基于多时相遥感数据的天津市区土地利用/土地覆盖变化检测

摘要

土地利用/土地覆盖变化研究是全球环境变化研究的热点问题，也是环境科学领域研究的重要内容。研究土地利用与土地覆盖的变化，对于理解全球环境的变化，协调土地利用与环境保护的关系具有重要的意义。
　　 本文选取天津市区为研究区域。天津市地处我国华北平原的东北部，是环渤海经济区的重要组成部分。近些年，工业化和城市化进程的加快使得天津市的土地利用/土地覆盖发生了很大变化，尤其是市区区域内，城市扩张明显，耕地面积大量减少。
　　 本文以1979年5月29日的MSS影像和1993年6月15日、2001年9月1日、2005年9月4日的TM影像为主要数据源，结合地形图等数据，利用ERDAS和ArcGIS软件平台，对研究区域内的土地利用/土地覆盖变化进行检测。具体过程是：首先对影像数据源进行预处理和影像分类，然后对分类影像进行变化信息提取并进行结果的统计分析，最后进行土地利用变化驱动力分析。旨在实现土地利用/土地覆盖变化研究在天津市的尝试，为更好地制定土地利用的政策和生态环境的保护提供依据。
　　 论文结果及主要结论如下：
　　 (1)研究区域内的土地利用/土地覆盖类型主要为耕地、非农用地、水域和林草地。
　　 (2)从1979年到2005年，研究区域内耕地面积大量减少。从1979年的73.83％减少到2005年的47.39%。分区统计的结果进一步显示，津南区的耕地面积减少幅度最大，减少比例为35.28%，且到2005年，环城四区中的西青区和东丽区耕地面积比例已经不足50%，分别为44.75%、47.71%。耕地的主要流向为非农用地，每个时期的流向比例分别为：6.28%(1979-1993年)、13.14%(1993-2001年)、11.84%(2001-2005年)，从年均流失率看呈现逐年增大的特点。
　　 (3)从1979年到2005年，研究区域内非农用地面积明显增多。从1979年的7.63%增加到2005年的29.17%。其中，中心城区的非农用地面积增幅最大，增加比例为25.53%。增加的非农用地主要来源为耕地，也有少量水域。
　　 (4)从1979年到2005年，研究区域内的水域和林草地有所变化。其中，水域面积从1993年的12%增加到2001年的16.53%；林草地在面积总量上变化不大，维持在6.5%～9%之间，但转变频繁。水域和林草地的变化主要与天津市的城市规划和建设有关系，比如河道的改造和城市绿地的消长等。
　　 (5)天津市区土地利用/土地覆盖变化的主要驱动力为人口的增长、经济的发展、交通的影响和政策的导向。
　　 通过对不同时相的卫星遥感影像进行处理，检测了天津市区1979-2005年间的土地利用/土地覆盖变化。结果显示，研究时间段内天津市区的土地利用/土地覆盖变化明显，尤其是耕地的减少和非农建设用地的增加。为了将来对此课题的更深入研究，文章最后对本论文的研究进行了总结和展望。