利用遥感和地理信息系统对土地使用/土地覆盖物分析和变化探测进行土地和森林管理外文翻译资料

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利用遥感和地理信息系统对土地使用/土地覆盖物分析和变化探测进行土地和森林管理

摘要

zhāi摘 yagrave;o要

Remote sensing and Geographical Information System (GIS) are the most effective tools in

遥感和地理信息系统（GIS）是最有效的空间数据分析工具。自然资源，如土地、森林和水，这些技术证明是信息生成以及管理和规划的来源。在过去十年中基于土地利用和土地覆盖分析及变化模式的查塔希勒战略的观察，本研究旨在提出可能的土地和森林管理建议。塔希勒地区的人口主要是农村人口。这项研究表明，该地区北部提供了定居点。所有的农业生产方式占了近23.48%，是一片死气沉沉的平原，而南部地区占该地区的76.6%，以高原和被森林覆盖着。南部高原从北部冲积平原突然升起，有很多悬崖。100米的轮廓线主要划定高原和平原的界线。高原地带地势崎岖不平，切割较深，由此形成的地形包括许多台地和孤立的山丘，显示平均海平面以上150 m至385 m的高程差。在崎岖的地形中南部，现在人类正在规划更多土地来土地栽培。研究中观察到土地利用和土地覆盖的变化，大部分休耕地和疏林被改为耕地。

关键词：遥感、地理信息系统、土地利用和土地覆盖、变化检测、土地以及森林管理。

介绍

近年来，地理空间信息技术，特别是遥感和地理信息科学的发展，提出了一个新的维度和互动性。包括土地资源在内的自然资源测绘和分析方法。在过去的三十年中，具有改进的空间和光谱分辨率以及时间和多尺度解释的遥感数据的可用性产生了更多的契机，以在各种相关地表元素（包括土壤、土地利用/土地覆盖）之间建立适当的关系（Wright等人，2009年）。土地资源评价可以通过对土地利用的人地和自然覆盖物的分析来进行。土地利用包括带有人类特征的资源使用情况如定居、种植业、牧场、牧场、娱乐业等。任何地点的土地利用变化都可能涉及到向不同用途的转移或现有用途的强化。土地覆盖，主要是自然科学的关注，是指土地的物理状态。它包括地表植被、水和土壤材料的数量和类型。土地覆盖变化分为两种理想类型：转换和修改。前者是从一类土地覆盖向另一类土地覆盖的转变：例如，从草地到农田。后者是土地覆盖范围内的条件变化，例如森林变薄或其组成变化（Meyeramp;amp;Turnal，1998年）。遥感技术和地理信息系统（GIS）的最新发展使我们能够利用景观生态学和空间分析方法来解决森林砍伐和生物多样性保护问题（Menon等人，1997年）。

目前，与土地利用和土地覆盖变化（LUCC）相关的问题吸引了众多研究人员的兴趣，从模拟土地转换的时空模式的研究人员到试图了解土地利用变化的原因和后果的研究人员（Irwin和Geoghegan，2001；Burgi等人，2004；Long）。等人，2007年）。遥感和基于地理信息系统的变化检测研究主要侧重于提供有关土地利用和土地覆盖变化发生的程度、地点、类型的知识（翁，2002年）。基于地理信息系统的土地利用适宜性分析已在各种情况下得到应用，包括定义土地适宜性/居住性的生态方法（Storeamp;Kangas，2001年），覆盖程序在许多地理信息系统应用中起着核心作用（OSullivanamp;Unwin，2003年），包括土地利用适宜性分析进展最前沿的技术，例如：多准则决策分析（MCDA）（Malczewski，1999，2006；Jiang，H.，2000），人工智能（AI）地理计算方法（Ligtenberg等人，2001；Xiao等人，2002）和可视化方法（Jankowski等人，2001）。李X（2004）的工作表明，土地利用政策影响了景观变化的方向和幅度。新的土地政策的实施，对我国土地利用方式和土地利用转换产生了深远的影响。这导致土地使用冲突加剧，以及许多快速发展的城市农业土地资源的迅速枯竭。地理空间技术可以有效地模拟植被覆盖，从而支持在区域范围内实施森林政策、流域管理或保护战略（Stibig等人，2007年）。Sherrouse等人（2011）提出解决方案（生态系统服务的社会价值）有潜力作为研究人员、决策者和利益相关者明确量化和说明社会价值、体现这些价值的态度和偏好以及环境特征、位置和关联性之间的联系的工具。激发这种价值的生态系统服务。通过同时考虑与生态系统服务相关的价值的社会和物理背景，该工具可以改进努力，将公开持有的价值整合到土地和资源管理者的决策过程中，甚至在缺乏这些价值的主要数据的地区也是如此。

