Введение 3
1. ДЕШИФРИРОВАНИЕ КОСМИЧЕСКИХ СНИМКОВ 9
1.1 Дешифровочные признаки 11
1.2 Компьютерная классификация объектов по снимкам 12
1.3 Классификация без обучения (кластеризация) 15
1.4 О спутниках Landsat 17
1.4.1. Спутник Landsat 5 17
1.4.2. Спутник Landsat 8 18
1.5 Применение материалов космических съемок при изучении
динамики структуры землепользования 20
2. ОЦЕНКА ДИНАМИКИ СТРУКТУРЫ ЗЕМЛЕПОЛЬЗОВАНИЯБАССЕЙНА РЕКИ ВЕДУГА ПО ДАННЫМ СНИМКА LANDSAT 5 ИLANDSAT 8 ЗА ДВА ВРЕМЕННЫХ ПЕРИОДА 1984-1989 ГГ. И 2015¬2016 ГГ 21
2.1. Исследуемая территория 21
2.2 Исходные материалы 23
2.3 Визуальное дешифрирование основных категорий
землепользования 24
2.4 . Создание пространственных баз данных землепользования по
результатам дешифрирования 30
2.5 Расчет площадей основных типов функционального
использования земель за оба периода в программе MapInfo и анализ полученных данных 34
Заключение 41
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 42
Купить

Для развития любого государства одним из главных критериев является сохранность его земельных ресурсов. Под словом земельные ресурсы понимается не только определенная территория государства, но и агроклиматические условия и биопотенциал почв.
В России земли принято делить на категории:
1. сельскохозяйственного значения
2. поселений.
3. промышленного и специального назначения
4. особо охраняемых территорий и объектов.
5. лесного фонда
6. водного фонда
7. запаса.
К особо ценным относят земли сельскохозяйственного значения.
По данным управления Федеральной службы государственной регистрации, кадастра и картографии по Воронежской области, по состоянию на 1 июля 2013 г. общая площадь земель в административных границах Воронежской области составляет более 5221,6 тыс. га.
Площадь земель сельскохозяйственного назначения уменьшилась в целом на 6,2 тыс. га, по сравнению с 2012 годом [1].
Поэтому вопросы охраны земель сельскохозяйственного назначения, их рационального использования являются наиболее актуальными, представляют стратегическую цель государственной политики. Такая политика реализуется с помощью государственного мониторинга земель.
Земли сельскохозяйственного назначения являются очень важными для нашей страны. От их состояния и продуктивности зависит продовольственная безопасность государства. Также на землях работает немалая часть населения страны — сельские жители составляют четверть россиян. Немалую роль сельское хозяйство играет в экономике страны.
Их охрана реализуется с помощью государственного мониторинга сельскохозяйственных земель.
Государственный мониторинг сельскохозяйственных земель - система оперативных, периодических и базовых (исходных) наблюдений, в частности методом космической съёмки. Он включает в себя систематические наблюдения:
за состоянием и использованием полей севооборотов, сельскохозяйственных полигонов и контуров, а также за параметрами плодородия почв и развитием процессов их деградации (изменением реакции почвенной среды, содержанием органического вещества и элементов питания, разрушением почвенной структуры, засолением, осолонцеванием, заболачиванием, переувлажнением, подтоплением земель, развитием водной и ветровой эрозии, загрязнением почв пестицидами, тяжелыми металлами, радионуклидами, промышленными, бытовыми и иными отходами, изменением других свойств почв);
за изменением состояния растительного покрова на пашне, залежах, сенокосных и пастбищных угодьях (изменением видового состава, структуры урожая, типов и качества растительности, степенью устойчивости к антропогенным нагрузкам). При проведении государственного мониторинга сельскохозяйственных земель решаются следующие задачи:
• Своевременное выявление изменений состояния сельскохозяйственных земель, оценка этих изменений, прогноз и выработка рекомендаций по повышению их плодородия, предупреждению и устранению последствий негативных процессов;
• Получение данных на основе систематического обследования плодородия почв и наблюдений за качественным состоянием и эффективным использованием сельскохозяйственных земель как основного ресурса сельскохозяйственной деятельности с использованием географической привязки сельскохозяйственных полигонов и контуров;
• Мониторинг состояния растительности сельскохозяйственных угодий;
• Ведение реестра плодородия почв сельскохозяйственных земель и учет их состояния;
• Формирование государственных информационных ресурсов о сельскохозяйственных землях в целях анализа, прогнозирования и выработки государственной политики в сфере земельных отношений (в части, касающейся сельскохозяйственных земель) и эффективного использования таких земель в сельском хозяйстве, а также использования в статистической практике;
• Обеспечение доступа юридических и физических лиц к информации о состоянии сельскохозяйственных земель;
• Участие в международных программах (обеспечение выполнения международных обязательств) [2].
