基于遥感技术在艾克里湖地区土地利用解译中的研究

2016-08-18新疆水利水电勘测设计研究院地质研究所

河南水利与南水北调 2016年6期

□袁　媛（新疆水利水电勘测设计研究院地质研究所）

□袁媛（新疆水利水电勘测设计研究院地质研究所）

文章采用4个时段TM遥感图像分别是1976，1989，2000，2009年作为数据源。并通过对数据源的定量研究，得出了艾里克湖和周边地域的土地利用现状。其研究表明：20世纪70年代末期以来，该地域面积中的林地、草地、耕地所占的比例随着工业化用地逐年下降，而居民和道路以及水域面积所占土地比例变化不大。

遥感技术；土地利用解译；艾里克湖

1　前言

新疆的艾克里湖是由白杨河汇集而成，是克拉玛依唯一的湖泊。面积70 k㎡，其容水量2.50亿m2。地理位置在东经83° 51′～85°59′，北纬45°20′流域总面积近两万平方公里，流域地表水资源量约为4亿m3/a。白杨河地貌崎岖，主要有山地，洼地，沼泽地等组成，最高海拔2600 m左右，最低海拔250 m左右，即为艾克里湖。另外艾克里湖是由30多大小不同的河流融汇而成，河流基本上属于内川河流。艾里克湖地区的属于典型的大陆干燥气候。大体可分为上游和下游两个山区，其中属于自然界的气温高低、降水变化、蒸发现象等状况都是因地而异。而该地区常年盛行西北风，且常见大风天气。

1.1研究的意义

对于克拉玛依市来说能够为其未来生态发展做出巨大贡献的则是艾里克湖，艾里克湖对于该市的人文生态和风景旅游生态都有着积极的作用。该市的生态以及环境由于当地政府的保护都产生了明显的变化。以此为基础，遥感技术被运用到了艾里克湖地区，利用遥感技术的优势勘测其当地的土地资源，及时获得土地的变化信息，更好地支撑文章的研究。

1.2技术路线

对历史资料搜集，归纳与整理。并对原始数据进行分析，经过一系列的野外调查、利用GPS进行定位观测、遥感，再运用GPS监测构成的现代资源环境过程数据采集系统，最终快速高效地得出有用的结果。

1.3遥感数据

遥感数据采用美国Landsat卫星MSS数据、TM、ETM以及CBERS和HJ卫星数据。

1.4数据处理

2009年LandsatTM遥感影像的解译标志是在2008年对当地区实地勘测的基础上取得的。2009年的土地利用数据发生的变化是通过对遥感影像解译实现的。此后，以2009年的解译结果为基础，对1976、1989以及2000年的遥感实行解译，进一步形成草图。之后对草图进行修正、改编等工作形成了最终的土地利用专图。

2　土地利用分类标准建立

土地利用分类标准是采用国家颁布的标准，并结合艾里克湖湿地的土地利用特点，进行了分类表述，如表1所示。

2.1遥感解译与判读

植物的色素蓝、绿、红通常是通过位于光区的TM1、TM2、TM3折射出来的。蓝光是整个大气中发散最强烈的。反射光的峰值大小与叶绿素吸收光能的能力有关，其吸收能力的强弱直接影响着反射峰值，TM3除了能够反射出叶绿素的变化，随着四季的更替其折射也会有所变化，特别是在秋季，植物普遍处于变色状态，这时候的TM3依然能够反射出不同的色素信息。获得强烈的近红外反射需要的是TM4，所以TM4被称为是近红外区，其反应光区的强弱还跟植物的生长量和面积大小有关系，对叶绿素有强烈的敏感性。中红外区是TM5和TM7，这是获得的信息对于植物的水分供应有较好的反映，而且两种区域中所有的光谱信息大同小异。TM5在这些波段中是最丰富的，其他水体、植被等的反射率大相径庭，区分森林信息最好的波段就是这些了。

以上光谱数据显示，TM4、TM5、TM3是理想的选择，当提取林地、耕地和其他未知土地时，以上三种不同的波段形成的图像还是比较准确的，而TM4、TM5、TM1也是经常被用在土地建设上的波段合影方面，也可以在较大水域面积的遥感测量进行运用。如以2008年的一个土地资源来说，对TM影像的遥感图像解析时，要充分利用地物目标时空分布的规律来进行目视判读。具体主要包括：样地进行描述+影像特征对应+现地照片遥感。并要重视各个物体之间的关系，最大限度地利用各种解译标志，要相互补充，彼此验证。我们采用目视判读的方式进行判读。实质上是通过两人背靠背的形式实施的，对两人的宣读结果进行比较。如果两人在90%上是一致的，则主要对比不一致的地方进行核实和商量，最终确定核实结果。反之，如果两人的一致性低于90%，则应该重新开始。在两个人的整个宣读和核实求证过程中，对于不解之处、需要验证之处等疑难问题需要保留记录，以供日后的检验和测试。

表1　土地利用分类表

2.2现地验证与成果转绘

该任务主要发生在室内宣读合格后，利用抽样的方法对图斑进行核实求证。在整个验证核实的过程中对于图斑数量是有一定限制的，一般而言要求其图斑数量达到图斑总数量的5%，并按照判读时实际的比例对图斑进行一定的判断，主要检测是否错漏等。如果每一个因子的正判率达到了90%以上则视为合格，否则将再次进行判读。在室内判读过程中出现的各种问题都应该将其放在实地考察中进行再次验证。室内判读过程十分复杂这主要是由土地类型利用形状决定的，出现重叠等技术性错误，因此，后期建立修正是很有必要的。在建立艾里克湖地区地域的土地数据背景时加入室内判读成果是很有必要的。美国Landsat卫星1976、1989、2000、2009年的数据是本次调查所采用的。获得的相应的解译成果如下：艾里克湖地区1976、1989、2000年和2009年土地利用解译成果和基于地理信息系统的统计分析成果。

3　结语

文章对艾克里湖地区的土地利用情况进行了概括和数据处理，首先介绍了文章的研究意义和技术路线，再次基础之上介绍了土地分类标准，以及艾克里胡周边的基本地理条件，然后对研究区的数据进行RS、GIS等方法的处理，最后得出不同时期对土地利用解译成果，这些解译成果为进一步研究艾克里湖及其周边土地利用提供了有力的基础。

（责任编辑：刘长垠韦诗佳）