基于多源遥感数据的南宁市建成区动态监测与驱动力分析

为了解南宁市建成区空间和时间的扩张特征,本研究选取美国国防气象卫星（DMSP）得到的DMSP/OLS和美国的“索米”国家极轨卫星伙伴卫星（Suomi NPP）得到的NPP-VIIRS两类夜间灯光遥感影像数据,以及Landsat系列遥感影像作为基础数据,提出了一种基于多源数据融合法结合统计数据比较法快速提取城市建成区的方法,基于该方法对2000—2020年南宁市建成区的面积扩张变化、面积重心变化、面积扩张速度和扩张强度变化进行了动态监测和驱动力分析。结果表明：(1)南宁城区扩张幅度明显,扩张速度呈增强趋势;(2)南宁市建成区形态以向外扩张、向内填充为主,空间紧凑程度不断下降,空间形态趋于稳定;(3)建成区重心由西北向东南转移,东南方向为南宁市建成区的主导发展方向;(4)人口增长和经济发展是城市建成区扩张的直接驱动力和根本驱动力,城市交通运输的发展对建成区扩张具有牵引力与指向性。     

基于珞珈一号与DMSP/OLS数据的辽宁省城市空间扩张分析

基于珞珈一号和DMSP/OLS夜间灯光数据,提取辽宁省城市空间用地信息并监测分析了2003—2018年城市空间扩张特征。结果表明:1)利用辽宁省DMSP/OLS长时间序列夜间灯光数据提出了一种适合校正长时间序列DMSP/OLS数据的校正方法,提高了数据的连续性和可对比性; 2)弥补了统计数据在空间属性的不足,消除了过去单纯依靠统计数据分析城市空间扩张的弊端,为其他省市分析城市扩张提供新的遥感监测分析方法; 3)在2003—2018年间,辽宁省城市空间扩张存在城市空间扩张与南方省份相比发展比较缓慢及协调性欠佳等问题。     

基于珞珈一号与DMSP/OLS数据的辽宁省城市空间扩张分析

基于珞珈一号和DMSP/OLS夜间灯光数据,提取辽宁省城市空间用地信息并监测分析了2003—2018年城市空间扩张特征。结果表明:1)利用辽宁省DMSP/OLS长时间序列夜间灯光数据提出了一种适合校正长时间序列DMSP/OLS数据的校正方法,提高了数据的连续性和可对比性;2)弥补了统计数据在空间属性的不足,消除了过去单纯依靠统计数据分析城市空间扩张的弊端,为其他省市分析城市扩张提供新的遥感监测分析方法;3)在2003—2018年间,辽宁省城市空间扩张存在城市空间扩张与南方省份相比发展比较缓慢及协调性欠佳等问题。     

基于夜光遥感的宁夏沿黄城市群时空演变

为分析宁夏沿黄城市群时空演变特征,基于1998—2018年5期DMSP/OLS及NPP/VIIRS夜间灯光数据,辅以相应年份的Landsat影像数据,采用较高分辨率数据比较法提取出20 a间研究区5个年份的城市建成区范围,从形态、规模、结构3个方面进行分析.结果表明:①宁夏沿黄城市群在1998—2018年间迅速扩展,其...     

基于TM图像和夜间灯光数据的区域城镇扩张监测——以浙江省为例

以浙江省为研究区,利用收集到的Landsat TM图像、DMSP/OLS夜间灯光数据及其他辅助数据,开展区域城镇扩张监测方法的研究,并在此基础上分析了浙江省1995—2010年间城镇扩张的时空特征。结果表明:基于分类回归树算法,综合利用TM数据和DMSP/OLS夜间灯光数据,可精确稳定地提取城镇信息;1995—2010年间,浙江省城镇用地持续增加,除洞头县、庆元县、文成县、云和县、兰溪市、龙泉市和绍兴市等7个县市扩张加速度有所减缓外,全省其余市、县均处于加速扩张阶段;浙江省城镇扩张地域差异明显,表现为沿海地区的城市化水平整体高于内陆地区,地势平坦地区高于地形复杂地区,从而形成了杭州、绍兴、温州3大沿海城市群和以金华为中心的内陆地区中小城市带。     

