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大沽河流域土地利用动态监测及实践成果

【摘要】:在区域尺度的土地利用类型的动态遥感监测方面,MODIS数据由于具有较高的空间分辨率、时间分辨率和光谱分辨率而得到广泛应用。在MODIS土地覆盖产品MCD12Q1基础上,通过修改分类系统来提高分类精度,判读不同时期研究区域MODIS数据的土地利用/土地覆盖情况,对所得结果进行变化监测,即可得到该研究区域的土地利用/土地覆盖的变化结果以及精度评价。

运用遥感技术进行土地利用现状调查以及动态监测,以摸清土地的数量及分布状况和变化,是遥感应用中最早、研究最多的一项基础性工作。通过对遥感影像的解译可以迅速地了解土地的数量、类型、分布及其动态变化的情况,为土地的科学管理、合理利用提供依据。在区域尺度的土地利用类型的动态遥感监测方面,MODIS数据由于具有较高的空间分辨率、时间分辨率和光谱分辨率而得到广泛应用。在MODIS土地覆盖产品MCD12Q1基础上,通过修改分类系统来提高分类精度,判读不同时期研究区域MODIS数据的土地利用/土地覆盖情况,对所得结果进行变化监测,即可得到该研究区域的土地利用/土地覆盖的变化结果以及精度评价。步骤如下:

(1)MODIS数据MCD12Q1可从NASA 网站https://lpdaac.usgs.gov/products/modis_products_table/mcd12q1下载获得。

(2)MODIS Terra+ Aqua 三级土地覆盖类型年度全球500m 产品MCD12Q1采用5种不同的土地覆盖分类方案,信息提取主要技术是监督决策树分类,研究采用的数据集为土地覆盖分类方案5。

(3)完成土地利用/土地覆盖遥感分类之后,要通过精度评价来验证分类的可信度,评价方法常用Congalton提出的误差矩阵法(混淆矩阵法)。

(4)选取土地利用/土地覆盖变化范围较大的几个年份的数据,借助EN- VI 4.8软件中的Change Detection功能做监测分析,统计变化结果。

大沽河流域土地利用类型的分类,首先是在2001年、2004年、2007年、2012年的MODIS土地覆盖产品MCD12Q1遥感数据的基础上,通过修改其分类系统,提高了其分类的精度;然后用遥感分类精度最常用的方法——基于混 淆矩阵的精度评价法,从总体精度(Overall Accuracy)、制图精度(Pro- duced's Accuracy)、用户精度(User's Accuracy)与Kappa系数等5个方面进行了大沽河流域大气-水文相互作用监测体系中的土地利用类型分类的精度评价,研究发现基于MODIS数据的大沽河流域土地利用分类结果较为准确, 对于区域尺度上大面积的土地利用及更新调查、动态监测以及MODIS数据的推广应用具有重要的借鉴意义。