基于遙感技術(shù)在艾克里湖地區(qū)土地利用解譯中的研究

□袁　媛（新疆水利水電勘測設(shè)計研究院地質(zhì)研究所）

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基于遙感技術(shù)在艾克里湖地區(qū)土地利用解譯中的研究

□袁媛（新疆水利水電勘測設(shè)計研究院地質(zhì)研究所）

文章采用4個時段TM遙感圖像分別是1976，1989，2000，2009年作為數(shù)據(jù)源。并通過對數(shù)據(jù)源的定量研究，得出了艾里克湖和周邊地域的土地利用現(xiàn)狀。其研究表明：20世紀(jì)70年代末期以來，該地域面積中的林地、草地、耕地所占的比例隨著工業(yè)化用地逐年下降，而居民和道路以及水域面積所占土地比例變化不大。

遙感技術(shù)；土地利用解譯；艾里克湖

1　前言

新疆的艾克里湖是由白楊河匯集而成，是克拉瑪依唯一的湖泊。面積70 k㎡，其容水量2.50億m2。地理位置在東經(jīng)83° 51′～85°59′，北緯45°20′流域總面積近兩萬平方公里，流域地表水資源量約為4億m3/a。白楊河地貌崎嶇，主要有山地，洼地，沼澤地等組成，最高海拔2600 m左右，最低海拔250 m左右，即為艾克里湖。另外艾克里湖是由30多大小不同的河流融匯而成，河流基本上屬于內(nèi)川河流。艾里克湖地區(qū)的屬于典型的大陸干燥氣候。大體可分為上游和下游兩個山區(qū)，其中屬于自然界的氣溫高低、降水變化、蒸發(fā)現(xiàn)象等狀況都是因地而異。而該地區(qū)常年盛行西北風(fēng)，且常見大風(fēng)天氣。

1.1研究的意義

對于克拉瑪依市來說能夠為其未來生態(tài)發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)的則是艾里克湖，艾里克湖對于該市的人文生態(tài)和風(fēng)景旅游生態(tài)都有著積極的作用。該市的生態(tài)以及環(huán)境由于當(dāng)?shù)卣谋Ｗo(hù)都產(chǎn)生了明顯的變化。以此為基礎(chǔ)，遙感技術(shù)被運(yùn)用到了艾里克湖地區(qū)，利用遙感技術(shù)的優(yōu)勢勘測其當(dāng)?shù)氐耐恋刭Y源，及時獲得土地的變化信息，更好地支撐文章的研究。

1.2技術(shù)路線

對歷史資料搜集，歸納與整理。并對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，經(jīng)過一系列的野外調(diào)查、利用GPS進(jìn)行定位觀測、遙感，再運(yùn)用GPS監(jiān)測構(gòu)成的現(xiàn)代資源環(huán)境過程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，最終快速高效地得出有用的結(jié)果。

1.3遙感數(shù)據(jù)

遙感數(shù)據(jù)采用美國Landsat衛(wèi)星MSS數(shù)據(jù)、TM、ETM以及CBERS和HJ衛(wèi)星數(shù)據(jù)。

1.4數(shù)據(jù)處理

2009年LandsatTM遙感影像的解譯標(biāo)志是在2008年對當(dāng)?shù)貐^(qū)實地勘測的基礎(chǔ)上取得的。2009年的土地利用數(shù)據(jù)發(fā)生的變化是通過對遙感影像解譯實現(xiàn)的。此后，以2009年的解譯結(jié)果為基礎(chǔ)，對1976、1989以及2000年的遙感實行解譯，進(jìn)一步形成草圖。之后對草圖進(jìn)行修正、改編等工作形成了最終的土地利用專圖。

2　土地利用分類標(biāo)準(zhǔn)建立

土地利用分類標(biāo)準(zhǔn)是采用國家頒布的標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合艾里克湖濕地的土地利用特點，進(jìn)行了分類表述，如表1所示。

