摘要:利用LandsatTM图像，通过RS和GIS技术，研究西安地区1988年到1997年的土地利用类型变化，并结合实际，分析该地区地类变化的规律，总结引起土地利用变化的驱动因子。
关键词：RS;GIS;土地利用变化
土地利用是人类与自然环境互动的结果，人类的活动直接影响着土地利用的变化情况。土地利用已成为当今社会的研究热点问题，土地利用变化是IGBP和IHDP的研究计划之一，主要针对人类活动和全球环境变化之间的人类驱动机制而展开的。[1]随着我国城市化进程明显加快，城市建设用地与耕地等其它类型用地之间的矛盾日益突出，如何采取有效的措施保护耕地，限制城市建设用地无度的扩张已成为当务之急。我国从上世纪90年代开始已开展土地利用变化研究，取得很多的研究成果。[2]
研究方法主要利用RS和GIS技术研究土地利用变化过程。RS技术具有覆盖范围大、周期短、反映动态变化、受地面条件限制少、信息量大且成本低廉、收益大等优点，利用遥感图像可以获取连续时间序列内的土地覆盖类型，为研究提供可靠的数据基础。[3]GIS是及采集、存储、管理、分析、显示与应用地理信息为一体的计算机系统，它提供了认识和理解地理信息的新方式，使得研究在处理方式和分析方面具有了新的时代特点。[4]
本文主要以遥感图像为数据源，参考各类的统计资料，借助专业遥感图像处理分析软件与地理信息系统软件，定量分析评价土地利用变化的演变趋势，特别是城市建设用地和耕地之间的变化趋势，为今后西安地区的城市土地利用提出建设性意义。
1研究区概况
西安市位于关中盆地，毗邻黄河流域。西安市的地理位置西起东经109.49°，东至东经107.40°，南起北纬33.42°北抵34.45°之间。西安市东侧以灞源山地为界，与渭南市、商洛市、华县、洛南县相连；西部以青化黄土台塬山地为界，与太白县、眉县相接；南至秦岭北山麓，与佛坪县、柞水县、宁陕县接壤；北至渭河，与咸阳市、杨凌区和三原、武功、扶风、富平等县市相邻。
2研究技术方法
2.1土地利用分类系统
依据土地利用现状分类标准分类体系，结合土地覆盖特征、经营方式、研究区的实际情况等要求，将研究区域分为五大类，分别是耕地、林地、水域、城乡建设用地和未利用地。
2.2空间数据预处理
研究使用数据源为LandsetTM影像，日期分别为1988年8月23日和1997年5月28日。首先以1997年遥感图像作为基础数据，将1988年遥感图像几何校正到与1997年遥感图像相同的投影坐标系统下。
2.3图像分类与信息提取
在土地利用变化研究过程中为了获得较高的遥感分类精度，采用了ENVI中的流程化分类方法，使用该方法的好处在于：（1）提供多种分类方法供选择，例如最大似然、平行四面体等；（2）提供分类后一系列的处理工具，如斑块合并、分类合并等。本文利用最大似然分类方法进行遥感分类，并经过分类后处理。分类后土地利用情况如下（图1、图2）所示。
图11988年土地利用分类图图21997年土地利用分类图
3土地利用变化格局分析
3.1面积统计分析
根据分类结果统计精度结果得到各种地类的分类精度达到了91%以上，总体分类精度达到了94%以上，Kappa系数达到了0.88以上，误分率也很低，为后期的综合分析工作打下很好的基础。
根据遥感分类图像统计2个时期的土地利用面积统计表如下（表2）所示：
通过上表统计结果可以看出：
（1）城乡建设用地在2景遥感影像中面积是逐年递加的，由1988年的315.7平方千米到1997年的347.9平方千米。这符合城市随着经济社会发展日益扩张的趋势。
