1 引言
开展地理国情监测是时代赋予测绘地理信息部门的新使命,也是测绘发展的一次深刻变革。本文利用多时相的卫星和航空遥感影像数据,针对陕西省地理国(省)情监测试点项目——三星工业园区建设,对园区内2011年5月~2014年4月的建设进展及区域功能置换进行监测,对监测区域土地利用、建设进展、区域功能置换进行统计分析,探讨地理国情监测的内容、方法、工艺流程以及成果的转化应用。
2 研究区域及数据源
2.1 研究区域概况
三星工业园区位于西安市西南郊,西安高新技术产业开发区新区范围内,北邻铁路南环线,东临西太路,规划用地总面积为9.4km2。本次监测范围为正在建设的一期工程综合保税区,面积约4.5 km2。
综合保税区分为通关服务中心、口岸作业组团、保税物流组团、保税展示组团、保税仓储组团、出口加工组团、三星基地组团和综合发展组团等八大功能组团。
2.2 数据源
园区建设进展及区域功能置换监测研究采用园区功能组团规划图和4期遥感影像,数据资料信息如下:
<!--[if !supportLists]-->(1) <!--[endif]-->WV2遥感卫星影像
包括2011年5月和2012年9月获取的两期影像,包含全色影像和红、绿、蓝和近红外四个波段的多光谱影像,全色影像的地面分辨率为0.5m,多光谱影像的地面分辨率为2m。
(2) 航空影像
包括2013年7月和2014年4月获取的两期彩色影像。2013年7月获取的影像,像元大小为6.0µm,镜头焦距70.5mm,地面分辨率为0.12m。2014年4月获取的影像,像元大小为5.2µm,镜头焦距55.0 mm,地面分辨率为0.1m。
<!--[if !supportLists]-->(3) <!--[endif]-->三星工业园区综合保税区功能组团规划图
该规划图为网上下载,通过和2014年4月的航空影像进行配准,并进行数字化。
3 监测研究方法
3.1 监测方法及技术路线
对三星工业园区的多时相遥感影像,利用摄影测量、图像处理、影像解译等相关技术,对多期遥感影像进行区域网平差、数字正射纠正与色彩处理、影像自动分割与分类、统计。综合多期数字正射影像分类结果,对园区的建设进展、区域功能置换进行统计、分析,并对分类底图的精度及变化监测的结果进行精度评价,制作园区土地利用现状图、建设进展变化图、区域功能置换图1。监测研究的技术路线如图1 示。
图1 三星工业园区建设进展及区域功能置换监测技术路线图
3.2 监测实施步骤
(1) 影像资料获取
收集已有2011年5月和2012年9月获取的WV2卫星影像,并于2013年7月和2014年4月分别对监测区域实施航摄。
(2) 影像处理
利用1∶2 000 比例尺测绘成果及野外控制点,对遥感影像进行区域网平差;并利用影像定向参数和DEM 数据,对原始影像进行数字正射纠正、影像镶嵌及色彩处理,制作监测区域的多期数字正射影像图。
(3) 影像信息提取
基于eCognition 软件的多尺度分割方法对各期正射影像进行分割,并采用基于模糊函数的自动分类技术和人工干预相结合的方法,对各期数字正射影像进行分类并获取分类结果2。
(4) 变化监测
基于影像信息提取结果,对每个变化和未变化的地物类进行设置,采用类相关特征中的继承类算法进行计算,得到每两期影像的变化监测结果。
(5) 统计、分析
对多期影像的分类、变化监测结果,进行定量与定性分析,统计每期影像上各种类型地物的面积与属性;综合4期影像分类结果和规划图数据对比分析各地类的面积、属性变化,对三星工业园区的建设进展和区域功能置换进行统计分析。
(6) 精度评价
利用误差矩阵法,主要通过总体精度和Kappa系数来对分类结果进行评价3。
4.1 土地利用现状
分别对2011年5月、2012年9月获取的WV2卫星影像和2013年7月、2014年4月获取的航空影像进行处理之后,利用eCognition软件对影像进行分割,按旱地、拆迁待建工程区、桩基工程建筑区、主体工程建筑区、房屋建成区、建筑中道路等类型进行提取4,得到四个时期的土地利用现状结果,如图2所示。
图2 2011年5月~2014年4月三星工业园区土地利用现状图
分别对四期分类结果进行统计得到园区土地利用类型统计结果5,见表1。
表1 三星工业园区四期土地利用类型表 单位:m2
土地类型 |
2011年5月 |
2012年9月 |
2013年7月 |
2014年4月 | ||||
面积 |
百分比% |
面积 |
百分比% |
面积 |
百分比% |
面积 |
百分比% | |
旱地 |
3651223.6 |
80.40 |
1773256.4 |
39.05 |
1144213.6 |
25.20 |
997226.6 |
21.96 |
乔木林 |
98564.1 |
2.17 |
54658.6 |
1.20 |
0 |
0 |
0 |
0 |
人工幼林 |
23429.0 |
0.52 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
天然草地 |
64810.6 |
1.43 |
77934.7 |
1.72 |
418029.8 |
9.20 |
137185.5 |
3.02 |
人工草地 |
489.8 |
0.01 |
9704.2 |
0.21 |
69114.6 |
1.52 |