С помощью космических снимков ведётся контроль за изменением качественного и количественного состояния земель сельскохозяйственного назначения и земель, используемых или предоставленных для ведения сельского хозяйства в составе земель иных категорий, как природного и производственного объекта для ведения сельского хозяйства, их хозяйственным использованием, и обследований этих земель, почв и их растительного покрова, проводимых с определенной периодичностью .
Помимо сельскохозяйственных земель к важным можно также отнести земли водного фонда. Вода является источником жизни на Земле, без воды невозможно ни водоснабжение, ни полив.
Земли населенных пунктов играют роль в формировании городов, мест обитания населения.
Лесной фонд является неоценимым богатством нашей страны. Леса являются не только украшением земли, но и являются основным поставщиками кислорода на Землю, а также уловителями ядовитых газов и пыли. Но кроме того лес используется и в обрабатывающей промышленности для создания предметов для быта и жизни населения. Роль леса в жизни нашей страны трудно переоценить. Леса дают людям чистый воздух, чистую воду, грибы, ягоды, служат местом отдыха, защищают прилегающие поля от засух и ветров. Лес богатейший источник ресурсов для производства бумаги, строительных материалов, продуктов лесохимии, мебели и лекарств. В задачи лесного хозяйства как важнейшей отрасли экономики входят учет лесных ресурсов, сохранение всех полезных свойств леса, рациональная эксплуатация, охрана и восстановление лесов. Выполнение этих задач невозможно без получения полной и объективной информации о состоянии лесных массивов на разных уровнях управления лесами от лесничества до федерального органа управления лесным хозяйством.
Одной из важнейших задач лесного хозяйства является государственный учет лесов. Данные такого учета используются при организации и ведении работ на лесных участках, при переводе земель лесного фонда в земли других категорий, при регистрации прав на лесные участки. Во всех указанных случаях потребители информации требуют предоставления объективных и самых последних данных об объектах лесного фонда, тогда как лесоустройство в лесах России ранее проводилось с интервалом лет (сейчас оно во многих районах все больше отстает от этих сроков). В сложившихся обстоятельствах наиболее эффективным способом обновления данных о состоянии лесов является космическая съемка [12].
Изучение качественного состояния земель в России показывает, что темпы их деградации прогрессируют, поэтому так важно следить за их состоянием. И именно для проведения государственного мониторинга земель и необходимы данные дистанционного зондирования.
Космическое зондирование интенсивно развивается в последние десятилетия и предоставляет наукам новые возможности для исследования земной поверхности. Возрос материал для ведения наблюдений. Накоплено более 100 миллионов аэрокосмических снимков ,а на некоторых территориях даже с многократным покрытием. На сегодняшний день с помощью компьютерных технологий возможно осуществить визуализацию снимков, провести коррекцию, а также геометрические и яркостные преобразования аэрофотоснимков, определить количественные характеристики объектов, осуществить классификацию, сконструировать новые производные изображения по первичным
Для выполнения визуального дешифрирования снимков исполнителю предстоит сложная операция по определению дешифровочных признаков и узнаванию объектов на снимке, а также выделению однородных объектов. Для облегчения этой операции с помощью компьютера применяется подход ,основанный на спектральных признаках, в качестве которых служит набор спектральных яркостей, зарегистрированных многозональным снимком. Основные задачи компьютерного дешифрирования снимков сводится к классификации, то есть последовательной сортировке всех пикселов цифрового снимка на несколько групп.
Вычислительные алгоритмы компьютерной классификации включаются ,как элементы в процессе визуального дешифрирования, а оно на сегодняшний день остается главным и наиболее правдоподобным методом извлечения природной географической информации из аэрофотоснимков. Компьютер все больше и больше является помощником человека.
В данной работе была изучена территория Воронежской области Российской Федерации бассейна реки Ведуга. Была проведена оценка динамики структуры землепользования за разные периоды времени, с использованием метода Автономной классификации, а также ручного оцифровывания.
Цель работы: анализ динамики землепользования в бассейне реки Ведуга Воронежской области за два периода 1984-1989 гг. и 2015-2016 гг. по данным дистанционного зондирования.
Задачи:
• Подбор материала космической съёмки за 2 временных периода:
1) 1984г.-1989г.- период СССР
2) 2015г.-2016г.- Современный(Российский) период
• Определение дешифровочных признаков для выделения объектов функционального использования земель на территории бассейна реки Ведуга в Воронежской области по данным спутников Landsat 5 и Landsat 8.
• Дешифрирование основных категорий землепользования в программе ERDAS Imagine 9.1, а также в программе Easy Trace
• Расчёт общей площади категорий землепользования за разные периоды и анализ изменений за последние 30 лет.
• Построение карт землепользования в программе MapInfo за оба временных периода.
Купить