川中丘陵区乡村聚落信息提取及空间格局分析 ——以三台县金石镇为例

论文摘要

精准扶贫、乡村振兴全面展开,准确、快速、经济地掌握乡村聚落的规模及空间分布情况,对于合理规划乡村聚落布局,有效利用农村土地,推动新农村建设具有重要的现实意义。本文以绵阳市三台县金石镇为例,基于高分二号（GF-2）、资源三号（ZY-3）、陆地卫星（Landsat-8）三种遥感影像,研究乡村聚落信息的分类提取,分析川中丘陵区乡村聚落的空间分布格局。主要研究内容与结论如下:（1）利用eCognition软件构建了研究区GF-2、ZY-3、Landsat-8三种影像分类提取的模型,精确地获得了研究区2015年的聚落分布信息。首先是分析三种影像,利用局部方差的变化率来选择最优分割尺度参数,建立多尺度的分割体系完成影像分割。其次,根据不同地类,选择多个样本分析对象单元的光谱特征、纹理特征、形状特征以及遥感派生数据特征,构建不同地物分类提取知识体系,建立模型,分类提取研究区地物。最后利用混淆矩阵、Kappa系数等方法评价分类提取精度,GF-2、ZY-3、Landsat-8三种影像分类提取研究区聚落信息的点位精度分别为94.67%、88.68%、80.56%。（2）对比分析GF-2、ZY-3、Landsat-8三种影像提取聚落信息的效果。结果表明:对于范围大、精度要求较低的大型城镇分类提取,Landsat-8和ZY-3影像更具优势;对于范围小、精度要求高的中小型村庄、独立房屋的分类提取,高分辨率的GF-2影像更具优势。（3）利用GIS软件的空间分析功能,结合研究区的高程、道路、河流等数据对乡村聚落的空间格局进行分析。研究区共有聚落2122个,以中小型聚落为主,超过一半的聚落面积在500 m2以下。聚落在空间上主要呈条带状分布,超过90%的聚落分布在距离道路0 m500 m的范围内。绝大多数聚落分布在地形条件较好,坡度较平缓、高程较小的第一、第二地形位指数等级区域上,80.68%的聚落分布在海拔小于475 m的区域,在2°6°坡度区域聚落分布的面积最大,聚落个数、聚落面积随着地形位指数等级的递增在大幅度减小。泉源、荣庄、明朗三村交界地带是研究区内聚落分布最为密集的地区。（4）探究了乡村聚落面积与农村人口数量之间的关系。乡村聚落面积与农村人口数量的相关性在0.01水平上显著相关,相关系数为0.897。以乡村聚落面积为自变量,以人口数量为因变量建立回归估算模型,模型的判定系数为0.805,可以基于GF-2影像提取的乡村聚落面积,利用该模型来实现农村人口数量的估算。

论文目录

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 乡村聚落信息提取研究现状

1.2.2 乡村聚落空间格局研究现状

1.3 研究目的与研究内容

1.3.1 研究目的

1.3.2 研究内容

1.3.3 论文组织架构

1.4 技术路线

2 研究区概况与数据处理分析

2.1 研究区概况

2.1.1 社会经济

2.1.2 自然环境

2.2 数据介绍

2.2.1 高分二号卫星数据

2.2.2 资源三号卫星数据

2.2.3 Landsat-8 卫星数据

2.2.4 DEM数据

2.2.5 其它数据

2.3 数据预处理

2.3.1 辐射定标

2.3.2 大气校正

2.3.3 正射校正

2.3.4 影像融合

2.3.5 数据投影坐标系转换与配准

2.3.6 影像裁剪

2.4 不同类型聚落在不同影像上的特征分析

3 面向对象的乡村聚落用地信息提取

3.1 面向对象分割分类技术

3.2 多层次影像分割

3.2.1 影像分割算法

3.2.2 最优分割尺度参数

3.2.3 最优分割尺度参数选择

3.2.4 最优分割尺度获取试验

3.2.5 最优异质性相关因子获取试验

3.3 对象单元特征分析

3.3.1 光谱特征分析

3.3.2 遥感派生数据的特征分析

3.3.3 纹理特征分析

3.3.4 形状特征分析

3.4 面向对象的多层次分类

3.4.1 GF-2 影像乡村聚落信息分类提取

3.4.2 Landsat-8、ZY-3 影像乡村聚落信息分类提取

4 不同影像分类提取精度评价及分类提取效果对比

4.1 图像分类精度评价

4.1.1 精度评价方法

4.1.2 精度评价结果

4.2 GF-2、ZY-3、Landsat-8三种影像分类提取效果对比

4.2.1 聚落分类提取结果对比

4.2.2 三种影像分类提取成本对比

5 川中丘陵区乡村聚落空间格局分析

5.1 金石镇土地利用总体构成及各村聚落分布情况

5.1.1 金石镇土地利用总体构成

5.1.2 金石镇不同类型房屋的数量特征

5.1.3 金石镇各行政村聚落分布情况

5.2 金石镇乡村聚落空间分布特征分析

5.2.1 金石镇乡村聚落的大小特征

5.2.2 金石镇乡村聚落空间分布模式

5.2.3 金石镇乡村聚落在地形上的分布特征

5.2.4 金石镇乡村聚落分布的密度特征

5.2.5 金石镇乡村聚落分布的道路特征

5.3 金石镇聚落面积与人口、耕地关系探究

5.3.1 金石镇乡村聚落面积与人口统计数据的相关性分析

5.3.2 金石镇乡村聚落面积与耕地面积的相关关系

6 结论

6.1 主要结论

6.2 不足与讨论

参考文献

致谢

硕士研究生期间科研实践情况

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 张鑫

导师: 杨存建

关键词: 乡村聚落,遥感影像,面向对象,信息提取,空间格局

来源: 四川师范大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 自然地理学和测绘学

单位: 四川师范大学

分类号: P237

DOI: 10.27347/d.cnki.gssdu.2019.000247

总页数: 87

文件大小: 8867K

下载量: 81

川中丘陵区乡村聚落信息提取及空间格局分析 ——以三台县金石镇为例

论文摘要

论文目录

文章来源

相关论文文献

猜你喜欢