234213.4 |
5.16 |
拆迁待建工程区 |
40963.9 |
0.90 |
2324799.2 |
51.19 |
1621075.7 |
35.70 |
1230253.2 |
27.09 |
桩基工程建筑区 |
0 |
0 |
0 |
0 |
6934.9 |
0.15 |
4088.4 |
0.09 |
主体工程建筑区 |
0 |
0 |
0 |
0 |
115627.1 |
2.55 |
6224.3 |
0.14 |
房屋建成区 |
0 |
0 |
0 |
0 |
75317.4 |
1.66 |
216244.5 |
4.76 |
临时房屋建筑区 |
867.6 |
0.02 |
12647.4 |
0.28 |
96292.3 |
2.12 |
66126.8 |
1.46 |
农村居民区 |
445315.6 |
9.81 |
48273.3 |
1.06 |
47983.3 |
1.06 |
26421.6 |
0.58 |
路面 |
78011.9 |
1.72 |
127595.4 |
2.81 |
488489.2 |
10.76 |
659138.7 |
14.51 |
建筑中道路 |
31926.4 |
0.70 |
0 |
0 |
5174.1 |
0.11 |
0 |
0 |
硬化地表 |
26869.9 |
0.59 |
62559.6 |
1.38 |
333381.1 |
7.34 |
585675.5 |
12.90 |
温室、大棚 |
1484.3 |
0.03 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
固化池 |
0 |
0 |
0 |
0 |
717.0 |
0.02 |
982.5 |
0.02 |
工业设施 |
0 |
0 |
0 |
0 |
36662.6 |
0.81 |
42964.8 |
0.95 |
其他构筑物 |
0 |
0 |
0 |
0 |
6820.8 |
0.15 |
5770.3 |
0.13 |
其他人工堆掘地 |
60736.2 |
1.34 |
38138.9 |
0.84 |
0 |
0 |
0 |
0 |
堆放物 |
16737.3 |
0.37 |
7746.8 |
0.17 |
75317.7 |
1.66 |
831.8 |
0.02 |
水面 |
0 |
0 |
4115.6 |
0.09 |
279.1 |
0.01 |
279.1 |
0.01 |
绿化林地 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
327803.2 |
7.22 |
总计 |
4541430.2 |
100 |
4541430.2 |
100 |
4541430.2 |
100 |
4541430.2 |
100 |
根据图2和表1展示的四期三星工业园区土地利用的类型、面积、占比情况,可以得到如下结论:
(1) 2011年5月园区一期项目还未开工。园区内土地类型主要为旱地,占整个区域的比例高达80.40%,其次为农村居民区,占比为9.81%,可见2011年5月此区域还是以农业为主的产业结构。
(2) 2012年9月园区一期项目综合保税区开工建设。园区内主要是已征居民地搬迁拆除、施工道路铺设等前期准备工作,主体工程未开始建设。土地类型主要为旱地和拆迁待建工程区,占地比例分别达30.09%、51.19%,近一半的区域没有动土施工。路面占比为2.81%,硬化平地占比1.38%,项目指挥部、工程用临时房屋占比0.3%,园区内无其他建设工程,前期准备工作进展顺利。
(3) 2013年7月园区土地类型发生显著变化,园区面貌初具形态。但是拆迁待建工程区和旱地仍占较大比例,分别为35.70%和25.20%,另外工程建设也在如火如荼进行中,路面和房屋建成区占园区总面积的12.42%,在建工程(建筑中道路、桩基工程建筑区、主体工程建筑区)也已占园区面积2.81%。
(4) 2014年4月园内主要道路基本铺设完成,部分区域已经开始进行绿化,绿化林地和人工草地的占地比例分别为7.22%和5.16%,工程建设进展非常顺利,但拆迁待建工程区和旱地仍占较大比例,分别为27.09%和21.96%,主要集中在三星基地组团之外的其他区域。
通过分析四期园区土地利用现状图,可以看出2012年9月监测区域拆迁工作完成,准备开工建设,2013年7月和2014年4月园区各项建设顺利进行中,已有部分工程建设完成,适合进行建设进展监测。
采用转移矩阵描述园区的建设进展变化情况。分别根据2012年9月与2013年7月、2013年7月与2014年4月的土地利用现状数据进行建设进展监测,统计结果见表2和表3。
表2 2012年9月~2013年7月三星工业园区建设进展变化表 单位:m2
土地类型 |
2012年9月 |
2013年7月合计 | ||||||||||||
旱地 |
乔木林 |
天然草地 |
人工草地 |
拆迁待建工程区 |
临时房屋建筑区 |
农村居民区 |
路面 |
硬化地表 |
堆放物 |
其他人工堆掘地 |
水面 | |||
2 0 1 3年7月 |
旱地 |
904217.5 |
13305.6 |
6730.0 |
0 |
197590.2 |
1925.5 |
