Ｑ！Ｑ ：塑 Ｓｃｉｅｎｃｅ ｅｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ 工程技术 基于多波段影像特征的土地利用分类 陈龙华 胡绍永 （四川省国土勘测规划研究院 四川成都 ６１ ００３１） 摘要：利Ｊ￣Ｌａｎｄ ｓａｔ ＴＭ遥感影像，ＡＥＮＶ［４．２软件的支持下，分析了甘肃省张掖市ＴＭ多波段地物影像特征，建立解译标志。利用监 督分类方法对该区域土地利用进行分类。 关键词：土地利用 分类 遥感 中图分类号：Ｐ ２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７ ４—０９８Ｘ（２ ０１ ｏ）ｉ ２（ａ）一Ｏ０８ ６—０Ｉ 地呈灰白色调；裸地为紫色调，水体呈蓝 土地是人类耐以生存的基础，合理利 ２分类特征建立 用土地、保护和珍惜土地资源是人类共同 ２．１分类标准建立 色，居民地呈深紫色调。 的任务。及时掌握土地利用状况是进行土 结合张掖市的土地特点，参照土地利 除了各波段颜色特征外，形状和位置 地资源合理管理与利用的基础，也是制定 用现状分类国家标准（ＧＢＴ２１叭０ ２００７），将 也是建立解译标志的重要指示因子。河流 国民经济发展计划和可持续利用的重要依 研究区土地利用分为８个地类，即：０１耕地、 据＿ｌ１。遥感技术具有宏观性、实时性、周期性 Ｏ３林地、０７１城镇住宅用地、０７２农村宅基地、 及综合性等特点，已成为获取土地覆盖与 ｌ１ ｌ河流水面、ｌｌ２湖泊水面、ｌ２６沙地和ｌ２７ 利用的主要技术手段。但由于在分类过程 裸地。 中常存在同物异谱和异物同谱现象，分类 ２．２地物在多波段影像特征 类别不清晰和量化指标不确定等情况，导 在ＴＭ影像中，ＴＭ２波段对健康茂盛的 水体为线状地物，湖泊为封闭的块状地物， 农村住宅用地零星散布于各处，林地一般 位于具有明显起伏的山地或部分平地（如 图１）。 ２．３分类方法 传统的计算机自动分类方法有监督分 致分类结果出现不确定性和误差，造成分 植物反映敏感，ＴＭ ３波段有助于区分植物 类方法和非监督分类方法２种。监督分类法 类结果精度不高 】。研究地物在不同波段影 种类和植物覆盖度；ＴＭ４波段对绿色植物 是一种先识别后分类的方法，即用被确认 像特征，将有助于认识不同地物在各波段 类别的差异反映最为敏感；ＴＭ ５波段主要 类别的样本像元去识别其他未知类别像元 的表现特征，建立合适的解译标志。 用于植物的区分和长势的分析。因此将 的过程。监督分类可以根据应用目的和区 ＴＭ２３４、ＴＭ５４３、ＴＭ４５３波段分别以ＲＧＢ合 域，有选择地决定分类类别，避免出现一些 不必要的类别，避免了非监督分类中对光 谱集群组的重新归类…。本文将采用监督分 １研究区域与数据预处理 北内陆干旱荒漠地带，属温带干旱大陆性 均降水量川区７Ｏ～２５Ｏｍｍ，植被覆盖度低， 成，分析各种地物在不同波段组合的影像 研究区域位于甘肃省张掖市，地处西 特征（图１），建立解译标志。 气候，年平均气温川区为７．ｏ～７．６℃，年平 明显。生长有植物的耕地和林地表现为红 色，色调深浅可反应其长势和覆盖；裸地和 沙地通常呈淡灰、灰绿色和黑灰色，边界明 显；河流和湖泊水体呈蓝色调，边界明显； （１）ＴＭ４３２波段组合：植被和水体区分 类方法。 ３土地利用分类结果（如图２、表１） 使用ＥＮＶＩ软件中的ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ功能 模块，在监督分类（Ｓｕｐｅｒｖｉｓｅｄ）下选择最大 似然法分类（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）。首先 属典型的生态脆弱带 。 研究所使用的数据为２００７年９月２３日 Ｌａｎｄｓａｔ ＴＭ１—７波段遥感数据和１：５万地形 城镇和农村住宅用地呈深灰色调。 （２）ＴＭ５４３波段组合：有利于城镇和农 打开多波段合成影像数据，确定分类类别， 辐射校正和几何校正。以１：５万地形图为参 村土地利用的区分，陆地和水体边界的确 然后根据分类定义选择相应的训练区 考底图，均匀选取２０个控制点（ＧＣＰ），控制 定。耕地和林地表现为绿色，沙地呈灰白色 点配准精度小于０．５个像元。利用ＥＮＶＩ／ 调；裸地为紫色调；居民地呈深紫色调；水 ＩＤＬ４．２软件对图像进行几何校正，采用二 体呈蓝色。 次多项式变换模型，利用最小邻近值算法 对影像进行重采样。 一图。在土地利用分类前，对影像进行简单的 （ＲＯＩ，通过ＥＮＶＩ的ＲＯＩ工具来选择），训练 区尽可能的选择较为纯净的区域，另外每 类也要在不同地区多选择几个ＲＯＩ。最后 （３）ＴＭ４５ ３波段组合：有利于区分水 设置分类参数，输出分类结果图，并进行面 体、居民地等。耕地和林地表现为红色；沙 积统计（图２）。由于仅考虑了地物光谱特 征，结果还存在很多误分，例如很多裸地被 误分为农村宅基地，沙地和裸地混分也较 ＴＭ ４３２ ＴＭ ５４３ ＴＭ ４５３ 图１ ＴＭ多波段影像特征 图２ 张掖市土地利用分类结果图 表１分类结果 一 占总面积的比例 ７．４２％ ２８．５３％ １４．８６％ 严重，部分耕地被分类成林地。引入植被指 数、水体指数和专家知识提高分类精度将 是下一步研究的重点。 参考文献 【ｌ】王丽娟，冯仲科，房媛，等．ＴＭ影像在长 春市土地利用分类研究中的应用…．河 北农业科学，２Ｏｌ０，ｌ４（１）：ｌ３３～１３６． 【２】刘忠阳，杜子璇，陈怀亮，等．基于决策 地物类型 裸地 耕地 农村宅基地 面积（ｋ ） １８０．２５０２ ６９３．４２５７ ３６１．０６７４ 树的郑州市土地利用与覆盖分类研究 ［Ｊ］．气象与环境科学，２００８，３１（３）：４８～ ５３． 城镇用地 林地 湖泊 河流 沙地 ２７．６８９４ ２８６．２７２９ ５．９３７３ ２１．６６０３ ８５３．６９６８ １．１４％ １１．７８％ ０．２４％ ０．８９％ ３５．１３％ 【３】常娟，王根绪，王一博．黑河流域土地利 用变化的影响因素一以张掖地区为例 ［Ｊ】．冰川冻土，２００５，２７（１）：ｌｌ７～１２３． ８６ 科技创新导报Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