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仙桃市是中国典型的快速发展小城镇,其土地利用/土地覆盖动态变化驱动力机制及空间扩展模式研究,对于中国小城镇土地利用可持续发展研究具有重要的现实意义。因此,本文结合RS和GIS技术,利用1995年和2000年的LandsatTM遥感影像和2004年的全色数字航摄影像图,对仙桃市的土地利用/覆盖变化进行了动态监测,分析该地区在近九年的城区扩展模式与趋势,同时结合社会经济统计数据,探讨了影响土地利用变化的人文驱动力因子,并在此基础上对该地区的土地利用中存在的问题提出了相应的对策。
土地利用/覆盖动态监测方法基本上分为逐像元比较法和分类后比较法。在综合比较二者优劣的基础上,本文采用分类后比较法进行该区的土地利用变化信息的提取。在ERDAS支持下,以1995年和1997年的TM图像为数据源,进行几何精校正、配准等预处理;然后运用最大似然法进行监督分类,获取两个时相的土地利用图;再通过叠加分析提取变化信息。实践证明该方法简单易操作,可以直接获取土地利用/覆盖变化类型、面积和分布等信息,在利用多时相影像进行土地利用变化探测中具有极大的优势。
在GIS各项空间分析功能(几何量算、统计分析、叠置分析及缓冲区分析)的支持下,对该区的土地利用变化进行分析。根据马尔柯夫理论和地图代数法与原理,计算出二个监测时段内的土地利用转换矩阵,通过转移比例和转移来源比例两方面来研究1995年到2000年仙桃市土地利用的转移。同时引入土地利用动态度和土地利用程度指数两个指标,对该区的土地利用,土地覆盖数量变化和利用程度变化进行综合分析。研究结果表明:1995年~2000年间,仙桃市的土地利用结构发生巨大改变,耕地和林地比重下降,其它用地类型的比重则有不同程度的上升。减少的耕地主要转换为城市建设用地和水库用地,林地主要转换为未利用地;湖泊面积减少,转为滩涂用地;城镇用地和工交建设用地增加,占用了大量的耕地;未利用地增加,城市生态环境质量的下降。五年内城市综合土地利用动态度为0.43%,1995年和2000年的土地利用动态综合指数分别为298.69和296.19,土地利用程度以年0.8%的速率降低,城市正处于土地利用的调整期。
运用图像假彩色合成和边缘增强技术对三时相的遥感影像进行处理,提取城市建成区的轮廓,并进行叠加分析。从城市扩展示意图可见,在1995到2004年间,仙桃城市建成区的在空间上主要沿交通干线逐渐向南和向西蔓延,并在工业园的基础上填充式扩展。最后,在以上成果的基础上,结合社会经济统计数据,探讨了影响城市土地利用变化的驱动力机制,揭示近几年引起该区土地利用变化的主导因素是:人口增长、城市化和工业化提高、经济发展、交通网络完善以及政府决策,并据此提出了相应的土地利用可持续发展建议和对策,如调整土地利用结构,完善土地利用管理制度,严格控制人口规模,,制定可持续发展的城市规划等等。