290.1 |
5872.4 |
686.2 |
168.7 |
12369.5 |
1058.2 |
1144213.8 |
天然草地 |
177194.7 |
3638.4 |
28461.9 |
1994.9 |
182149.0 |
1607.1 |
0 |
439.9 |
367.6 |
1319.9 |
18434.5 |
2421.9 |
418029.8 | |
人工草地 |
4727.6 |
359.0 |
13988.4 |
7376.5 |
42558.5 |
0 |
0 |
104.6 |
0 |
0 |
0 |
0 |
69114.6 | |
拆迁待建工程区 |
410133.3 |
18087.0 |
11751.5 |
67.3 |
1150016.0 |
1332.6 |
0 |
23709.1 |
5593.6 |
0 |
0 |
385.1 |
1621075.5 | |
桩基工程建筑区 |
0 |
0 |
0 |
0 |
6934.9 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
6934.9 | |
主体工程建筑区 |
0 |
0 |
0 |
0 |
103635.7 |
0 |
0 |
447.2 |
11544.2 |
0 |
0 |
0 |
115627.1 | |
房屋建成区 |
4712.3 |
1399.6 |
0 |
0 |
64725.9 |
4337.7 |
0 |
141.9 |
0 |
0 |
0 |
0 |
75317.4 | |
临时房屋建筑区 |
4044.5 |
836.8 |
851.0 |
0 |
88062.3 |
2337.6 |
0 |
10.1 |
150.0 |
0 |
0 |
0 |
96292.3 | |
农村居民区 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
47983.3 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
47983.3 | |
路面 |
173452.1 |
926.7 |
8239.1 |
164.4 |
207172.2 |
257.1 |
0 |
96311.5 |
128.2 |
0 |
1709.4 |
128.4 |
488489.3 | |
建筑中道路 |
0 |
0 |
0 |
0 |
5 174.1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
5174.1 | |
硬化地表 |
65239.1 |
13951.1 |
389.6 |
101.0 |
209031.3 |
849.9 |
0 |
353.4 |
43465.6 |
0 |
0 |
0 |
333381.1 | |
固化池 |
0 |
0 |
0 |
0 |
717.0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
717.0 | |
工业设施 |
243.4 |
0 |
0 |
0 |
35589.7 |
0 |
0 |
205.3 |
624.1 |
0 |
0 |
0 |
36662.5 | |
其他构筑物 |
1666.3 |
0 |
0 |
0 |
5154.4 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
6820.8 | |
堆放物 |
27484.8 |
2154.4 |
7523.1 |
0 |
26149.8 |
0 |
0 |
0 |
0 |
6258.2 |
5625.5 |
121.9 |
75317.7 | |
水面 |
141.0 |
0 |
0 |
0 |
138.1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
279.1 | |
2012年9月合计 |
1773256.5 |
54658.6 |
77934.7 |
9704.2 |
2324799.3 |
12647.4 |
48273.3 |
127595.3 |
62559.6 |
7746.8 |
38138.9 |
4115.6 |
4541430.2 |
表3 2013年7月~2014年4月三星工业园区建设进展变化表 单位:m2
土地类型 |
2013年7月 |
2014年4月合计 | |||||||||||||||||
旱地 |
天然草地 |
人工草地 |
拆迁待建工程区 |
桩基工程建筑区 |
主体工程建筑区 |
房屋建成区 |
临时房屋建筑区 |
农村居民区 |
建筑中道路 |
路面 |
固化池 |
硬化地表 |
堆放物 |
其他构筑物 |
工业设施 |
水面 | |||
2 0 1 4年4月 |
旱地 |
925576.6 |
18660.4 |
0 |
39648.6 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
13340.9 |
0 |
0 |
0 |
997226.5 |
天然草地 |
19395.2 |
90944.3 |
0 |
26291.0 |
