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摘 要

本文是基于2003和2012年两个时期的ETM遥感影像，在ERDAS建模中提取植被指数NDVI，利用ArcGIS软件提供的Spatial Analysis扩展模块，对江苏省盱眙县2003年和2012年遥感影像进行数据处理，得到植被覆盖情况并进行空间分析，在ArcGIS中制作2个时期的植被在空间上的分布情况，对2个时期的植被覆盖情况进行叠合分析，再对2个时期的植被覆盖面积进行分析，从而得出盱眙县2003年到2012年期间植被在空间分布上的变化情况。

关键词：GIS，ETM，植被变化分析，遥感

Abstract：This is the ETM remote sensing images in 2003 and 2012 two period based on the extraction of vegetation index, NDVI in ERDAS modeling, the use of ArcGIS software Spatial Analysis expansion module, on 2003 in Xuyi County of Jiangsu province in 2012 and the remote sensing image data processing, get the vegetation cover conditions and spatial analysis, the distribution of production in the 2 period the ArcGIS of vegetation in space, covering about 2 periods of vegetation overlay analysis, then the 2 periods of vegetation coverage analysis, thus obtains the Xuyi county from 2003 to 2012 period of vegetation change in the spatial distribution of the.

Keywords：GIS，ETM，vegetation change analysis，GIS Remote Sensing

目 录

目 录 3

1 引言 4

2 研究区域概况和数据来源 4

2.1 研究区概况 4

2.2 研究数据 5

3 研究方法 5

4 数据预处理 6

4.1 几何校正 6

4.2 研究区区域范围裁剪 7

5 NDVI植被指数提取 7

6 GIS空间叠加分析 9

6.1 两个时期植被在空间分布上的变化分析 10

6.2 不同时相上各植被覆盖等级的面积变化 11

结 论 13

参 考 文 献 14

致 谢 15

1 引言

在整个地球生态系统中，地表的植被覆盖情况对一个地区的生态环境^[1]乃至生产力和生物量都有着决定性的作用。较大尺度的植被覆盖变化体现了自然和人类活动对自然生态环境的驱动作用，因此获得地表植被覆盖以及其变化信息，对揭示地表空间变化规律、探讨变化的驱动因子和驱动力、分析评价区域生态环境具有重要的现实意义^[2]。这不仅关系到各地的经济发展，还关系到国家退耕还林(还草)，封山育林等相关政策的评估。

近些年来，随着地球空间信息科学的不断发展，遥感卫星实时、连续、准确地获取大范围地表信息的能力，以及GIS对空间数据的良好的分析功能逐步得到了广泛的应用^[3,4]，而通过卫星资料对下垫面利用类型进行空间定性、定量分析也逐步成为可能。前人程红芳，张文波，陈锋对植被覆盖度遥感估算方法的研究^[5]是一种快捷的估算方法，但结果有点误差。

在本文中选取盱眙县的2个ETM影像数据，利用NDVI植被指数和ArcGIS软件空间分析模块，对其近年来的植被变化进行了空间分析，制作空间变化图和计算植被面积变化，更加准确的对盱眙县近年来植被变化进行分析。

2 研究区域概况和数据来源

2.1 研究区概况

盱眙县位于北纬32°43 ~33°13’，11’，东经118°~ 118°54’之间，总面积2497平方公里，江苏省人均土地面积位于县（市，区）的第一个。地势西南高，境内多丘陵；东北低，许多平原；呈阶梯状倾斜，海拔220米。淮河流经在北领地，洪泽湖。有低山，丘陵，湖圩区和其它地貌。建在龙王穆店乡境内山水库是县境内最大的水库，位于海拔231米的盱眙地貌境内最高点的山区小镇。

盱眙县位于江苏省中部，淮河下游，洪泽湖岸边，江淮平原东部，位于长江三角洲地区。总面积2483平方公里，人均土地面积在江苏省第一。辖14个镇，5个乡，257个行政村（居委会），总人口760000人（2012）。地势西南高，东北低，丘陵；多平原；呈阶梯状倾斜，海拔220米。有4个国家4A级风景名胜区。盱眙是链接淮安市与南京市的重要节点，一小时经济圈，被称为“南京后花园，淮安大观园，长江三角洲和休闲公园”。

盱眙县有丰富的自然资源。在对江苏省第四个县境内矿产资源的潜在经济价值。其中，“黔土王”的凹凸棒石粘土，高达5吨储备，为探明总储量占70%，超过一半的世界总探明储量。石灰石，玄武岩总储量173吨。优质矿泉水含有面积1014平方公里，流动的高度可达10米。

2.2 研究数据

遥感数据：使用的是LANDSAT-7卫星的条带号为119号，行编号为38，传感器为ETM，获取时间为格林威治时间2012年05月01日02时19分2003年05月2日03时14分。中心经度117.69，中心纬度是33.17，云量为0。

地图数据：地图数据来自江苏测绘局的1:180000盱眙县地图，如图1。

图1 盱眙县行政图

3 研究方法

利用ETM遥感图像和盱眙行政地图进行几何校正并裁剪获得盱眙县遥感影像；在ERDAS建模中是用公式提取植被指数 ^[6]，在ArcMap中对提取的植被指数进行分级得到不同等级的植被覆盖情况，然后再是用Spatial Analysis空间分析扩展模块对植被在整个空间上的变化情况和局部空间变化情况进行准确定量分析。技术流程如下：

图2 技术流程

4 数据预处理

对遥感数据的预处理包括地形图的配准、遥感影像校正、遥感影像增强处理等工作。研究所用的ETM影像均已经过几何粗校正，直接进行合成，即用已经下载的研究区各年份的6个波段ETM影像，在ERDAS9.2平台下，首先将6个波段影像进行转换，具体操作为：Main——import/export，在对话框中选择要处理的格式和文件及保存的路径，选好后单击确定，然后标准假彩色合成，具体操作为：Interpreter Unlities——layerstact，在对话框中添加上述六个波段，并且填好保存路径，进行处理。最后，在ERDAS imagine9.2软件的支持下，对地面控制点进行几何精校正，分别对研究区的行政区划图作为参考地图，图像校正，使用二阶多项式变换模型校正，键盘输入控制点坐标的方法，选取6个控制点，控制点（GCP）的统一匹配精度小于0.5像素，利用最近邻方法图像重采样。流程如图3所示。

图3 土地利用覆盖变化信息分析流程图

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