i 像元 X 坐标值

j 像元 Y 坐标值

k 波段号

t 时间

BV 光谱值

n 波段数

1 绪论

1.1  研究目的和意义

20 世纪中后期以来，随着环境污染、人口数量激增、资源和能源储存量不 断下降等很多区域级别甚至是全球范围级别的问题的出现，人们对环境恶化严重 性的认知程度不断加深。1980 年以后，为了解决这样的问题，世界性的环境研 究计划不断出现，并形成体系。这些计划包括地圈生物圈、环境的人文影响因素、 气候问题和生物多样性四个方面。这个科学体系的研究方向是地球变化及其对可 持续性的影响。研究越深入，人们越深刻的认识到全球环境发生变化的主要因素 之一就是人类不合理的土地利用。人类对土地的不合理应用影响到了很多方面， 最为显著的就是对地表覆盖的影响。全球性土地利用覆盖变化（Land Use and Cover Change，LUCC）对环境产生的影响量级已经与自然要素造成的影响持平。

土地利用既包含在人文地理学的学科体系中，也是经济地理学的重要分支。 人文地理学和经济地理学则是基于人地协调和经济发展产生的重要学科。土地利 用是指人类利用现有科技，根据土地特性、社会需求和发展规律，为了使得人类 能够与土地进行物质能量转移、价值信息转换而进行的长期性或周期性的动态经 济活动。确定土地关系的社会生产方式是土地利用决定性的因素[1]。土地覆盖是 指自然或者人为产生的地面占地物，像是土壤、水体、植被、人工建筑等等。它 的时间和空间属性特定，它的形态和状态多变[2]。土地利用和土地覆盖的有出入 的地方在于土地利用更侧重的是它的社会角度，而土地覆盖则是更看重它的自然 角度。土地覆盖变化直接对土地利用的变化做出反应，它们之间是存在不可截断 的联系的，故而在做土地利用和土地覆盖方面的调查研究的时候，可以考虑将二 者合并，组建成一个统一的系统[3]。检测地球上的资源增减和环境的动态变化可 以选用 LUCC 作为其所占权重较大的一个指标，因为 LUCC 监测的参数包括地 表反照率、地表粗糙度、大气折光差等一系列对生物化学循环、水质水量监测、 生物多样性调查和陆地生态系统适应能力研究具有重要意义的量。文献综述

从现实意义上来讲，2015 年，国土资源部、国家发展改革委联合印发《京 津冀协同发展土地利用总体规划（2015-2020）》。《规划》指出区域建设用地 总量要保持基本稳定，以存量建设用地结构和布局调整为主，鼓励将存量建设用 地转化为生态用地；要加强耕地保护，北京顺义东部等 13 片集中分布的优质耕

地优先划入永久基本农田实施严格保护，推进构建“一带十三区”区域永久基本 农田保护格局；推进生态环境整治，强化森林资源保护和发展，开展重要生态功 能区退耕还湿、重点区域退耕还林还草。我国的土地利用必将面临深刻的变化。

从理论意义上来说，因为之前提到的土地覆盖对土地利用直接作出反应，以 及土地利用对应人为改变，土地覆盖对应地学属性，所以 LUCC 研究也是人地 关系研究的一个重要方面。地理学研究中占很大比重的一块儿就是人地关系，人 地关系的研究也渗透在整个学科的各个分支中。随着研究的不断推进，人地关系 研究的范围不断拓宽，涉及的学科也越来越多，人们对地理学的关注已经从最开 始的关心，发展到了现在的深入研究；从最开始的景观变化调研发展到了全球生 态、环境变化的监测。人地关系具有四大特性：脆弱性、风险性、恢复性与适应 性。四大特性共生，相互影响。为了研究好人地关系，就得从四大特性入手；为 了研究好四大特性，当代地理学的知识结构就必须完整、完善，实验方法要不断 精进，从而实现战略转型[4]。