0 |
0 |
0 |
376.8 |
0 |
0 |
140.7 |
0 |
37.5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
137185.4 | |
人工草地 |
585.0 |
6044.1 |
67475.0 |
154242.8 |
329.1 |
475.3 |
0.0 |
2084.1 |
179.0 |
7.0 |
823.7 |
0.0 |
1968.2 |
0 |
0 |
0 |
0 |
234213.5 | |
绿化林地 |
59549.2 |
115994.2 |
0 |
128027.4 |
734.5 |
0 |
0 |
2029.2 |
191.0 |
302.7 |
3175.4 |
0 |
161.5 |
17638.0 |
0 |
0 |
0 |
327803.2 | |
拆迁待建工程区 |
108993.9 |
160057.4 |
355.6 |
814100.5 |
365.8 |
0 |
0 |
7217.5 |
18208.3 |
0 |
30608.6 |
118.4 |
54901.1 |
31207.7 |
4059.2 |
59.2 |
0 |
1230253.2 | |
桩基工程建筑区 |
0 |
0 |
0 |
2289.6 |
0 |
0 |
0 |
430.9 |
0 |
0 |
549.6 |
0 |
818.4 |
0 |
0 |
0 |
0 |
4088.4 | |
主体工程建筑区 |
0 |
0 |
0 |
544.5 |
0 |
0 |
0 |
2127.5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
3552.3 |
0 |
0 |
0 |
0 |
6224.3 | |
房屋建成区 |
0 |
43.1 |
0 |
21551.4 |
3293.0 |
114788.0 |
75317.4 |
717.3 |
0 |
0 |
0 |
0 |
534.2 |
0 |
0 |
0 |
0 |
216244.5 | |
临时房屋建筑区 |
236.2 |
374.2 |
0 |
1283.4 |
0 |
0 |
0 |
59614.1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
4619.0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
66126.8 | |
农村居民区 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
26421.6 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
26421.6 | |
路面 |
27461.0 |
21873.4 |
0 |
150627.6 |
0 |
0 |
0 |
414.9 |
2108.9 |
4864.4 |
436839.2 |
0 |
1818.2 |
13131.1 |
0 |
0 |
0 |
659138.7 | |
硬化地表 |
0 |
3628.3 |
1284.0 |
277370.4 |
1626.2 |
53.2 |
0 |
21279.9 |
874.3 |
0 |
16352.1 |
0 |
262748.2 |
0 |
191.9 |
267.0 |
0 |
585675.5 | |
固化池 |
0 |
0 |
0 |
350.9 |
33.0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
598.6 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
982.5 | |
工业设施 |
0 |
0 |
0 |
3 542.0 |
553.4 |
310.5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
2222.5 |
0 |
0 |
36336.4 |
0 |
42964.8 | |
其他构筑物 |
1858.7 |
410.5 |
0 |
931.5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
2569.6 |
0 |
0 |
5770.3 | |
堆放物 |
557.8 |
0 |
0 |
274.0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
831.8 | |
水面 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
279.1 |
279.1 | |
2013年7月合计 |
1144213.7 |
418029.8 |
69114.6 |
1621075.6 |
6934.9 |
115627.1 |
75317.4 |
96292.3 |
47983.2 |
5174.1 |
488489.2 |
717.0 |
333381.0 |
75317.7 |
