摘 要

随着科技的不断进步与人口的急剧增加，导致出现越来越多的环境问题。森林的砍伐与绿地面积的逐年减少，植被覆盖逐年减少，城市无休止的扩张，农业用地被侵占等土地利用变化对土地覆盖变化产生了巨大的影响。因而，人们加强了对土地利用土地覆盖变化的总结和研究，对土地利用土地覆盖的趋势的研究和预测有利于环境的保护和对土地的研究。本文是基于面向对象遥感技术为基础完成了土地覆盖变化趋势建模：（1）利用面向对象遥感技术对区域影像图分割，再进行数据处理得到有用的数据（2）运用面积提取统计响应数据的面积（3）选择创建合适的模型并进行预测。

以某地区2005年至2010年遥感影像数据作为基础数据，实现了基于面向对象遥感技术的土地覆盖变化趋势建模，最后做出预测。

关键词： 土地利用 ，土地覆盖 ，LUCC ，ARIMA模型

Abstract

Along with the advance of science and technology and population has increased dramatically, resulting in a growing number of environmental problems. Deforestation and green land area is reducing vegetation reduced year by year, the city the endless expansion of agricultural land is seized and land use change has a great influence on land cover change. Therefore, to strengthen the research of the on land use land cover change, the research on the trend of land use land cover and be conducive to the protection of the environment and the study of land. This article is based on remote sensing technology based on object-oriented completed: (1) the modeling of the land cover change trend of regional image segmentation by using the object-oriented remote sensing technology, and then to data processing to get useful data (2) the statistical response data is extracted through area area (3) choose to create a suitable model and forecast.

In a certain area from 2005 to 2010 as basic data, remote sensing data, the realized based on object-oriented remote sensing land cover change trend model, finally predicted

Key words： Land use ;Land cover;Land use and Land cover changes;Autoregressive Integrated Moving Average Model

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1引言 1

1.2研究意义 2

1.3国外LUCC研究现况 3

1.4国内LUCC研究情况 3

1.5本章小结 4

第二章 数据处理 5

2.1基于道路和河流制作专题层 5

2.2基于专题层的多尺度分割 5

2.3最佳分割尺度确定 6

2.4选择分类样本 8

2.5定义特征空间及分类 9

2.6分类结果修正及人工校正 9

2.7分类数据的拓扑检查 10

2.8本章小结 10

第三章 数据提取 12

3.1导出Shape数据 12

3.2面积获取 12

3.3获取面积数据制表 13

3.4本章小结 13

第四章 模型简介 15

4.1时间序列分析基本原理 15

4.2趋势拟合方法 16

4.3 本章小结 17

第五章 土地覆盖变化趋势建模及预测 18

5.1根据时间序列和面积情况作图 18

5.2正态分布检验 18

5.3模型的建立及预测 20

5.4误差分析 22

5.5本章总结 23

第六章 总结 24

6.1总结 24

致谢 25

参考文献 26

第一章 绪论

1.1引言

土地覆盖变化（land cover change） ，是指由于气候变化和人类活动而导致的地表的植被覆盖物(森林、草原、耕作植被等)和非植被覆盖物(冰雪等)的面积变化和类型间的相互转换。

土地利用变化和土地覆盖变化的联系非常紧密，两者之间相辅相成、密不可分^[1]，土地利用变化可以说是土地覆盖变化的外在驱动力，而土地覆盖变化又反过来作用与土地利用，既而影响土地利用的方式。土地利用变化和土地覆盖变化在地球地表空间上构成一个统一的整体，无论是在全球范围内或者是在国家或区域的尺度上，土地利用的变化总能够不断影响土地覆盖的变化，从而不断导致土地覆盖发生变化^[2]。

历史上人类最起初出现的土地利用方式比较的简单，即直接面向大自然索取自己所需要的例如采集，打猎等。在人类的历史上，定居生活的诞生标志着人类土地利用方式首次发生了重大的改进，这一巨大的改进带来的影响就是土地利用变化，其主要的表现形式为采摘野果，开垦荒地、砍伐森林等，目的是为了缓解因为人口的增长所带来的粮食需求压力，这种变化过程在历史上延续了成千上万年，即便是到了现在，在个别落后以及偏远的地区仍然存在这种情况。原始农业这种土地利用方式对自然生态系统会造成巨大的影响，只不过因为人类早期社会人口偏少，且人口增长速度较慢，粮食需求压力较小加上农业生产的流动性使得自然生态系统有足够的时间能够自我恢复，因此并没有产生严重的生态问题。

自18世纪后期，蒸汽机的出现使人类开始步入工业化发展阶段，工业化的发展自然而然的带动了城市化的发展。越来越多的人口由农村向着城市迁移，城市的不断发展扩张与发展壮大成为土地利用变化的主要形式。同时，由于科技的进步以及工业化的迅速普及和发展在非常大的程度上提高了社会的生产力，因此促进了人类历史传统农业向着现代农业的转变，农业的土地利用方式也发生了翻天覆地的变化，由先前的粗放型农业逐渐走向了现在的集约型农业。因此，工业化迅速发展的结果导致了土地利用方式发生了第二次巨大变化，而这次变化引起了一系列环境、资源和社会经济问题。近二十年来，随着世界人口的不断增长以及人均寿命的提高和科学技术水平的日趋进步和成熟，土地利用变化的速度相对以前速度明显加快，所产生的巨大影响也日益受到了人类的关注，并逐渐受到了重视。

森林砍伐与绿地面积的逐年减少，土地的不断开垦，城市无休止的扩张，植被逐年减少等土地利用变化对全球土地覆盖变化产生了巨大且不可挽回的影响，因为土地覆盖支撑地球水循环、生物圈、和地圈的正常运作和进行，所以由人类导致的土地利用活动对土地覆盖的变化有巨大影响，从而对地球系统的气候，生物地球化学循环，水文及其生物多样性产生了巨大影响。因此，土地利用与土地覆盖变化研究成为了重点研究对象，逐渐的构成了全球变化研究的重要组成部分。在全球尺度上来看，土地利用变化近年来正在加速影响土地覆盖变化，土地覆盖又反过来影响土地利用的方式。生态系统中的这些变化与社会经济可持续性发展及其关联愈加密切。