在印度，有关土地利用动态和变化的研究也出现在许多学者的著作中。Rao等人（2001）在喜马拉雅中部中高海拔地区一个小流域的土地利用动态和景观变化模式方面的研究发现，在过去的33年中，随着人口压力（人和动物）、农业活动和工业木材/原材料提取活动的增加，植被覆盖发生了剧烈的变化。Rahman（2008）在基于GIS模型的Aligarh市及其周边地区地下水污染脆弱性研究中发现，大部分Aligarh市及其周边地区的地下水污染脆弱性属于中高污染脆弱区。这是生活在阿利加尔邦近100万人口担心的主要原因。在不威胁环境的情况下规划自然资源的开发是一个关键问题，当今世界正面临着这一问题（Khorramamp;amp;John，1991年等）。人口增长是土地利用变化的主要驱动力（Vitosek等人，1997年）。一个地区的土地利用方式直接关系到该地区的技术经济发展水平和居民的自然文明程度。特别是在发展中国家，人口增长的巨大压力、对食品、饲料和燃料木材的需求增加以及工业活动，基本上导致了土地利用/土地覆盖模式的快速变化。土地资源利用率和变化类型的信息对于正确的管理规划和规范土地资源利用至关重要（Shankaranarayanamp;amp;Sen，1977）。

本研究旨在探讨查基亚-塔希勒地区（塔希勒是一个行政区划，构成一个街区联盟，或是一个州的一个分区）在土地和森林资源方面的自然资源利用现状。编制Kharif（6月至10月雨季）和Rabi（11月至4月/5月旱季）季节遥感数据的LU/LC数字图像，并估计过去十年（2004-2014年）该地区发生的变化（%）。本研究的主要目的是根据LU/LC变化的结果，提出一些可能的改善该地区的措施。

G . 1 : Chakia Tahil租赁

研究领域

由于有了官方的边界，查克亚-塔希尔于1997年成立。该区域目前在北纬24度4N至25度3N和东经83度3E至83度24E之间延伸。塔希勒与东部的沙哈巴德区（比哈尔邦）、西部的米尔扎布尔区和北部的钱多利塔希勒区（Chandauli Tahsil）以及南部的Sonbhadra区接壤。从行政上讲，查基亚、沙哈布甘吉和瑙加赫是塔希勒的三个开发区块。（图1）。该地区的一般特征如下：

1. 地层学：地层学主要影响土地利用和居住方式。研究区南部的vindyan高地和北部的冲积平原完美地并列在一起（图2）。塔希勒南部高原地区崎岖不平，主要河流如卡玛纳萨河和钱德拉普拉巴河。平原地貌约占23.48%，其中15.04%和8.44%的面积分别被卡玛纳萨和昌德拉布拉巴平原覆盖。高原地区约占总面积的76.52%，其中山地间山谷、崎岖高原和山麓地带分别占总面积的9.79%、57.78%和8.95%。

表1：地形单位和覆盖面积（%）

资料来源：作者的图像解释和基于GIS的计算

1. 地形地貌：整个南北断面区域的坡度反映了69.93%以上的低至缓坡，并有一定的变化。近19.9%的地区属于缓坡至缓坡。5.01%和4.98%的地区分别属于中陡和极陡两类，见中部陡坡带。几乎在中段的陡坡狭窄地带反映了非常陡峭的斜坡类别（图3和表2）。

表2：坡度和面积（%）

资料来源：作者的图像解释和基于GIS的计算

图2和图3–tahsil：chakia地貌和坡

平均海拔高度在平均海平面以上80米至385米之间。整个北部和南部地区的相对起伏为30米及以下，变化不大（面积的近75.45%）。陡坡带在地形上显示出明显的变化。在本段中，近11.43%的区域属于相对起伏30-90m的范围。90-150m的相对起伏约占该地区面积的5.78%，分布在该地区悬崖的中间地带。面积的4.34%反映了150-210米的相对起伏值。210米及以上的相对起伏值高达近3.00%，几乎在悬崖地带（图4和表3）。