（2）耕地在2景遥感影像中面积变化不大，基本维持在64%--68%之间，即保有量在3000平方千米以上，没有出现大增大减的情况。由于三景遥感影像不是同一时相的影像，分别为1988年8月、1997年5月，在不同时期的植被的影响导致耕地的识别分类会有一些误差，但是这些不会对预测产生太大的负面影响。
3.2土地利用变化规律
各种地类之间转换面积统计结果如下（图3）所示：
图3各种地类之间转化关系统计图
从数据统计结果来看，土地利用和土地覆盖变化动态演化规律如下：
（1）西安地区在1988-1997年内耕地和城乡建设用地的面积都在增加，面积增加值分别为162.35平方千米和32.18平方千米，分别增长5%和10%。其增加值主要是由于未利用地面积减少所致。
（2）耕地中转化为其它地类的面积为543.00平方千米，其它地类转化为耕地的面积为705.35平方千米，净增加值为162.35平方千米。其中耕地转化为林地、水域、城乡建设用地和未利用地的面积分别为250.92、97.28、132.89和61.91平方千米；林地、水域、城乡建设用地、未利用地转化为耕地的面积分别为200.59、42.20、113.58和348.98平方千米。从数据统计结果来看，面积变化比较大的是耕地转化为林地、林地转化为耕地和未利用地转化为耕地。
（3）城乡建设用地转化为其它地类的面积为159.75平方千米，其它地类转化为城乡建设用地用地的面积为127.57平方千米，其中城乡建设用地转化为耕地、林地、水域和未利用地的面积分别为113.58、0.19、13.39和0.42平方千米，耕地、林地、水域和未利用地转化为城乡建设用地的面积分别为132.89、3.14、14.70和9.03平方千米。从数据来看城乡建设用地的增加值主要由耕地发生转化，城乡建设用地主要转化为耕地。
3.3驱动因子分析
土地利用/土地覆盖变化是一个复杂漫长的过程，与人类的活动、社会需求和土地资源本身有直接的关系。土地利用/土地覆盖变化常常是由其中的两种或三种因素综合影响而发生变化，而不是只受其中一种因素的影响。
（1） 人类活动影响
人类的活动从开始就已经开始影响了土地利用的变化，特别是近现代工业社会之后，人类的活动应经深深的印在地球的各个角落。人类的活动影响到社会对土地利用需求的变化，最重要的是，人类在不断利用新的科学技术，已经使土地利用的强度不断的提高，从而使单位面积上土地的产出比得到很大程度的提高。
（2） 社会需求影响
社会需求使引起土地利用变化的必要条件，社会的需求包含多方面的，包括食品需求、穿衣需求、居住需求、环境需求、生存需求等多种类型。
（3） 土地资源本身影响
土地本身的特性决定了土地利用变化的演变方式。特定的利用方式决定的土地利用的局限性，例如耕地类型的用地方式决定了利用方式不可能转换的太突然。
土地面积的有限性决定了可以用于特定属性的土地总面积不可能无限扩大。土地总面积的约束，致使各种需求不可能完全得到满足，直接导致土地利用形式之间的相互转换，发生了广为存在的土地利用变化现象。
4结束语
土地利用变化研究已经成为21世纪研究的焦点问题。土地利用变化机制的研究对于制定合理有效的土地利用政策有着重要的指导作用。由于资料的缺乏和野外实测工作为全面展开，本文涉及的土地利用分类没有经过实地的校核，精度有待检验。
参考文献：
[1]李秀彬.全球变化研究的核心领域----土地利用/土地覆盖变化国际研究动向[J].地理学报，1996（6）：553-557.
[2]唐华俊，陈佑启，邱建军等.中国土地利用/土地覆盖变化研究[M].北京：中国农业科学科技出版社，2004.10-16.
[3]李树楷，等.全球环境与资源环境分析[M].北京：测绘出版社，1992.14-29.
[4]陈述彭，鲁学军，周成虎.地理信息系统导论[M].北京：科学技术出版社，2000.1-13.