咸阳市城市扩张及驱动力分析

本文以咸阳市为例,借助三期Landsat遥感数据,运用Erdas和Arcgis软件平台对咸阳市的建成区边界进行提取,并结合咸阳市的社会经济统计数据对咸阳市的空间扩张方向和驱动力作了时空分析。结果表明:咸阳市2010年比1988年建成区面积扩张3.35倍;通过人口、经济和交通因素3方面对建成区驱动力进行分析,发现经济因素是其驱动力的核心因素。     

兰州新区土地扩张及驱动力分析

针对新区建设过程中建成区土地快速扩张的问题,该文对建成区土地扩张时空规律及驱动力进行分析,使用不同时期的TM和Landsat 8影像,通过目视解译提取了兰州新区建成区2010、2013、2014和2015年土地扩张信息,并从政策、经济两方面对土地扩张的驱动力进行分析。结果表明:兰州新区建成区土地扩张在2010年7月至2013年12月,扩张强度为36.449%,呈慢速增长;2013年12月—2014年12月,扩张强度为74.546%,呈快速增长;2014年12月至2015年6月,扩张强度为43.614%,呈稳定增长;城市几何中心向东北方向偏移。驱动因子中,政策影响起到引导作用,经济影响起到驱动作用。其中,最大驱动力为招商引资。     

基于夜间灯光影像的太原市城市扩张特征及驱动力分析

随着城市化进程的推进,城市建成区范围不断扩大,在此过程中也出现了诸多问题。为更好地了解城市发展规律,本文选取1992、1997、2002、2007、2012年5期的DMSP/OLS数据和2017、2019年2期的NPP-VIIRS两种夜间灯光影像作为数据源,采用统计数据比较法提取太原市建成区范围,通过对太原市建成区形态扩张指数的分析,得出城市扩张规律。研究结果表明:①太原市建成区从1992-2019年太原市建成区面积增长了249.73km²,扩大了2.7倍,且建成区增长的面积主要集中在太原市的东南部。②2002-2012年和2017-2019年进入加速型扩张模式,扩张的速度快;1992-2019年太原市重心偏移距离为5676.42m,平均偏移速度为202.73m/a,重心位置总体向东南方偏移。③太原城市扩张的驱动力主要是受经济发展因素、人口因素、交通因素和政策规划因素的影响。本文为太原城市规划和空间结构调整提供理论依据和数据支撑。     

基于DMSP/OLS和NDVI数据的浙江省城市建成区扩张研究

城市建成区是城市化建设的主要区域,以DMSP/OLS夜间灯光数据为主要数据源,首先利用NDVI数据和土地利用现状数据对夜间灯光数据进行预处理,以减小灯光溢出的影响;再提取浙江省各市的城市建成区域,并从建成区扩张速度、扩张强度、土地利用变化以及与城区人口增长的协调性等方面对各市的建成区发展演变情况进行了分析.结果 表明,...     

基于DMSP/OLS夜间灯光数据的武汉城市圈拓展研究

选取2001年到2011年的DMSP/OLS夜间灯光数据,采用二分比较法,确定历年武汉城市圈各城市建成区面积的提取阈值,提取建成区,平均误差仅为2.98％.分析了武汉城市圈城市化进程和空间拓展特点,研究表明,近十年来,武汉城市圈城镇用地拓展速度不断加快,武汉市的城镇扩展强度最大.此外,通过相关性分析了经济发展和人口城市化率对拓展的影响.     