6820.8 |
36662.6 |
279.1 |
4541430.2 |
为更加直观地显示园区各地物类型的变化情况,制作了园区的建设进展监测图,如图3所示。
图3三星工业园区建设进展监测图
表2、表3和图3展示了2012年9月到2014年4月三星工业园区建设进展的数量、类型及位置变化情况,可以得到如下结论:
(1) 2012年9月~2013年7月,不到一年的时间,园区发生了巨大的变化,旱地和拆迁待建工程区两大主要土地类型显著减少,旱地由原来的1773256.4 m2减少到1144213.6m2(占比25.20%),拆迁待建工程区由原来的2324799.2 m2减少到1621075.7 m2(占比35.70%)。随着工程建设逐步推进,新增主要土地类型分别为:桩基工程建筑区、主体工程建筑区、房屋建成区、建筑中道路、工业设施。截至2013年7月园区新增多条已建成道路,路面面积由127595.4 m2增加至488489.2 m2(占比10.76%)。天然草地的增加,究其原因主要是已征旱地还未施工建设,造成土地撂荒长草。
2012年9月到2013年7月土地类型变更方面,转出量最大的是拆迁待建工程区,主要变为硬化地表、道路、主体工程建筑区、临时房屋建筑区、房屋建成区;其次是旱地,主要变为拆迁待建工程区、路面、天然草地、硬化地表。
(2) 从2013年7月到2014年4月,九个月的时间,园区建设有条不紊的进行,拆迁待建工程区面积明显减少,由原来的1621075.7 m2(占比35.70%)减少到1230253.2 m2(占比27.09%);房屋建成区和路面显著增加,房屋建成区面积由原来的75317.4 m2(占比1.66%)增加到216244.5 m2(占比4.76%),路面面积由488489.2 m2(占比10.76%)增加到659138.7m2(占比14.51%),主要集中在三星基地组团所在区域;工业园区内部及南部已经开始绿化,人工草地和绿化林地明显增多。
2013年7月到2014年4月土地类型变更方面,虽然旱地总面积变化不大,但是存在较大的转入和转出量,转出主要为拆迁待建工程区,转入是由于一些区域长时间未开工,部分天然草地和拆迁待建工程区又被种植上了作物。另外转入量较大的为房屋建成区,主要由主体工程建筑区、拆迁待建工程区变化而来。
综上所述,从2012年9月开始动工到2014年4月,一年半的时间内,园区土地类型发生显著变化,园区面貌初具形态,拆迁待建工程区面积明显减少,基础设施建设(桩基工程建筑区、主体工程建筑区、房屋建成区、道路、硬化地表、固化池、工业设施、其他构筑物)已占园区一期项目建设面积的33.49%;现有地面绿化主要为绿化林地和人工草地,总面积为562016.6 m2 ,占比12.38%,主要分布于园区南部和部分建成道路两边。部分已拆建区域未进行施工,部分已征旱地亦未施工。
另外可以看到一些不合常理的变化,如主体工程建筑区变人工草地、桩基工程建筑区变硬化地表等。主体工程建筑区变人工草地究其主要原因是部分工程为地下建筑,完成后进行地面绿化;桩基工程建筑区变硬化地表是因为建筑区开挖面积较大,房屋建成后的面积和开挖面积不一致造成。
通过分析四期三星工业园区的土地利用现状图,可以看出2011年5月园区范围内为典型的农村居民生活区,而2014年4月园区各项建设仍在进行中,无法反映出园区的区域功能情况,因此结合2011年分类数据和园区规划数据进行区域功能置换分析,采用转移矩阵进行描述。根据2011年5月土地利用情况和园区规划数据进行分析,统计结果列入表4。
表4 2011年5月~园区规划区域功能置换表
土地类型 |
|
2011年5月 |
园区规划合计 | |||||||||||||
旱地 |
乔木林 |
人工幼林 |
天然草地 |
人工草地 |
拆迁待建工程区 |
临时房屋建筑区 |
农村居民区 |
路面 |
建筑中道路 |
硬化地表 |
其他人工堆掘地 |
温室、大棚 |
堆放物 | |||
园区规划功能组团 |
通关服务中心 |
150100.7 |
20251.9 |
0 |
2566.7 |
0 |
0 |
0 |
389.1 |
926.2 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
181043.1 |
口岸作业组团 |
99402.2 |
0 |
0 |
7627.8 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1823.0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
114641.1 | |
保税物流组团 |
649233.9 |
7913.0 |
3 794.8 |
2642.6 |
0 |
0 |
0 |
3894.2 |
12113.5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
685510.2 | |
保税展示组团 |
79452.3 |
0 |
0 |
34.0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
406.2 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