表3：相对地势和面积（%）

图4和图5：Chakia Tahsil–相对起伏和解剖指数

图5和表4表明，高原区域被卡拉马纳萨河和钱德拉普拉巴河的网络所深深划分。中间部分显示相对较高解剖程度，占面积的0.37%。查克亚的南部和北部几乎都有高度的解剖。区域反映值0.2及以下面积覆盖率79.23%。在11.48%的区域观察到中度解剖，数值为0.2-0.4。中度到高度解剖，值为0.4-0.6，占面积的8.92%。解剖可以取决于许多因素，但最明显的因素是水的影响，水是雕刻区域地貌，尤其是在陡峭的山谷和瀑布中。该地区解剖指数较高（Ankana，2015年）。

表4：解剖指数和面积（%）

1. 地质：冲积平原地质显示第四纪沉积物。新冲积平原主要由砂、粉土和粘土组成，而旧冲积平原主要由粘土、粉土和中粗粒砂组成。南部的温德延超群由一个分层的非变质岩石群组成，由砂岩、页岩、砂石英岩和石灰岩构成。这些岩石或多或少呈水平层理，以深峡谷为特征。
2. 气候：该地区的特点是“季风”（夏季印度洋的季节性风吹向西南，冬季印度洋的东北风吹向雨季），气候季节性变化。炎热的夏季从三月中旬开始，一直持续到六月中旬，直到季风性降雨开始。平均最高温度在30到40°C之间。4月，5月是最热的月份。由于季风，从六月中旬开始，持续到九月中旬。七月和八月的降雨量最高。11月至2月为冬季，气候凉爽宜人。
3. 水文：随着卡玛纳萨河和钱德拉普拉巴河作为两条重要的河流，加莱河的一小部分也进入了该地区。Latif Shah、Munsakhand、Bhansora、Chamer、Shamsherpur、Chandraprabha、Naugarh、Muzaffarpur大坝是塔希尔的其他重要水源。Nakoiya、Baburi、Chandauli、Lehra Disty及其支流运河也在该地区的生产力和繁荣中发挥了作用。
4. 土壤：冲积土由砂质、砂质壤土或粘土壤土组成。这些土壤的特征是几乎水平到水平的平原和壤土表面。它们深到中等深且排水良好。位于平缓斜坡上的细石灰质土壤具有轻微侵蚀和微盐度的特征。有些地方排水不良。文迪扬高原的土壤以砂质壤土和石头为特征。这些土壤与中度侵蚀、适度排水和位于缓坡上有关。壤土砂质土壤覆盖着维德延高地的一个主要部分，该地区在性质上呈微酸性。

目标

本次调查的主要目标如下：

1）利用2004年、2013年和2014年的监督分类编制卫星数据的LU/LC数字文件。

2）利用卡里夫（2013年）和拉比季节（2014年）卫星数据编制最终LU/LC地图。

3）使用同一季节数据，即拉比季节（2004年和2014年），估算不同LU/LC等级下的面积以及过去十年面积变化百分比。

数据库和方法

该研究主要基于从印度勘测局（地形图）、国家遥感中心、海德拉巴（卫星图像）和位于区总部的多个政府办公室。IRS P6，LISS III（2004年、2013年、2014年；路径102，第54行）用于编制土地利用/土地覆盖专题图（2013年和2014年）以及过去十年（2004-2014年）土地利用/土地覆盖变化模式。

数字图像处理（DIP）技术已应用于LU/LC分类。检测、识别、分析和分类是图像解释技术的四个主要阶段（Verstappen，1977年），通过这些阶段可以考虑感兴趣的对象。编制了训练集，作为监督分类的第一步，根据训练集识别出具有代表性的训练区域，并编制了每个LU/LC类别的数值谱值。然后，在下一个分类阶段，使用最大似然分类器将图像数据集的每个像素分类为LU/LC类，并将地图和面积表形式的输出保存在软拷贝中。2013年（10月Kharif季节）和2014年（2月Rabi季节）的两个数据合并形成了该地区的最终LU/LC地图。利用卫星资料对近十年来不同类型LU/LC下的面积（%）进行了分析。2004（图）。8和9）以及2014年（图7和6）。

图6和图7：标准色（IRS P6 LISS虚假复合（三）

图8和图9:Chakia Tahsil（拉比季节-2004）

结果与讨论

1. 土地利用/土地覆盖

从图10可以清楚地看出，在卡里夫季节，最北部、东北部和南部的一些部分、小块土地没有被开垦。耕作发生在冲积平原、山地间山谷和南部一些埋藏的山麓地带。卡里夫季节显示，在

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