典型地貌土地利用现状矢量数据栅格化的尺度效应及误差分析

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矢量数据与栅格数据是GIS中两种基本的数据结构。栅格数据在土地评价、生态环境评价、土壤侵蚀调查等研究中具有明显的优势,因此对矢、栅数据转换后面积的精度提出了更高的要求。遥感影像分辨率与栅格数据的尺度如出一辙,不同分辨率的影像对相同的现象或是地物同样具有尺度效应。本研究意在探讨在相同尺度变化下,不同地貌中各地类具有怎样的尺度效应并分析误差。本研究采用面积最大值法(Rule of Maximum Area, RMA),从山西省襄垣县第二次全国土地调查的地类图斑中选取四种地貌,分别是:综合地貌,平川,丘陵,山区。结合遥感影像分辨率选取1m、5m、10m、15m、20m、25m、30m、40m、50m、60m、100m、250m、500m、1000m栅格尺度,对上述四种地貌进行栅格化,通过研究其尺度效应以及分析误差得出以下主要结论:(1)随着尺度的增大,不同地貌中各土地利用类型面积面积误差百分比逐渐增大。当尺度<60m时,各类型面积面积误差百分比不大;当尺度>60m时,各地貌会突出主要类型,从而忽略次要类型。(2)相同的地类在不同地貌中面积误差的变化是不同的。耕地在平川、综合地貌中会随尺度增大而逐渐扩张;林地、草地在丘陵地区随尺度增大特征会越明显;建设用地在山区中面积损失最严重。(3)结合遥感分辨率选择尺度,结果表明:当分辨率≤100m时,不同地貌中各地类特征较为明显;当尺度在100m以后,各地貌中的主要类型逐渐将其他类型地类代替,并导致图斑的位置、形状有较大的差异。(4)综合上述比较分析,保证各地类面积误差百分比的绝对值不高于10%,建议综合地貌、平川、丘陵、山区可选择的尺度分别是≤250m、≤30m、≤50m、≤100m。
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