南京市江宁区是创新型国际化高科技产业新城区、幸福乐居生态品质新城区。近年来,江宁地区发展强劲,实力日增,地区生产总值不断上涨,是南京市的科教大区,创新高地,随着城市的扩张,城市化建设飞速发展。本文利用遥感(RS)和地理信息系统(GIS)技术,以南京市江宁区为研究区域,分析出该区域1990—2010的土地利用空间及数量变化特征,揭示了该区域在城市快速发展进程中的土地合理开发以及生态环境保护力度。
2 研究区域概况及数据来源
2。1 研究区域概况
江宁区(30°38′~32°13′N,118°31′~119°04′E)地处南京市中南部,东与句容市接壤,东南与南京市溧水区毗连,南与安徽省马鞍山市博望区衔接,西南与安徽省马鞍山市相邻,西与安徽省和县隔江相望,从东西南三面环抱南京。地质条件十分复杂,常态地貌有低山、丘陵、岗地、平原和盆地,其中丘陵岗地面积最大,水资源丰富,矿藏资源也极其丰富,多种多样,主要矿藏有6类25种。江宁区辖东山、淳化、禄口、谷里等10个街道,200个社区。该区域属于北亚热带季风气候区,气候温和,雨水充沛,雨热同季,天气的变化比较复杂。年平均气温为15。7℃,年平均降水量为1072。9mm。
2。2 数据来源
选用该区域1990年、1998年、2006年和2010年4期Landsat TM/ETM数字遥感影像作为基本信息源,分辨率30m。各期遥感图像无云层覆盖,质量较好,且成像时间均为5、6月,利于土地利用信息提取。同时,分析数据还用到江宁区行政区划图。
3 研究方法
3。1 数据预处理
将1990、1998、2006和2010年的南京市江宁区遥感影像在ENVI软件中进行数据预处理。数据预处理是遥感图像处理工程中非常重要的环节 [5] 。其主要流程如下:
本文采用的几何校正方法为Image to Image几何校正。通过从南京市江宁区遥感影像图和行政区划图上选取控制点来配准南京市江宁区行政区划图,使得相同地物出现在校正后的图像相同位置。本文利用不规则分幅裁剪得出江宁区四个时期的遥感影像图。
3。2 遥感图像分类
本文采用监督分类的方法对江宁区四期的遥感图像进行分类。监督分类,又称为“训练分类法”,用被确认类别的样本像元去识别其他未知类别像元的过程。其技术路线图如下:
考虑到江宁区土地的利用方式、覆盖特征、研究区土地利用实际情况以及动态监测的需要,依据全国遥感监测土地利用/覆盖分类体系中的一级类,将类型分为林地、草地、耕地、水域、建设用地、未利用地6类 [6] 。利用ENVI软件提取该区域的土地利用变化信息。
在ENVI中利用ROI Tool来定义训练样本,把感兴趣区当作训练样本。首先打开分类图像并分析图像,选择RGB彩色合成的增强方式显示出图像,目视解译出6类地物。然后应用ROI Tool创建感兴趣区,从RGB彩色图像上获取ROI,评价训练样本之后进行监督分类。本文采取的监督器是最小距离,利用训练样本数据计算出每一类的均值向量和标准差向量,然后以均值向量作为该类在特征空间中的中心位置,计算输入图像中每个像元到各类中心的距离,到哪一类中心的距离最小,该像元就归入到哪一类。执行监督分类之后评价分类结果以便分析该地物6类地物的动态变化情况。
3。3 土地利用动态变化分析
土地利用动态变化是深入了解土地利用变化成因、过程,预测未来发展变化趋势及环境影响的重要途径 [7-8] 。土地利用动态度定量地描述了土地利用的变化速度,对预测未来土地利用变化趋势有积极的作用。本文采用单一土地利用动态度()和综合土地利用动态度()分析该研究区域的土地利用变化特征。单一土地利用动态度,表征研究区域在一定时间范围内某种土地利用动态类型的数量变化情况;而综合土地利用动态度,是区域综合土地利用变化速度的定量反映。