基于landsat-8 遙感影像的土地利用分類
——以銅川市宜君縣為例

茹乾 王創(chuàng)江 王波 喬宣皓 董浩，2 付泉 馮紀(jì)米

（1.陜西省土地工程建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司 漢中分公司，陜西 漢中 723000；2.西安交通大學(xué) 管理學(xué)院，陜西 西安 710049）

引言

土地是人類賴以生存的自然資源，新型城鎮(zhèn)化建設(shè)的進(jìn)程不斷被推進(jìn)，土地利用情況在人類的活動(dòng)下發(fā)生了巨大的變化，土地利用分類的結(jié)果對(duì)我國(guó)未來(lái)的國(guó)土規(guī)劃布局影響甚重，為此我國(guó)自2017年開(kāi)展了第三次全國(guó)國(guó)土調(diào)查。傳統(tǒng)的人工測(cè)量，實(shí)地勘測(cè)耗費(fèi)了巨大的人力、物力。隨著科技的發(fā)展，衛(wèi)星遙感影像提供了地球表面現(xiàn)狀和變化的客觀的最新信息，從而全方面地準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)土地利用情況，不僅減輕了財(cái)政負(fù)擔(dān)，大大地縮短了土地利用分類的調(diào)查周期。本文以陜西省銅川市宜君縣為研究對(duì)象，選取landsat-8 OLI 遙感影像為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，利用ENVI 軟件的分析功能，結(jié)合目視解譯和監(jiān)督分類兩種技術(shù)方法，提取到宜君縣的土地利用現(xiàn)狀，為以后更好的監(jiān)測(cè)土地利用狀況提供技術(shù)支持。

一、研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)來(lái)源

（一）研究區(qū)概況

宜君縣位于陜西省銅川市，處于陜北黃土高原和關(guān)中平原之間，210 國(guó)道貫穿全縣，交通便利。地理坐標(biāo)為北緯35°07′34"—35°34′58"，東經(jīng)108°54′37″—109°28′46″。四季冷暖干濕分明，春冬兩季較為干燥，夏秋雨水豐富，年平均氣溫為14.1°，屬于大陸性溫帶半干旱半濕潤(rùn)氣候。整體地貌為典型的黃土高原溝壑區(qū)，地勢(shì)呈西南高、東北低，平均海拔1395 米。

（二）數(shù)據(jù)來(lái)源

本文選取的遙感數(shù)據(jù)源自landsat-8 衛(wèi)星，本文選取的數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)為L(zhǎng)C81270352017091LGN00，條帶號(hào)為127，行編號(hào)為35，影像清晰無(wú)云，不需處理云層及陰影，解譯效果較好。

二、研究方法

本文主要采用的是影像分類中的監(jiān)督分類法，該方法的分類識(shí)別理論基礎(chǔ)是建立的統(tǒng)計(jì)識(shí)別函數(shù)，并依據(jù)根據(jù)實(shí)際情況選定的訓(xùn)練樣本進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)并分類的技術(shù)手段[1]。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是在遙感影像中建立不同地類的訓(xùn)練樣本，根據(jù)已圈定出來(lái)的訓(xùn)練樣本的特征來(lái)對(duì)要遙感影像中其他未知的像元進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別分類的過(guò)程。

（一）遙感影像預(yù)處理

使用ENVI5.1 對(duì)遙感影像預(yù)處理，如裁剪、輻射校準(zhǔn)和大氣校正等。為了提高遙感影像的分辨率，以使獲得較好的目視解譯效果且保持波段信息的完整性，利用波譜融合的方法，將landsat8 中的band 1-7 與分辨率15m 的全色波段進(jìn)行融合。

（二）訓(xùn)練樣本的選取

訓(xùn)練樣本的選取決定了影像分類的精確度，選取以準(zhǔn)確性、代表性及統(tǒng)計(jì)性為原則.本文依據(jù)分類標(biāo)準(zhǔn)將研究區(qū)的地類進(jìn)行劃分，共劃分出耕地、林地、草地、城鎮(zhèn)用地及水體五種用地類型。選取了143 個(gè)地表真實(shí)的ROI（感興趣區(qū)），訓(xùn)練樣本的Jeffries-Matusita系數(shù)值均滿足樣本的可分離性標(biāo)準(zhǔn)，可以保證分類的準(zhǔn)確性。

三、影像分類結(jié)果

遙感圖像分類的前提在于遙感影像中所包含的大量信息，如不同類型地物所具有不同的特點(diǎn)的光譜信息及空間信息，借助軟件的分析功能及提前選取的不同類型地物的訓(xùn)練樣本，將信息特征進(jìn)行對(duì)比分類。具體來(lái)說(shuō)就是根據(jù)選取的訓(xùn)練樣本特征，將圖像中的各個(gè)像元按照不同的算法劃分為不同的類別，從而實(shí)現(xiàn)圖像的分類。本文采用平行六面體法、最小距離法、馬氏距離法及最大似然法，還有基于模式識(shí)別的支持向量機(jī)分類和基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類。在前期選取的訓(xùn)練樣本基礎(chǔ)上，利用上述六種分類方法，對(duì)宜君縣的土地利用現(xiàn)狀進(jìn)行了分析提取。

四、結(jié)論

本文在銅川市宜君縣landsat-8 OLI 遙感影像的基礎(chǔ)上，利用六種監(jiān)督分類方法對(duì)其進(jìn)行了土地利用分類。將宜君縣的土地利用類型劃分為了六種，分別為林地、城鎮(zhèn)用地、耕地、草地及水體，其中林地、耕地和草地為主要土地利用類型。其中林地多集中在宜君縣的西北和東南區(qū)域，耕地和草地只要集中在中部地區(qū)，而水體零星散布，部分水體貫穿全域。