2.1遙感解譯與判讀

植物的色素藍(lán)、綠、紅通常是通過位于光區(qū)的TM1、TM2、TM3折射出來的。藍(lán)光是整個大氣中發(fā)散最強(qiáng)烈的。反射光的峰值大小與葉綠素吸收光能的能力有關(guān)，其吸收能力的強(qiáng)弱直接影響著反射峰值，TM3除了能夠反射出葉綠素的變化，隨著四季的更替其折射也會有所變化，特別是在秋季，植物普遍處于變色狀態(tài)，這時候的TM3依然能夠反射出不同的色素信息。獲得強(qiáng)烈的近紅外反射需要的是TM4，所以TM4被稱為是近紅外區(qū)，其反應(yīng)光區(qū)的強(qiáng)弱還跟植物的生長量和面積大小有關(guān)系，對葉綠素有強(qiáng)烈的敏感性。中紅外區(qū)是TM5和TM7，這是獲得的信息對于植物的水分供應(yīng)有較好的反映，而且兩種區(qū)域中所有的光譜信息大同小異。TM5在這些波段中是最豐富的，其他水體、植被等的反射率大相徑庭，區(qū)分森林信息最好的波段就是這些了。

以上光譜數(shù)據(jù)顯示，TM4、TM5、TM3是理想的選擇，當(dāng)提取林地、耕地和其他未知土地時，以上三種不同的波段形成的圖像還是比較準(zhǔn)確的，而TM4、TM5、TM1也是經(jīng)常被用在土地建設(shè)上的波段合影方面，也可以在較大水域面積的遙感測量進(jìn)行運(yùn)用。如以2008年的一個土地資源來說，對TM影像的遙感圖像解析時，要充分利用地物目標(biāo)時空分布的規(guī)律來進(jìn)行目視判讀。具體主要包括：樣地進(jìn)行描述+影像特征對應(yīng)+現(xiàn)地照片遙感。并要重視各個物體之間的關(guān)系，最大限度地利用各種解譯標(biāo)志，要相互補(bǔ)充，彼此驗證。我們采用目視判讀的方式進(jìn)行判讀。實質(zhì)上是通過兩人背靠背的形式實施的，對兩人的宣讀結(jié)果進(jìn)行比較。如果兩人在90%上是一致的，則主要對比不一致的地方進(jìn)行核實和商量，最終確定核實結(jié)果。反之，如果兩人的一致性低于90%，則應(yīng)該重新開始。在兩個人的整個宣讀和核實求證過程中，對于不解之處、需要驗證之處等疑難問題需要保留記錄，以供日后的檢驗和測試。

表1　土地利用分類表

2.2現(xiàn)地驗證與成果轉(zhuǎn)繪

該任務(wù)主要發(fā)生在室內(nèi)宣讀合格后，利用抽樣的方法對圖斑進(jìn)行核實求證。在整個驗證核實的過程中對于圖斑數(shù)量是有一定限制的，一般而言要求其圖斑數(shù)量達(dá)到圖斑總數(shù)量的5%，并按照判讀時實際的比例對圖斑進(jìn)行一定的判斷，主要檢測是否錯漏等。如果每一個因子的正判率達(dá)到了90%以上則視為合格，否則將再次進(jìn)行判讀。在室內(nèi)判讀過程中出現(xiàn)的各種問題都應(yīng)該將其放在實地考察中進(jìn)行再次驗證。室內(nèi)判讀過程十分復(fù)雜這主要是由土地類型利用形狀決定的，出現(xiàn)重疊等技術(shù)性錯誤，因此，后期建立修正是很有必要的。在建立艾里克湖地區(qū)地域的土地數(shù)據(jù)背景時加入室內(nèi)判讀成果是很有必要的。美國Landsat衛(wèi)星1976、1989、2000、2009年的數(shù)據(jù)是本次調(diào)查所采用的。獲得的相應(yīng)的解譯成果如下：艾里克湖地區(qū)1976、1989、2000年和2009年土地利用解譯成果和基于地理信息系統(tǒng)的統(tǒng)計分析成果。

3　結(jié)語

文章對艾克里湖地區(qū)的土地利用情況進(jìn)行了概括和數(shù)據(jù)處理，首先介紹了文章的研究意義和技術(shù)路線，再次基礎(chǔ)之上介紹了土地分類標(biāo)準(zhǔn)，以及艾克里胡周邊的基本地理條件，然后對研究區(qū)的數(shù)據(jù)進(jìn)行RS、GIS等方法的處理，最后得出不同時期對土地利用解譯成果，這些解譯成果為進(jìn)一步研究艾克里湖及其周邊土地利用提供了有力的基礎(chǔ)。

（責(zé)任編輯：劉長垠韋詩佳）

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