基于遥感影像的吕梁市林地覆盖动态监测

【摘要】：土地的利用以及土地的覆盖变化在地球环境变化和土地持续发展利用科研中具有极其重要地位。遥感技术具有快速、动态、宏观、研究面广等特征，现成为土地监测覆盖变化的重要手段。随着人们对生态环境保护的认识日益深刻，队林地覆盖的研究己然成为广大专家学者研究土地覆盖最主要的部分。本文是以吕梁市2007年至2017年间的5期Landsat8、TM影像为基础，采用监督分类的方法提取吕梁市2007年、2009年、2011年、2013年、2017年5期影像，通过面积转移矩阵、土地利用动态变化指标对吕梁市近10年来林地覆盖度变化情况进行分析。

【关键词】：遥感影像 遥感分类 林地覆盖变化

一、研究区域概况

吕梁市位于山西省中部西侧，因吕梁山脉纵贯全境而得名。地理坐标北纬36°43'～38°43'，东经110°22'～112°19'，西隔黄河与陕西相望，东与太原市和晋中市相邻，南与临汾市接壤，北与忻州市为邻。全市13个县市区包括：离市区、孝义市、汾阳市、文水县、交城县、柳林县、岚县、兴县、方山县、交口县、临县、中阳县、石楼县，总面积为21140平方千米。

二、数据与方法

（1）数据来源：本次研究所选取的遥感影像主要在地理空间数据云中获取。经过不断地筛选、检查我们获得了吕梁市2007年11月份的3景TM遥感影像、2009年11月份的3景TM遥感影像、2011年12月份的3景TM遥感影像、2013年12月份的3景Landsat8遥感影像、2017年1月份的3景Landsat8遥感影像。

（2）数据方法：图像预处理部分主要包括对遥感影像进行大气校正、几何校正、对研究区进行边界裁剪和图像增强。对原始图像进行辐射定标、大气校正、几何校正、图像增强、图像裁剪和图像裁剪等工作。

三、结果与分析

通过一系列研究表明吕梁市区域内主要的植被覆盖类型为耕地、林地、和未利用地上覆盖的一些低矮灌木丛。通过研究分类图像属性数据可以得出林地面积和耕地面在整个区域面积占比为：

2007年吕梁市区域内林地总面积为4445.91744平方千米，占区域总面积的21.0308113% 2009年吕梁市区域内林地总面积为5029.83540平方千米，占区域总面积的23.7929473% 2011年吕梁市区域内林地总面积为5692.63982平方千米，占区域总面积的26.9282528% 2013年吕梁市区域内林地总面积为6959.94012平方千米，占区域总面积的32.9230433% 2017年吕梁市区域内林地总面积为7739.99500平方千米，占区域总面积的36.6129860%

通过对吕梁市整个区域内近10年中5期遥感影像对各类地物的面积分析比较以及对地物类型面积的变换得出土地覆盖变化的比较。从而得出林地覆盖初步变化情况。从中可以看出，2007年～2017年吕梁市区域内土地覆盖面积变化的基本特征表现为：

（1）建设用地：建设用地在过去10年间一直处于增长状态。2007年～2009年3年间建设用地增长比较缓慢 2013年～2017年5年间建设用地增长较为快速，表明在5年間吕梁市经济、社会发展较快。

（2）林地：林地在过去的10年间一直处于一个比较快速的增长。2007年～2011年5年间林地的增长一直处于较为匀速的增长 2011年～2013年3年间林地增长是以一个高速的增长。表明吕梁市在过去10年间对区域内生态环境保护的重视以及各项政策的有效落实。

（3）水域：水域在过去10年间一直处于上下波动的状态。2007年～2009年3年间水域面积处于下降状态 2009年～2013年5年间水域有一定的增长 2013年～2017年5年间水域面积减少。表明吕梁市区域内水域覆盖程度较低。

（4）未利用地：未利用地在过去10年间总体呈现一个下降的趋势。2007年～2009年3年间未利用地面积呈现比较大的下降 2009年～2011年3年间未利用地出现一定程度的未利用地的回升 2011年～2017年7年间未利用地出现较大面积的下降。表明近10年间吕梁市在未利用地开发上取得了一定的效果和发展。

（5）耕地：耕地在过去10年间总的趋势为增长。2007年～2009年3年间耕地面积缓慢增长 2009年～2011年3年间耕地面积有一个比较大程度的下降。2011年～2017年7年间耕地面积回升。表明吕梁市区域内对土地利用率程度的提升。

四、结论与讨论

本文基于2007年、2009年、2011年、2013年和2017年五期的吕梁市区域内的遥感影像资料，运用提取五个时期植被覆盖信息，通过面积转移矩阵、动态度及土地利用程度分析了吕梁市区域内近10年间的植被覆盖变化情况，得出：吕梁市区域内自2007年以来林地总面积呈上升趋势，上升速度在提高。2007年林地面积为4445平方千米，占吕梁市总面积的21.03% 2009年林地面积为5029平方千米，占吕梁市总面积的23.79% 2011年林地面积为5692平方千米，占吕梁市总面积的26.92% 2013年林地面积为6959平方千米，占吕梁市总面积的32.92% 2017年林地面积为7739平方千米，占吕梁市总面积的36.61%。通过转移矩阵的研究发现，主要表现为：未利用地较大面积的转化为林地，变化贡献率为3.7% 耕地也有其中一部分转化为林地，变化贡献率为7.2% 在接近城市区域部分林地转化为建设用地，变化贡献率为8.1% 水域占地面积与林地互有转化，变化贡献率为1.6%。

【参考文献】：

【1】李昭阳.多源遥感数据支持下的松嫩平原生态环境变化研究[D].吉林大学，2006.

【2】谢睿.江西省生态堤防植被现状调查及优势植被种植技术研究与示范[D].江西农业大学，2016.

【3】黄资彧.基于多源遥感数据的干旱/半干旱地区表层土壤水反演方法研究.华南农业大学，2016.

【4】申健.关中地区作物种植信息遥感识别及其动态监测.西北农林科技大学，2017.

作者简介：魏澎涛（1995—），男，汉族，山西吕梁人，硕士，单位：成都理工大学地球科学学院测绘工程，研究方向：土地利用研究。