高山峡谷区农村居民点信息提取与布局优化研究 ——以茂县东兴镇为例

论文摘要

利用遥感和GIS技术,研究高山峡谷区农村居民点的信息提取与布局优化,对其土地整理、精准扶贫移民搬迁、新农村建设和乡村振兴发展具有重要意义。本文以茂县东兴镇为研究区,以Landsat8、Sentinel2、GF-1遥感影像为数据源,采用面向对象方法,进行山区居民点识别提取研究,并对其进行适宜性评价和布局优化研究。本文主要研究内容及成果如下:（1）从光谱特征、遥感派生数据特征、纹理特征、几何特征及地形特征等方面研究不同遥感影像上的地物特征,建立居民点提取规则模型,实现研究区居民点提取。（2）采用分层随机采样法,混淆矩阵和Kappa系数对居民点提取结果进行精度评价。其结果表明:基于Landsat8、Sentinel2、GF-1遥感影像的居民点提取结果总体精度分别为75.77%、78.01%、85.40%。GF-1遥感影像在山区的居民点提取结果较为理想。修正后,可满足后续研究需求。（3）从东兴镇的地形、道路、河流和耕地等方面,引入地形位指数、景观分离度指数、分布指数,对其农村居民点现状分布特征进行分析。结果表明:东兴镇地形位指数位于[0.45,2.07]之间。其中,在[0.77,1.09]之间,农村居民点景观分离度较小、分布指数较大、分布面积较广,是居民点分布的优势区域。在对道路、河流、耕地距离分析中,东兴镇农村居民点面积分布随距道路和耕地距离的增加而减少,而河流对东兴镇居民点分布的影响较小。总体上,东兴镇农村居民点主要分布在海拔较低、坡度较小、距道路和耕地较近的区域。但其分布较为分散,空间分布形态较差。（4）从地形、区位、基础公共服务和居民点规模四个方面选取8个评价因子,利用AHP决策分析法计算其权重,建立东兴镇农村居民点适宜性评价指标体系。结果表明:从整体上看,东兴镇农村居民点分布适宜性在中部地区最高。越往北、南方向,其适宜性越低。在以村为单位的区域中,存在多种适宜分布区域及多种适宜性等级的居民点。适宜分布区、较适宜分布区和基本适宜分布区面积为39479945.04m2,占东兴镇土地总面积的48.38%;而分布在这三种适宜性区域的现状农村居民点面积为631248.66 m2,占东兴镇农村居民点面积的94.04%。对现状居民点而言,中等适宜性居民点数量最多、面积最大,面积为384729.49m2,比重为57.18%,说明该镇居民点具有较大的发展潜力。（5）结合农村居民点现状分析和适宜性评价结果,引入加权Voronoi图法,对东兴镇农村居民点布局进行了优化研究。东兴镇农村居民点的布局应以重点发展型为重点发展方向,以优先发展型为主要选址区域,充分挖掘内部整理型居民点潜力,拆迁合并型应向中级或高级居民点靠拢。

论文目录

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 研究背景与意义

1.1.1 研究背景

1.1.2 研究意义

1.2 研究现状

1.2.1 农村居民点影像信息提取研究现状

1.2.2 农村居民点布局优化研究现状

1.3 研究内容与技术路线

1.3.1 研究内容

1.3.2 论文组织架构和安排

1.3.3 技术路线

1.4 本章小结

2 研究区概况与数据预处理

2.1 研究区概况

2.1.1 研究区位置

2.1.2 研究区概况

2.2 数据来源与获取

2.2.1 遥感影像数据

2.2.2 DEM数据

2.2.3 其他数据

2.3 数据预处理

2.3.1 投影坐标系转换

2.3.2 辐射定标

2.3.3 大气校正

2.3.4 正射校正

2.3.5 几何校正

2.3.6 图像融合

2.3.7 图像裁剪

2.4 本章小结

3 基于面向对象方法的农村居民点信息提取

3.1 影像分割与合并

3.2 不同分辨率影像综合特征分析

3.3 居民点特征知识发现

3.3.1 居民点光谱特征知识发现

3.3.2 基于遥感派生数据的光谱特征知识发现

3.3.3 居民点纹理特征知识发现

3.3.4 居民点空间几何特征知识发现

3.3.5 居民点地形特征知识发现

3.4 居民点提取模型构建

3.4.1 Landsat8影像居民点提取模型构建

3.4.2 Sentinel2影像居民点提取模型构建

3.4.3 GF-1影像居民点提取模型构建

3.5 提取结果对比分析及精度评价

3.5.1 基于面向对象的居民点提取结果对比分析

3.5.2 精度评价

3.5.3 评价结果

3.5.4 居民点提取结果修正

3.6 本章小结

4 农村居民点现状分布特征分析

4.1 地形与农村居民点关系分析

4.1.1 高程、坡度与农村居民点分布关系分析

4.1.2 不同地形位指数农村居民点分析

4.1.3 不同地形位农村居民点景观分离度分析

4.1.4 不同地形位农村居民点分布指数分析

4.2 道路与农村居民点分布关系分析

4.3 河流与农村居民点分布关系分析

4.4 耕地与农村居民点分布关系分析

4.5 本章小结

5 农村居民点适宜性评价与优化分析

5.1 农村居民点适宜性评价

5.1.1 评价单元

5.1.2 评价因子选取及分级量化

5.1.3 评价因子权重确定

5.1.4 农村居民点分布适宜性评价

5.1.5 评价结果分析

5.2 农村居民点空间布局优化

5.2.1 加权Voronoi图

5.2.2 农村居民点优化类型划分及优化策略

5.3 本章小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

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: 张英

导师: 杨存建

关键词: 农村居民点,信息提取,适宜性评价,布局优化

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.2019.000595

总页数: 79

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