基于DMSP/OLS数据的蒙古高原城市群空间特征比较

用经过相互校正、饱和校正和影像间的连续性校正后的DMSP/OLS数据提取城市建成区,对蒙古乌达城市群和呼包鄂城市群的城市扩张进行测度,并对其空间演变特征进行比较分析。结果表明:(1)利用校正后的夜间灯光影像提取的各市建成区面积均有较大幅度的增长,呼包鄂城市群建成区的提取阈值明显大于乌达城市群;(2)乌达城市群区域之间发展极不均衡,呼包鄂城市群区域扩张则较为均衡;(3)两个城市群的土地城市化过程均处于快速发展状态,呼包鄂城市群周边很多小城镇得到逐步发展,乌达城市群区域发展极化效应显著。     

乌鲁木齐建成区扩张及植被的演变特征

针对乌鲁木齐市建成区扩张及其内部生态环境发生变化的问题,该文选取1993年、2003年和2013年的DM_SP/OLS夜间灯光数据、2018年的NPP-VIIRS夜间灯光数据以及Landsat影像,利用二分法、归一化植被指数分析等方法,研究乌鲁木齐市建成区扩张及其植被状况的时空演变特征。结果表明:乌鲁木齐市建成区呈现"T"型扩张的同时也向北延伸,其扩张速度和动态度分别为40.28km~2/a、23.98%,均属于高速扩张类型。乌鲁木齐市建成区重心在1993—2003年向西转移了1 577.60m;2003—2013年向西北方向转移了2 584.54m;2013—2018年向东北方向转移了1 232.59m。建成区内的植被呈现先升高后急剧降低的趋势,由1993年的419.70下降到2018年的-18.20,且NDVI均值变化量为负值,说明该建成区内的植被状况在逐渐变差。     

基于DMSP/OLS夜光遥感影像的城市扩张政策驱动因素分析

城市扩张的速度和方向已成为社会关注的焦点,利用夜光遥感进行城市扩张驱动力成因分析是近年来的研究热点。本文采用DMSP卫星所获取的年平均中国区域夜光影像数据,首先对1992—2012年共21年的时序夜光影像进行相对辐射定标;其次通过经验阈值法进行城市建成区面积提取,并通过Landsat影像进行精度验证;最后引入计量经济模型,以地级市主政官员政治周期为解释变量,对全国1992—2012年地级市扩张的政策驱动力因素进行了归因分析。通过本文的分析可知,地级市主政官员政治周期的更替对城市扩张方向存在显著影响。     

基于夜光遥感的山东省城市时空格局演化分析

基于1993年、1998年、2003年、2008年、2013年由美国军事气象卫星计划/线性扫描系统(defense meteorological satellite program/operational linescan system,DMSP/OLS)获取的山东省夜间灯光数据,结合山东省社会经济统计数据,采用夜间灯光强度、城市扩张速度和区域发展指数,从夜光辐射遥感数据的视角分析了山东省二十年的城市时空分布规律和扩展模式.研究结果表明了夜光数据与城市区域发展指数的强相关性,揭示了山东省城市时空格局的演化过程.     

开封市城市扩张动态监测及驱动因子分析

近年来随着城市化进程的不断加深,城市扩张问题日益突出,土地资源浪费及生态环境污染问题也随之而来。采用支持向量机监督分类方法和人机交互解译方式对开封市土地利用进行分类,提取城市建成区范围,采用扩张速度指数(expansion speed index,ESI)、扩张强度指数(expansion intensity index,EII)、平均中心(mean centre,MC)和标准差椭圆(standard deviational ellipse,SDE)等指标分析开封市1990—2015年25 a间的城市建设用地扩张及其空间分布,并基于社会统计数据对城市扩张驱动因子进行分析。结果表明,开封市区建设用地呈扩张趋势,由1990年的38. 08 km2增加到2015年的125. 86 km2,扩张速度达3. 51 km2/a; MC和SDE分析得出,25 a间开封市城市平均中心位置变化不大,整体向西北方向移动; 1990—2009年建成区空间扩张呈均衡化; 2009—2015年建成区持续西扩,空间分布存在明显方向性;利用SPSS软件对社会统计数据进行分析得出,城市人口数量及经济发展等是开封市城市扩张的主要驱动力。     

