土地利用是自然、经济和社会多因子综合作用的结果，进行区域性的，特别是典型区的土地利用动态变化研究，可揭示区域土地利用变化特征和规律，了解土地利用变化的原因与驱动机制并通过调节人类的活动，从而为土地合理利用和区域可持续发展提供帮助。土地利用及其变化信息获取是利用遥感进行动态监测的基础工作。在土地利用变化监测中，土地利用变化信息的提取目前主要通过两种方法来获取：一种方法是分类后比较法，即先对不同时相遥感影像单独分类，然后对分类结果进行比较获得变化类型、数量和位置信息。另一种方法是直接比较分析法，即通过影像像元的比较，并进行直接分类获得变化类型信息。 本文基于国土资源部和浙江省国土资源厅重大科研项目“浙江省国土资源遥感综合调查”，利用1984年和1997年的TM影像数据，对绍兴市及其周边地区进行了土地利用变化信息的提取和研究。其中以多时相影像土地利用变化信息直接提取研究为主线，在分析前人多时相影像土地利用变化直接分类提取研究的基础上，针对存在的问题，从影像的数据预处理，特别是相对辐射校正处理，数据转换和土地利用变化信息分类提取等方面入手，探讨了多时相影像土地利用及其变化信息的精确提取。在此基础上，对试验区土地利用变化，变化类型空间分布及土地利用变化机制进行了分析。 常用相对辐射校正方法中伪不变特征点(pseudo-invariantfeatures，PIFs)的选择主观性较强且准确度较低，使得校正后影像辐射分辨率降低以至丢失部分信息。本文采用主成份分析结合质量控制方式选择PIFs并进行相对辐射校正，使得校正后多时相影像中没有发生地物类型变化的同名地物点的光谱响应特征几乎相同，提高了校正精度。针对采用变化向量分析方法确定变化/非变化像元的阈值较困难的特点，采用双窗口变步长阈值搜寻方法，提高了变化检测的精度。主要研究内容和结论如下： (1)在采用直接比较分析法进行土地利用变化信息提取中，需要对多时相影像进行辐射校正处理。由于缺少相关参数(如传感器校正参数、大气校正参数及太阳高度角等参数)以及校正模型适用性等原因，往往难以进行绝对辐射校正。而且同一地区多时相影像对应波段间存在一定的线性关系，因此，采用相对辐射校正方法进行辐射归化处理是常用的有效方法。在相对辐射校正中，统计回归法的校正精度相对来说较高。采用统计回归法进行相对辐射校正时，用于校正的样本点选取方式通常是通过目视解译选取，目视解译选取的样本点过于主观，使得校正精度受到影响。本文结合主成份分析，通过采集多时相影像伪不变特征点(pseudo-invariantfeatures，PIFs)，在多时相TM影像对应波段第一主轴周围一定范围内通过质量控制的方式对PIFs进行统计分析不断筛选，使得PIFs的选取更具客观性，从而提高了多时相影像相对辐射校正精度。 (2)数据变换处理能够提高土地利用及其变化信息提取的精度。通过K-T变换进行影像空间的转换，将两期影像TM1-5及TM7共6个波段的光谱数据分别转换为三维数据，即亮度轴(Brightness，B)、绿度轴(Greenness，G)和湿度轴(Wetness，W)。通过影像空间转换，不但压缩了数据，抑制了影像中的噪声信息，而且增强了土地利用及其变化类型信息。在影像空间转换的基础上采用差值计算进行信息复合，将多时相TM影像的信息转换到BGW(84年影像)和△B△G△W空间中。分别在BGW和△B△G△W空间中分析土地利用/覆被的“静态”信息和“动态”信息，研究结果表明该方法能够提高信息提取精度。 (3)变化阈值的精确确定在一定程度上提高了影像分类提取的精度。本文采用直接比较分析法进行多时相影像土地利用变化信息提取。为了提高信息的分类提取精度，在K-T变换和差值运算进行信息复合的基础上，进行变化向量分析并选择典型变化区，采用双窗口变步长阈值搜寻算法，反复调试并调整范围和步长，直至获得某一变化强度阈值使影像中变化像元和非变化像元的误判率最低为止。通过阈值法将影像掩膜出变化像元区并对变化的像元区采用BP神经网络的方法进行土地利用变化类型信息提取研究。将变化类型信息与采用最大似然法的84年影像分类结果叠加，即得到了试验区土地利用及其变化类型信息，该方法避免了分类后比较法的误差累积并出现不合理的变化类型的缺陷。为提高最终信息提取精度，引入了地学辅助知识的分类后处理研究，使得信息提取效果明显高于单纯的分类后比较法。在精度评价中，将各地类面积所占总面积比重作为权重参与样本点计算所得的分类误差矩阵更具科学性。 (4)通过特征提取和知识发现，提取隐含的地物时相变化信息和地理辅助信息等以知识推理的方式参与分类后处理。由于地物本身的复杂多样性以及“同物异谱”和“异物同谱”现象的存在，而且由于分类方法本身的限制，采用单一的分类方法，进行基于光谱特征的像素级影像分类难以精确提取信息。因此，在区域性土地利用变化信息提取中，采用分类效率适中的计算机自动分类方法，结合发现的地物时相变化知识和地理辅助知识，并将所发现的知识以推理方式参与的分类后处理的分类方法是较为适用和有效的选择，做到了光谱、空间和时相信息的综合应用，使影像分类结果更为可靠。 (5)研究试验区土地利用、土地利用变化、土地利用变化的空间分布和变化机制。从空间景观特征角度，通过斑块数、平均面积及分维数的变化对试验区土地利用变化特征进行分析。结合土地利用变化的主要影响因素分析，可更好地进行宏观环境效应和土地资源变化研究。 综上所述，本论文针对绍兴试验区进行土地利用变化信息提取与研究，采用一种适合于TM影像的土地利用变化信息提取方法，从而为区域土地利用监测及数据更新提供了借鉴。