视解译法相结合的方法对影像进行分类处理,再结合GIS手段对合江县土地利用变化进行分析研究,并对土地利用程度变化、数量结构变化以及景观破碎化情况进行分析。结果表明2014年相比2006年林地增加了6.45%,耕地增加了4.97%,未利用地減少了1.06%,水域减少了0.1%,居民地增加5.84%裸地减少。文章根据8年来合江县土地利用变化状况,为该地区的土地资源的合理利用和社会经济可持续发展提供可靠的依据及合理化建议,以期为其他区域生态环境的治理和可持续发展提供科学依据。
关键词: 土地利用;模糊分类法;GIS;景观破碎化
引言:土地利用是人类劳动与土地结合获得物质产品和服务的经济活动[1- 3],合理的土地利用及规划是对一定区域未来土地利用超前性的计划和安排,是依据区域社会经济发展和土地的自然历史特性在时空上进行土地资源合理分配和土地利用协调组织的综合措施。目前国内外已经有许多关于土地利用分类方法的研究,例如:最常见的监督分类和非监督分类,神经网络法,决策树分类法,专家系统分类法等。
1 研究区概况
合江县位于四川省东南部,隶属泸州市,在赤水河与长江交汇三角地带。介于105°32 E—106°28 E, 28°27N—29°01N之间。东北部与重庆永川、江津接壤,南连贵州赤水市、习水县,西临泸州市江阳区、纳溪区、泸县、西南角接叙永县,地处长江上游,属四川盆地边缘地带,地势南高北低。县内山脉为娄山山脉支系,从黔北延伸至县境南部,海拔在1000m左右,最高山峰为福宝镇的轿子山,海拔1751m。东南部和西南部为中低山地,中部和西北部为平坝和丘陵地带。合江县属亚热带温湿型气候。年平均气温17.8℃。年降雨量1040毫米。
2 数据获取及处理
根据本次研究需求,所需空间数据主要包括:①2006年合江县Landsat5卫星TM图像,其空间分辨率为60米,来自地理空间数据云、中国科学院对地观测以及数字地球科学中心;②2014年合江县Landsat8卫星TM图像,其空间分辨率30m,来自地理空间数据云;③NDVI数据,来源于地理空间数据云MODIS数据产品。 在已有研究基础[4- 9]上,本文遵循系统性、代表性、科学性和可操作性的原则,并综合考虑合江县的实际问题,依据中国《土地利用现状调查技术规程》以及合江县的土地利用方式、土地经营特点以及地表覆被特征等因素,将土地利用类型按模糊分类的方法分为裸地、林地、园地、耕地、水体、居民地、道路共7类。
3 土地利用变化结果
2014 年土地利用以耕地、林地及园地为主,三者占合江县土地总面积79.5%,水系、居民用地、裸地较少。相比2006 年,耕地增加94.95km2,裸地减少32.65km2,林地增加了18.79km2,居民地面积增加83.71km2。
合江县土地利用在基本格局不变的情况下,各土地利用类型之间发生很大的转换,各用地类型所占比例的变化反映了土地利用的趋势。林地由2006年的22.55% 增加到2014 年的24%,增加了6.45%,耕地比例明显增加,由2006年的16.27%增加到2014年的21.24%,增加了4.97%。未利用地也有减少,未利用地由2006年的2.84% 减少到2014年的1.78%,减少了1.06%,水域由2006年的7.55%减少到2014 年的7.45%减少了0.1%。居民地由2006年的12.28% 增加到2014年的18.12%,增加5.84%。
4 结论与讨论
合江县的土地资源在用地布局上没有得到合理的分配,体现在用地布局比较凌乱,对环境有一定的破坏作用,随着经济的快速发展和人口的增加,建设用地逐渐增加,城镇居民用地急剧增加,加速了对四周优质耕地和草地资源的侵占,导致很多优质土地被浪费。研究区位于山区,受地形影响较大,区内景观破碎。规模小的土地经营,经济效益较小,区内农户,均采用传统以人力为主的低效的耕作方式,致使单产不高,总产不稳,土地生产力水平相对较低。研究区内灌渠、农村道路不规整,同时,地块被沟道、坑塘等严重地切割,致使景观愈加破碎,严重影响了耕作效率,同时,也浪费了土地资源。需通过土地整理来提高耕地利用率。研究区内坟地、荒草地等零散的斑块更加破碎,从而降低了土地利用效率。
参考文献
[1]蒋小荣,李丁,庞国锦. 本世纪初石羊河流域土地利用变化及驱动力分析[J].干旱区资源与环境,2010,24(12) : 61 -66.
[2]郭旭东,陈利顶,傅伯杰. 土地利用/ 土地覆被变化对区域生态环境的影响[J].地理科学进展, 1997, 16( 6) : 66- 75.
[3]陈佑启,Peter H V,徐斌. 中国土地利用变化及其影响的空间建模分析[J]. 地理科学进展, 2000, 19( 12) : 116 -127.
[4]马雪芬,王雪梅,周琳,等. 跨越式发展下的乌鲁木齐土地利用变化及生态风险分析[J]. 天津农业科学, 2012,18( 3): 102 - 105.
[5]王宪礼,胡远满. 辽河三角洲湿地的景观破碎化分析[J].应用生态学报1996,7(3) : 299 - 304.
[6]顾朝林. 北京土地利用覆盖变化机制研究[J].自然资源学报, 1999, 14(4) : 307 - 312.
[7]陈佑启,杨鹏. 国际上土地利用土地覆盖变化研究的新进展[J],经济地理, 2001,2l(l) : 95 - 99.
[8]卢玲,李新,程国栋,等. 黑河流域景观结构分析[J]. 生态学报, 2001, 21(8) : 1217 - 1224.
[9]刘茂松,张明娟.景观生态学原理与方法[M]. 北京: 化学工业出版社, 2004.