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摘 要

我国的耕地资源流失十分严重，基于我国人多地少的基本国情，保护耕地刻不容缓，本文将选择近年来城镇化进程飞快的江苏省无锡市作为研究区域，选取2014年Landsat8影像作为研究数据，基于ENVI、ArcGIS软件，运用假彩色合成和Gram-Schmidt图像融合法两种图像增强方法进行图像增强对比，选用Gram-Schmidt对无锡市影像进行增强,监督分类方法提取无锡市的土地利用信息。对提取的土地利用信息进行景观格局分析。结果表明：无锡市耕地斑块数量多，破碎度大，呈零散型分布，主要集中在水源周围，方便灌溉，和2001——2008年数据相比，耕地数量减少，土地利用类型大部分转变为建设用地，这种耕地格局的形成主要受无锡市的经济、政治、人口等因素影响。

关键词：无锡，图像增强，耕地信息提取，监督分类，景观格局

Abstract：The loss of arable land resources in China is very serious, we can get a conclusion from the national conditions of China, it is very urgent to protect arable land. This article will choose Wuxi, Jiangsu Province as the study area which the process of urbanization is very fast in recently years. I will choose the data of landsat8 which producted in 2014 and use this data to do some research. Based on ENVI and ArcGIS software, I will use false color composite method and Gram-Schmidt image fusion method for image contrast enhancement. In the end, I chose Gram-Schmidt image fusion method to enhance image of Wuxi City and then extracted the land use information of Wuxi City by the method of supervised classification. Finally, I analyzed the landscape pattern of the extracted land use information. The results showed that: Landscape pattern analysis showed that the number of cultivated land patches in Wuxi City is larger and the degree of fragmentation is high, this result also showed a scattered distribution, The cultivated land is concentrated in the water source, this will make irrigation convenient, Compared with the data of 2001 to 2008, the number of arable land is reduced. This pattern of cultivated land is mainly influenced by economic, political, population and other factors in Wuxi city.

Keywords：Wuxi, image enhancement, Extraction of cultivated land information, supervised classification, landscape

目 录

1 前 言 4

2 研究区概况及研究方法 4

2.1 研究区概况 4

2.2 研究方法 4

3 数据来源与数据预处理 5

3.1 辐射校正 5

3.2 图像增强 6

3.2.1 假彩色合成 6

3.2.2 Gram-schmidt图像融合 7

3.3 图像校正及图像裁剪 9

4 耕地信息提取 9

4.1 监督分类 9

4.2 分类结果评价 10

5 景观格局分析 11

5.1 景观格局指数 11

5.2 耕地景观格局成因分析 14

5.2.1 经济因素 14

5.2.2 人口因素 14

5.2.3 政策因素 14

结 论 15

参 考 文 献 16

致 谢 17

1 前 言

耕地流失已经成了两会热议的话题之一，“民以食为天，粮以地为先”，改革开放以来，我国用占世界9%的耕地和6%的淡水养活了占世界20%的人口，耕地保护功不可没。然而，随着城镇化趋势的进一步发展，土壤水源污染等问题凸显，保护耕地、保障粮食安全面临着极大的考验^[1]。为了防止耕地的进一步退化和减少，采用科学的手段进行耕地动态变化检测是很有效的措施，遥感技术的发展为获取耕地信息提供了巨大的帮助，从影像的形状、纹理、色调等特征能都定性定量的提取出土地的利用状况^[2]，从而能够准确地获取到耕地的范围、种植空间。

景观生态学在近年来得到飞速发展，它交叉于各类学科之间，主要研究的是空间格局、生态过程与尺度之间的相互作用^[3]。城市的景观格局是人地系统互动过程在地理空间中的真实反映，通常是自然过程与社会因素共同作用的结果^[4]，分析研究区域土地利用变化过程、规律及驱动因素，研究清楚城市景观格局的时空变化特征、演化规律及其形成机制, 能够让人类审视与重新规划其对自然的行为，为合理的开发自然环境，保护生态环境，推动自然经济社会的良性发展和调控人类行为提供科学的决策依据，对于实现城市的可持续发展具有重要的理论和现实意义^[5]。

无锡市是一个城镇化发展迅速的二线城市，也是江苏省重要的经济城市，无锡境内以平原为主，低山丘陵为辅，改革开放后城市模式经历了飞跃式的扩展，经常受到国内学者的关注^[6]。在注重城市化发展的今天，越来越多的人忽略耕地的重要性，高楼林立的代价就是耕地的流失，本文将以无锡市2014年的Landsat8 OLI影像为基础进行处理提取耕地信息，结合以往学者的研究成果，分析无锡市耕地景观格局，为耕地保护提供一些依据。

2 研究区概况及研究方法

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