保护耕地除了采用强有力的法律、行政、经济和规划等措施来保护耕地总量不再减少外,还需要采用高新技术来对耕地资源进行动态监测。本研究采用不同时相高光谱遥感数据——2003年11月13日和2004年12月8日两个时相的MODIS数据资料,利用遥感图像处理系统ENVI和ERDAS,以广西壮族自治区为研究对象,进行遥感耕地信息提取及其动态监测方法的研究。 在图像预处理中,由于接收的数据已经经过了初步处理,所以本文中没有进行几何精校正。本文没有使用广西地区的地面控制点,而是对同一地区不同时相之间的遥感数据进行相对配准。图像增强处理中进行了最佳波段选择、反差增强和基于高光谱遥感图像信息提取开发出来的MNF变换方法。 在对遥感影像进行预处理后,采用两种方法对广西地区的耕地进行动态监测:分类后比较法和NDVI植被指数阈值法。 (1) 分类后比较法。分类后比较法,是对该区的分类结果进行比较,确定出耕地变化的部分,使得耕地的动态变化结果一目了然,是耕地监测的一种有效方法。在获得的遥感影像类型较多、数据量较大、各个时相遥感影像的季相差异较大的情况下,宜采用分类后比较法。 (2) NDVI植被指数阈值法。利用NDVI植被指数确定区分植被区与非植被区的阈值,仅仅对植被区进行分类,得到两个时相的分类影像,通过比较确定出变化区域。在影像间相同地物光谱特征差异较小,且植被长势良好的情况下,利用NDVI植被指数阈值法可以较好的对耕地进行动态监测。同时,应根据不同土地利用类型的NDVI直方图确定植被区与非植被区的阈值,这是应用该方法的关键技术。 通过上述两种方法分类后提取的耕地信息,经过叠加分析发现:2003年至2004年使用上述两种方法,耕地分别减少了26.89万公顷和32.28万公顷,减少的区域主要集中在桂中地区的都安瑶族自治县、柳州地区的东南方向,桂东南的平南地区和桂东北的桂林地区。通过其他资料的分析,其减少的原因可能是因为自2003年起,广西一直持续的干旱,尤其04年干旱更为严重,使得本来就缺水的耕地更加贫瘠,所以耕地向难利用土地或宜农荒地类型转变。 此外,本文还介绍了MODIS的数据特点及特性,广泛介绍了遥感技术应用于土地利用监测的历史和发展,常用的遥感动态监测方法等内容。