2008-2017年郑州市土地利用景观格局变化分析

谢慧君 成都理工大学 四川成都 610000

土地利用反映了人类生产生活中与自然环境的相互作用关系，是研究城市化发展和变化的重要指标。近十年，随着社会进步，地资源需求也随之增加【1】，令郑州市土地利用/覆被和景观格局迅速发生变化。本文利用RS和GIS技术，对郑州市3期遥感影像数据采用最大似然法监督分类,并结合目视解译得到较高精度的分类结果，最后结合景观格局指数分析，探讨了近十年来郑州市土地利用/覆被和景观格局变化情况，对城市土地利用规划、协调生态与经济并进具有重要意义【2】。

一、研究区概况

郑州市位于华北平原的南部，河南省中部偏北【2】，地理位置位于112°42'-114°14'E，34°16'-34°58'N。郑州市的东南部有平原，西部是嵩山，所占土地总面积7446.2km2。属于北温带大陆性季风气候，四季分明，春季雨量小，夏季雨量大，秋季日照长，冬季严寒。其年平均气温在14~14.3℃之间。

二、数据来源与方法

（一）数据来源。本文采用的数据有郑州市矢量边界和遥感影像数据，矢量边界数据来源于全国基础地理数据库 遥感数据主要由地理空间数据云（http://www.gscloud.cn/）landsat系列陆地卫星提供1景2008年TM数据及1景2013年和1景2017年OLI数据。

（二）数据处理方法。本文在ENVI5.3软件的支持下对3期遥感影像进行波段组合【3】，TM数据采用5（R）、4（G）、3（B）波段组合、OLI数据采用 7（R）、5（G）、2（B）波段组合，并进行几何校正、大气校正以及影像裁剪等数据预处理【4】，以保证数据的准确性 再将土地类型分为5类，并进行精度评价 接着，将分类后结果在ArcGIS中进行转换和统计分析。最后，将整理好的矢量分类数据在Fragstas3.3中进行景观格局分析。

三、结果分析

(一)、解译方法与精度评价。最大似然法与其他分类方法相比具有易于识别训练样本，分类精度高，速度快等优点，因此，本文采用最大似然法进行监督分类。根据3期数据的分类结果做出混淆矩阵【4】，2008、2013和2017年的总体分类精度都在92%以上，kappa系数均大于0.89，因此，本文中进行的监督分类精度较高。

（二）、景观格局分析。在Fragstas3.3中进行景观格局分析【5】，选择以下指标进行评价。1）PLAND指数，能描述景观丰富度。近十年，建设用地在迅速增加，林地在逐年明显增加，耕地逐年减少，水体和其它土地变化趋势不明显 2）最大斑块指数（LPI），有助于确定景观的模地或优势类型等【6】。建设用地和林地均呈逐渐增加趋势，耕地、水体和其它土地均呈减少趋势。通过PLAND和LPI表明在发展进程中耕地占据主导地位，人类在耕地上活动频繁，其次随着经济发展，建设用地也显示出其具有的一定地位 3）斑块数目（NP），用于描述景观的破碎程度。其它土地类型变化不明显，其余各景观的NP指数均在逐年增加，其中建设用地和林地在2013-2017年分别增加了824斑块和734斑块。这表明建设用地和林地破碎度较高，由于城市的发展，人类活动对环境起到较大的影响 4）景观形状指标（LSI），能够综合量化各景观地类与整体的聚集或离散程度，值越大，离散度越大。2008-2017年建设用地和耕地呈现逐渐增加趋势，林地、水体和其他土地在2008-2013年呈现下降趋势，在2013-2017年呈现增加趋势。表明建设用地和耕地聚集程度较低，这与在近十年来城市经济快速发展，促进生态发展等因素有一定关系【7】。