遙感影像的土地覆蓋分類

1、遙感影像的土地覆蓋分類 摘 要 本文根據(jù)黃土丘陵燕溝流域的實(shí)際情況， 搜集 參考文獻(xiàn)，采用 ALOS 衛(wèi)星 2011 年 7 月 2.5米分辨率全色灰 度影像和 10 米分辨率彩色多光譜影像，對(duì)小流域進(jìn)行了土 地覆蓋分類。 關(guān)鍵詞 幾何校正；分辨率融合；目視解譯；中圖分類號(hào)：G112文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1009-914X （2014）22-0016-011 緒論隨著現(xiàn)代遙感技術(shù)的快速發(fā)展，越來(lái)越多的遙感器被用 于對(duì)地觀測(cè)。目前，遙感技術(shù)已經(jīng)形成多星種、多傳感器、 多分辨率共同發(fā)展的局面。不同等級(jí)分辨率的遙感影像分別 適用于不同范圍尺度的監(jiān)測(cè)活動(dòng)。因此，選擇恰當(dāng)?shù)倪b感數(shù) 據(jù)源對(duì)研究黃土丘陵小

2、流域土地覆蓋現(xiàn)狀的分析具有重要 意義。2 研究區(qū)概況黃土高原位于中國(guó)中部偏北，典型黃土高原面積約 40 萬(wàn)平方公里， 位于中國(guó)中部偏北。 溝壑縱橫， 形態(tài)地形復(fù)雜， 氣候較干旱，降水集中，植被稀疏，水土流失嚴(yán)重。燕溝流 域位于陜北延安市典型的黃土丘陵溝壑區(qū)。由于黃土高原特 殊的自然因素以及人們土地利用不合理導(dǎo)致該地區(qū)水土流 失加劇 1 ，2。為控制小流域水土流失、改善小流域的生態(tài) 環(huán)境條件，主要采用了以小流域?yàn)閱卧?，植被恢?fù)、變坡耕 地為梯田、修建淤地壩等植被措施、工程措施為基礎(chǔ)的綜合 治理，收到了良好的治理效果。對(duì)該類型區(qū)生態(tài)環(huán)境建設(shè)起 到了一定的示范作用。3 項(xiàng)目區(qū)遙感數(shù)據(jù)選取與預(yù)處理 通

3、過(guò)對(duì)黃土丘陵小流域景觀格局特征進(jìn)行分析時(shí)，采用 日本的 ALOS 衛(wèi)星 2011年 7月 2.5米分辨率全色灰度影像和 10 米分辨率彩色多光譜影像。經(jīng)過(guò)幾何校正、圖像剪裁、分 辨率融合和目視解譯處理獲得小流域的土地覆蓋數(shù)據(jù)。（1）幾何校正：遙感圖像的幾何校正是指消除圖像中 的幾何變形，產(chǎn)生一幅符合某種地圖投影或圖形表達(dá)要求的 新圖像的過(guò)程。 本文以 ALOS 衛(wèi)星 10m 分辨率影像作為參考 影像，對(duì) 2.5m 影像進(jìn)行配準(zhǔn)，確保二者做分辨率融合時(shí)能 獲得較好的效果。（2）圖像裁剪：由于原始 ALOS 衛(wèi)星數(shù)據(jù)為延安市遙 感影像，覆蓋面積較大，在進(jìn)行分辨率融合時(shí)，計(jì)算機(jī)內(nèi)存 不足，難以執(zhí)行。

4、為了方便研究，在進(jìn)行幾何糾正之后，就 對(duì)圖像進(jìn)行裁剪，可以提高數(shù)據(jù)處理的效率。（3）分辨率融合：分辨率融合是對(duì)不同空間分辨率遙 感圖像的融合處理，使處理后的遙感圖像既具有較好的空間分辨率，又具有多光譜特征，從而達(dá)到圖像增強(qiáng)的目的。ALOS 是一種新的遙感數(shù)據(jù)源，本文將經(jīng)過(guò)幾何校正的ALOS 衛(wèi)星 10m 分辨率的多光譜影像與 2.5m 分辨率的全色 影像進(jìn)行融合，取得了良好的效果。（4）目視解譯：目視解譯是指根據(jù)遙感影像目視解譯 標(biāo)志和解譯經(jīng)驗(yàn)，識(shí)別目標(biāo)地物的辦法與技巧。目視解譯是 一項(xiàng)認(rèn)真細(xì)致的工作，解譯人員必須遵循一定行之有效的程 序和步驟，才能很好的完成解譯任務(wù)。一般認(rèn)為，遙感圖像 目視

