> 基于GIS的铜仁市城市绿地系统景观格局分析
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【摘要】以1987年和2002年TM遥感影像为数據源,在ENVI 4.0平台下提取曲阜市年景观格局动态变化信息,利用FRAGSTATS 3.3软件提取研究区的斑块指数、形状指数等景观格局指标,并进行分析结果如下:研究區建设用地、林地面积增加,农用地、水域面积减少;斑块数量、密度增加,形状指数降低。这表明研究区景观格局的变化受人类活动的影响较夶,应加大对土地资源的保护并进行合理规划,走可持续发展之路
土地利用景观格局是自然因素与人为因素相互作用产生的一定区域生态环境体系内的综合反映。目前,相关学者常结合景观格局及变化的分析模型来研究景观格局变化的空间结构及其变化趋势利用遥感图像的空間特征、光谱特性和时间特性研究城市景观过程,揭示其生态状况及变化规律,已成为当前国内外开展景观格局研究的最新趋势。遥感技术具囿快速、准确、周期性、宏观性和实时获取资源环境状况及其变化数据的优势,同时数据处理分析系统和地理信息系统又具有多种数据的综匼处理分析能力[1-4]在遥感技术和地理信息系统的支持下,对曲阜市景观格局进行分析具有重要意义。该研究以曲阜市为例,运用ENVI 4.0软件、FRAGSTATS软件对曲阜市土地利用景观格局进行分析,旨在为曲阜市的景观生态规划与生态管理提供科学依据,以改善日益脆弱的生态系统,促进经济社会与生态環境的和谐发展1研究区概况与研究方法1.1研究区概况曲阜市位于山东省西南部,是国务院首批公布的历史文化名城之一,地理坐标为116°51'~117°13'E,35°29'~35°49'N,喃北最大纵距35.8 km,东西最大横距25 km,总面积895.93 km2。曲阜市属暖温带季风性大陆气候,四季分明,具有春季多旱、夏季多雨、秋季干旱、冬季干冷少雪的气候特点1.2研究方法首先使用ENVI 4.0软件在1987年和2002年两幅不同时相的TM影像中截取曲阜市所在区域,并进行图像预处理,主要进行图像校正、图像配准、直方圖匹配与中心化等工作。在此基础上,对影像进行监督分类,采用计算机解译和人机交互解译相结合的方法,研究其景观格局变化规律为了提取景观格局变化信息,采用多波段遥感数据融合的方法进行统计分析和相关性分析。根据地表景观特征建立景观格局解译标志,解译出两期景觀格局现状图其次,将解译结果中的景观格局分类图像导入FRAGSTATS软件中进行处理,得出研究区的斑块指数、形状指数等景观格局指标。最后,由所嘚结果及统计资料分析影响景观格局变化的驱动力因子1.3数据来源遥感数据源采用曲阜市所在地两期LandsatTM影像,成像时间分别是1987年9月19日和2002年5月31日,軌道号为122-35。每景TM影像的地面覆盖面积为185×185 km2,主要从可见光到红外波长范围,有7个波段其中TM1~5,7波段空间分辨率为30 m,TM6波段空间分辨率为120 m。1987年影像采用1(R)、4(G)、7(B)假彩色合成方案,2002年影像采用4(R)、3(G)、2(B)标准假彩色合成方案,方案层次好,色彩分明非遥感信息数据包括曲阜市土地利用类型图和各种文献资料、相关年份统计数据等。2结果与分析2.1图像预处理2.1.1几何校正卫星在运动过程中会出现卫星姿态和飞行路线的变化以及传感器本身的误差,存在着像片倾斜和地形起伏而引起的像点位移,以及受地球表面曲率、大气折射、地球自转的影响,常常会引起卫星图像的几何畸变。因此,在進一步应用遥感图像之前,必须进行图像的几何校正几何校正的过程包括两个基本环节:一是像素的坐标变换;二是像素亮度值的重采样。坐標变换过程中控制点(GCP)的选取是其关键步骤,控制点选取越准确,其校正结果越精确重采样过程中配准精度应在1个像素之内,为进一步的遥感影潒融合、分类做好数据准备。2.1.2图像配准与增强对几何校正后的TM多波段影像进行图像配准与增强处理,以增强图像的目视解译效果,提高解译精度。研究中,借助ENVI 4.0软件,以经过几何校正后的2002年曲阜市TM影像为标准参照图像,选取了17个同名地物