85909.3 | |
保税仓储组团 |
323588.8 |
3138.8 |
0 |
1827.2 |
0 |
0 |
0 |
6189.5 |
6014.6 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
348153.5 | |
出口加工组团 |
327060.5 |
1792.8 |
0 |
5987.3 |
0 |
0 |
0 |
94361.0 |
8762.8 |
0 |
0 |
0 |
1484.3 |
0 |
439448.7 | |
三星基地组团 |
1683164.7 |
34221.0 |
19634.2 |
27841.7 |
489.8 |
37053.3 |
867.6 |
281542.2 |
40164.1 |
26869.9 |
26869.9 |
60736.2 |
0 |
16737.3 |
2229322.1 | |
综合发展组团 |
339220.4 |
31246.7 |
0 |
16283.3 |
0 |
3910.6 |
0 |
58939.5 |
7801.5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
457402.1 | |
2011年合计 |
3651223.5 |
98564.1 |
23429.0 |
64810.6 |
489.8 |
40963.9 |
867.6 |
445315.6 |
78011.9 |
31926.4 |
26869.9 |
60736.2 |
1484.3 |
16737.3 |
4541430.2 |
单位:m2
为更加直观地显示园区各地物类型的变化情况,制作了园区的区域功能置换图,如图4所示。
图4 三星工业园区区域功能置换图
通过表4可以看出,2011年整个区域总面积为4541430.2 m2,其中农村居民区445315.6 m2(占比9.81%),旱地3651223.6 m2(占比80.40%),主要为以农村居民区和旱地为主的粗放型农业用地结构,土地资源还未进行开发。
随着三星电子的落户,整块区域的功能发生了根本性的转变,由表4和图4可以看出整个区域现在为三星一期工程综合保税区。其中三星基地组团面积最大,约为2229322 m2,占整个综合保税区约50%的面积,功能置换前主要为旱地和农村居民区,另外保税物流组团、和综合发展组团功能置换前也主要为旱地和农村居民区,其余五个组团功能置换前主要为旱地。
综上可以看出,三星工业园区综合保税区已初步成型,该区土地结构发生了巨大变化,已经由原来的农业用地变成了一个集电子信息、科技研发、保税物流、虚拟口岸为一体的自由贸易示范区。
5 监测数据评价
监测数据的精度评价采用基本的误差矩阵法,通过总体精度和Kappa系数对最终分类结果进行精度评价。精度评价结果如表5所示。
表5 土地利用现状分类结果精度评价
土地类型 |
2011年5月 |
2012年9月 |
2013年7月 |
2014年4月 |
总体精度 |
98.23% |
96.25% |
96.34% |
95.78% |
Kappa系数 |
0.971 1 |
0.951 2 |
0.955 2 |
0.950 9 |
由表5可以看出,四期的总体分类精度和Kappa系数都达到90%以上,说明分类结果质量较好。由于变化监测是采用的分类后比较法,因此其质量情况是两期分类数据精度的累积。总体分类精度只利用了误差矩阵对角线上的元素,而未利用整个误差矩阵的信息,作为分类误差的衡量没有Kappa系数更准确,因此评价建设进展监测的质量情况使用了两个时期Kappa系数的乘积,计算后可以得到2012年9月~2013年7月的监测精度为0.9086,2013年7月~2014年4月的监测精度为0.9083。
基于2011年5月~2014 年4月的多源、多时相遥感影像及规划数据,完成了三星工业园区建设进展及区域功能置换的监测。研究结果显示:三星工业园区综合保税区主体结构已初具规模,但是从计划2013年9月要完成厂房设施建设、调试,2013年年底正式投产来看,建设进展比预期滞后;此区域的功能已经由原来传统的粗放型农业用地结构变成了一个集电子信息、科技研发、保税物流、虚拟口岸为一体的自由贸易示范区。三星工业园区建设进展及区域功能置换监测研究实验表明:遥感和摄影测量技术应用于地理国情监测,理论与实际操作上完全可行。但本论文仅就小区域范围内对建设进展和区域功能置换两个方面的内容进行监测研究,得到了一定的研究成果,但如何进行动态的、规模化的地理国情监测,还有很长的路要走。
参考文献
[1] 陈卫平,张雪萍,屈颖,等. 基于遥感影像的西安世园会园区地理变化监测研究[J].地理信息世界, 2012(1): 83-88.
[2] 刘炜. 土地利用/覆被变化信息遥感图像自动分类识别与提取方法研究[D].杨凌:西北农林科技大学,2012.65-68.
[3] 谷宁. 基于eCognition的城市规划动态监测技术研究[D].北京:北京林业大学,2007.42-45.
[4] GDPJ 01-2013.地理国情普查内容与指标[S].
[5] 刘雪娇. 基于遥感的杨凌区土地利用/土地覆被变化及驱动力分析[D].杨凌:西北农林科技大学,2013.36-39.