基于DMSP/OLS夜间灯光数据的城镇化进程及格局研究——以杭州市为例

利用1992—2013年间覆盖杭州市的DMSP/OLS夜间灯光(nighttime light,NTL)数据,结合相关社会经济统计资料,采用分区阈值提取等方法提取杭州市各县、市的城镇区域面积,分析NTL数据与城镇化进程的关系及杭州市城镇化扩张模式;选取景观生态学相关研究方法,引入景观格局与斑块概念,结合主要交通线分布,对杭州市城镇化进程及格局进行分析。研究结果表明,利用NTL数据进行城镇化研究具有一定可行性。杭州市城镇化扩张表现为后期加速型,城镇化发展在2000年以前主要集中在主城区;2000年以后,随着经济社会的发展,城镇化开始沿主要交通线呈面状分散发展,城镇化速度及水平全面提升,发展方式及发展重心都呈现出一定的转变。运用DMSP/OLS NTL数据从市域层面展开城镇化相关研究,并引入景观生态学相关概念,对城镇化研究以及城市规划有一定的借鉴意义。     

大连金普新区城镇空间拓展特征研究

以金普新区为例,利用DMSP/OLS夜间灯光数据和VIIRS/NPP DNB新型夜间灯光数据,采用较高分辨率数据比较法,提取了金普新区城镇空间信息,并对提取结果进行了精度验证。运用等扇分析法和环形分析法对新区建成区的扩展变化特征和驱动因素进行了分析,具体表现为:扩展强度呈波动上升趋势;在各方向的拓展特征中,N、NNE和NEE扇区是建成区拓展的主导方向;从历史变化过程来看,拓展热点地区呈由西北到东南再到西北的倒立"钟摆式"发展历程;紧凑度前平后升,分形维数先升后降,形状指数前降后平;外部形态整体较为破碎,但具有一定的"趋圆性"。自然环境、社会经济条件、交通路网和政策措施共同决定了金普新区的城市形态特征。     

基于DMSP/OLS灯光数据的新一线城市空间扩展研究

利用DMSP/OLS夜间灯光影像,综合运用地理学、分形几何学、RS和GIS分析技术,以15个新一线城市为研究对象,对城市的时空扩展和空间格局演变过程进行了分析.结果表明,各新一线城市建成区的高强度加速扩展主要表现为“圈层式”延伸和“跳跃式”新城区的建立;具体演变特征为:城市圆度和紧凑性水平降低,分形维数逐步增大,建成区离散程度逐渐增加,城市外部形态复杂度增大.     

中巴经济走廊DMSP/OLS与NPP/VIIRS夜光数据辐射一致性校正

由美国国防气象卫星搭载的可见光成像线性扫描业务系统(DMSP/OLS)和国家极轨卫星搭载的可见光近红外成像辐射仪(NPP/VIIRS)获取的夜间灯光影像是监测人类社会经济活动和自然现象(如林火、油气燃烧等)的主要数据源。然而,现有的夜间灯光数据存在缺乏星上的辐射定标、像元饱和、时间尺度不连续、多源夜间灯光影像辐射不一致等问题。基于此,本文以中巴经济走廊区域为研究区,提出了一种基于线性拟合提取不变目标区域的方法,实现了DMSP/OLS影像间、DMSP/OLS与NPP/VIIRS两种数据间的相互校正。然后对中巴经济走廊的校正结果在不同空间尺度上选用区域灰度总量、标准化差异指数以及标准化差异指数和作为评价指标进行检验。结果表明:两种校正模型的拟合优度均在0.78以上,校正后的DMSP/OLS影像灰度总量与GDP和人口数据的相关性显著提高(GDP:R~2=0.7689;人口:R~2=0.9033),且标准化差异指数明显降低;NPP/VIIRS影像经过与DMSP/OLS互校正后在辐射亮度、时空分布上与DMSP/OLS更加一致,空间细节信息更加突出,从而增强了多源夜间灯光影像的一致性,更加适合用于长时间序列社会经济要素发展趋势的分析。     

基于DMSP/OLS夜间灯光数据的长江三角洲地区城市化格局与过程研究

利用1998、2003和2008年的DMSP/OLS夜间灯光数据,结合相关统计数据,分析灯光数据与城市化进程中经济、人口和土地利用等方面的关系,构建基于灯光数据的城市化水平指数,分析长三角城市群城市化进程和空间模式;通过与统计数据对比,按照最小误差原则确定市辖区建设用地信息提取的阈值,根据各城市在1998～2003年和...