基于tm 影像和“北京一号” 小卫星的北京市土地利用变化遥感监测

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1、牟凤云等：基于TM影像和“北京一号”小卫星的北京市土地利用变化遥感监测101基于TM影像和“北京一号”小卫星的北京市土地利用变化遥感监测牟凤云，张增祥，刘斌，王长有，谭文彬中国科学院遥感应用研究所，北京100101摘要：近20多年来，伴随着我国经济的高速发展，北京市出现了以城市化为主要特征的大规模的土地利用/覆盖变化，土地利用类型之间转化明显。利用1984年、1996年、2001年的陆地卫星TM影像和2005年的“北京一号”小卫星数据，得到北京市1984—2005年间的土地利用变化。结果表明：21年间北京市城市化进程明显，城镇

2、用地面积由1984年的484.86km2增加到2005年的1496.88km2；土地利用现状具有明显的圈层结构，具有典型的大城市及其郊区用地的特点；耕地面积持续减少，由1984年的5860.36km2减少到2005年的4923.91km2；农村居民点面积呈先减少后增加的趋势；非城镇用地类型之间存在明显的结构调整。经济的快速发展、政策法规的变革、人口的增长和卫星城的建设等因素促进了北京市近年来的土地利用变化。“北京一号”小卫星是我国第1颗拥有自主权的卫星，可以较好地用来进行土地利用信息的提取，在土地利用动态监测方面应用潜力巨大。

3、关键词：北京市；TM影像；“北京一号”；土地利用；遥感监测；中图分类号：F301.24文献标识码：A文章编号：1672-2175（2007）01-0094-08牟凤云等：基于TM影像和“北京一号”小卫星的北京市土地利用变化遥感监测101土地利用变化是全球变化中的重要组成部分，是短期内人类活动对自然环境施加影响的显著表现形式。过去二十多年的时间里，中国城市用地扩展迅速[1]。北京市不仅是京津唐城市连绵带的主要城市，也是全国的重要城市。在改革开放政策的驱动下，随着中国加入世界贸易组织和北京申办奥运会成功，北京市得到较快发展，经历了

4、一个经济和人口高速增长的过程，出现了以城市化为主要特征的大规模的土地利用/覆盖变化，土地利用类型之间转化明显。因此，研究北京市及其边缘地区土地利用/土地覆盖的动态变化具有重要意义。国内很多学者已从多个角度探讨了北京城市用地扩展的机制与特征。顾朝林利用20世纪70年代、80年代和90年代3个时段北京土地利用资料进行了北京市区土地利用/覆盖研究[2]。方修琦等以历史地形图和TM影像为基础，分析了北京城市空间扩展规律[3]。刘长歧等以北京市中心区和近郊区为研究区域，利用第四次和第五次人口普查数据，分析了北京人口分布现状和变化特征及居

5、住用地的空间分布变化，认为北京市的人口郊区化与居住用地的空间扩展过程是一种互动的效应关系[4]。梁进社等从城市功能及产业依存的观点，采用劳瑞模型分析北京的城市扩展和空间发展特点[5]。宗跃光等根据1992—2000年2000多个土地开发样本资料，在GIS的支持下，概括出城市用地5种扩展方式和廊道效应作用下的波浪式扩展过程[6]。何春阳等在长时间序列高分辨率LandsatTM/MSS数据的支持下，对北京地区1975—1997年城市化基本过程和驱动机制进行了分析研究[7]。鲁奇等利用历史数据，对北京市近百年城市用地变化，从意识形态

6、的改变、人口增长、制度政策方针的变革和经济科技能力等相关社会人文因素进行了分析[8]。冯健等利用2000年的第5次人口普查数据和1982年的第3次人口普查数据，采用因子分析和聚类分析技术研究了近20年来北京都市区的社会空间结构及其演化[9]。这些研究大都是利用历史资料和统计数据，从城市化或城郊化的角度入手，对北京市的用地变化进行的研究。目前利用长时间序列、多源遥感数据，对北京市土地利用的土地利用变化及其驱动机制进行系统的研究还比较薄弱。本文利用陆地卫星LandsatTM影像和“北京一号”小卫星数据，对北京市1984—2005年

7、快速城市化过程中复杂的土地利用变化进行了监测，并在此基础上对该区域土地利用变化的基本特征和原因进行了研究。1研究区域与研究方法牟凤云等：基于TM影像和“北京一号”小卫星的北京市土地利用变化遥感监测101采用遥感方法对北京市的土地利用/土地覆盖进行了监测。在遥感图像处理软件平台MGE中，采用人机交互判读的方法对遥感影像进行人机交互目视判读，得到不同时期的土地利用现状。在GIS平台支持下对解译结果进行统计和分析，得到不同时间段的土地利用类型变化面积等信息。1.1研究区概况北京是中华人民共和国的首都，是全国的政治、经济和文化中心，是

8、世界历史文化名城和古都之一。北京市位于北纬39°28′～41°05′，东经115°24′～117°30′。北京位于华北平原的西北边缘，地势西北高、东南低。北京北有军都山，西有西山，东南是向渤海倾斜的平原。北京为典型的暖温带大陆性季风气候。全市总面积16386km2，其中山区占