5、判讀分為五個(gè)階段：第一，目視解譯準(zhǔn)備工作階段：明確解譯任務(wù)與要求， 搜集與分析有關(guān)資料、選擇合適波段與恰當(dāng)時(shí)相的遙感圖 像；第二，初步解譯：掌握解譯區(qū)域特點(diǎn)，確定典型解譯樣 區(qū)，建立目視解譯標(biāo)志，探索解譯方法，為全面解譯奠定基 礎(chǔ)；第三， 室內(nèi)詳細(xì)判讀： 初步解譯奠定了室內(nèi)判讀的基礎(chǔ)， 建立遙感影像判讀標(biāo)志后，就可以在室內(nèi)進(jìn)行詳細(xì)判讀了；第四，野外驗(yàn)證與補(bǔ)判：室內(nèi)目視判讀的初步結(jié)果，需 要進(jìn)行野外驗(yàn)證，以檢驗(yàn)?zāi)恳暸凶x的質(zhì)量和解譯精度。對(duì)于 詳細(xì)判讀中出現(xiàn)的疑難點(diǎn)、難以判讀的地方則需要在野外驗(yàn) 證過(guò)程中補(bǔ)充判讀；本文在室內(nèi)經(jīng)過(guò)詳細(xì)判讀之后，對(duì)燕溝 流域進(jìn)行了實(shí)地勘查， 通過(guò)手持 GPS 進(jìn)行了實(shí)

6、地采樣以及對(duì)坡勾繪法，對(duì)詳細(xì)判讀中出現(xiàn)的疑難點(diǎn)以及錯(cuò)判的結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)充判讀和修改。其中，在燕溝流域?qū)嶋H的采樣點(diǎn)為 60 個(gè)第五，目視解譯成果的轉(zhuǎn)繪與制圖：在野外驗(yàn)證與補(bǔ)判 之后，目視解譯結(jié)果就可以以專題圖的形式表現(xiàn)出來(lái)。4 土地覆蓋分類 土地覆蓋分類是景觀格局研究的基礎(chǔ)，是景觀生態(tài)規(guī)劃 與管理的前提 3 。目前，在景觀生態(tài)分類上還沒形成一個(gè)統(tǒng) 一的分類體系，馮杰（ 2009）延安市土地利用 /覆蓋動(dòng)態(tài)變化 及其驅(qū)動(dòng)力分析， 將土地利用類型劃分為耕地， 園地、 林地、 牧草地、居民點(diǎn)及工礦用地、水域和未利用地等 7 類；溫仲 明（ 2003）紙坊溝流域近百年來(lái)土地利用 /覆被變化與環(huán)境響 應(yīng)研究，

7、將土地覆蓋類型劃分為基本農(nóng)田、坡耕地、果園、 林地、天然灌木、人工灌木、天然草地、人工草地、居民地、 水域和未利用地等 11 類；張嘉寧（ 2009）黃土高原溝壑區(qū) 王東溝流域土地利用 /覆被變化及其功能評(píng)價(jià)， 將土地覆蓋類 型劃分為耕地、園地、林地、牧草地、居民點(diǎn)及獨(dú)立工礦用 地、交通運(yùn)輸用地和未利用地等 7 類。本文考慮到研究區(qū)的 實(shí)際情況以及所能獲得的數(shù)據(jù)資料，通過(guò)閱讀相關(guān)文獻(xiàn)，在 遙感影像預(yù)處理的基礎(chǔ)上，進(jìn)行計(jì)算機(jī)屏幕人機(jī)交互判讀 （即人工解譯） ，將土地覆蓋類型劃分為 10 類。（1）林地：包括天然林地和人工林地、以及生長(zhǎng)低矮 稀疏的林地。主要為刺槐、楊樹和柳樹等。（2）灌叢：主要為

8、低矮稀疏的沙棘林。（3）草地：天然草地、退耕撂荒地、人工種植或改良 的草地。（4）裸地：未利用地以及山間小路。（5）居民地：包括城鄉(xiāng)居民點(diǎn)、工礦企業(yè)建筑用地。（6）水體：包括庫(kù)塘和河流。（7）園地：是種植果樹的土地，主要為蘋果園。（8）壩地 ：是水土流失地區(qū)的溝道里采用筑壩、修堰 等方法攔截泥沙淤出的農(nóng)田。（9）坡耕地：是分布在山坡上地面平整度差跑水、跑 肥、跑土、作物產(chǎn)量低的旱地。（10）梯田：是為了治理坡耕地水土流失、起蓄水、保 土、增產(chǎn)作用、在坡地上分段沿等高線建造的階梯式農(nóng)田。5 結(jié)論土地覆蓋分類結(jié)果如（圖 1）所示。參考文獻(xiàn)1 傅伯杰，邱陽(yáng)，王軍，等 .黃土丘陵小流域土地利用變化對(duì)水土流失的影響 J.地理