基于信息熵的城市边缘区的界定方法研究——以南京市为例

城市边缘区是城乡共同作用的地域单元。如何及时、准确地划分城市边缘区,是目前研究在GIS和RS相关软件的支持下,以南京地区2003年的Landsat TM遥感影像为计算依据,以信息熵理论为基础,结合分析城市边缘区土地利用特征,改进了传统的土地利用信息熵模型,分析熵值分布特点,最后采用突变检测的方法,以熵值60和68确定南京城市边缘区内、外边界的位置,划定了南京城市边缘区的大致范围。研究认为城市边缘区边界是动态变化的;在城乡断面上城市边缘区的景观紊乱度明显高于城市核心区和城市影像区,这为客观划分城市边缘区和利用遥感影像监测城市边缘区的动态变化提供了一个新的途径。     

哈尔滨市城乡结合部土地利用时空变化

针对当前遥感分类方法容易混淆地物的问题,该文提出了一种改进的决策树分类方法。对1984、1993、2002、2010年哈尔滨市城乡结合部土地利用信息进行提取,分析了该区域的土地利用时空变化特征。研究结果表明,哈尔滨市城乡结合部建设用地所占的比重一直增加,土地利用程度不断提高,南部和东南部的土地利用程度高于北部和西部。随着与城市核心区距离的增加,表现为城市用地减少、农业用地逐渐增多。从空间上分析,受城市规划政策、城市发展模式及城市对外交通导向等多方面的影响,城乡结合部呈放射性向外发展。     

青神县城市空间扩展及土地利用变化研究

以青神县为例,利用2001年和2014年两期Landsat遥感数据和相关GIS数据提取了城市用地信息,并进行了城市空间扩展和土地利用变化研究;同时从经济、人口承载力以及政策导向等方面分析了城市扩展的驱动力,为城市土地转移变化和城市发展规划提供了理论依据。     

北京市河流信息识别与提取

针对传统的河流信息识别和提取方法不适用于平原地区城市这一情况,该文基于北京市河流的自然和人文特征,提取城市水系网络,划分流域边界,并对河流的特征信息进行提取;从城市河流的特征识别、信息提取、空间插值等几个方面进行了总结和归纳,并从实际应用的角度进行了案例分析。研究的思路和方法可以为其他城市的相关工作提供参考。     

基于RS的平顶山市土地利用动态变化研究

平顶山市作为典型的资源型城市(以煤炭、耕地发展起来),是人地关系作用最强烈的区域之一,也是土地利用发生急剧变化且具有特色的区域。为此,基于平顶山市城区1994年TM和2002年ETM+两个时段的遥感图像,获取不同时期的土地利用信息,求取土地利用转移矩阵,分析土地利用的时空变化特征和变化规律,并从土地利用面积变化、动态度、耗减度、开发度等方面对土地利用变化进行分析。研究发现:煤炭开采、城市发展对平顶山市土地利用变化具有重要的影响;8年间,该地区耕地、林地大幅减少,城市用地、工矿用地、荒草地大幅增加;减少的耕地主要转化为荒草地、工矿用地、城市用地,减少的林地主要转化为荒草地;受北部矿区条件的影响,市区发展主要朝东、西、南三个方向。     

顾及时空边界不一致性的增量识别计算

在快照式空间数据的增量识别中,时空目标的边界不一致性造成识别结果中存在伪增量,严重影响了增量信息的准确识别。针对现有方法不能区分哪些狭长多边形是边界不一致性造成的伪增量、哪些是地物本身呈狭长形态的真增量这一问题,本文研究提出了一种新的增量识别计算方法,该方法通过对时空目标边界的不一致性进行量化,并对量化结果进行判断,从而区分出真伪增量,并结合1:5万基础地理数据的增量识别进行了实验验证。研究与实验表明,该方法能够更加准确地识别增量,提高了变化分析的精度。     

UBII:一种协同经济、社会与人类活动的 城市边界识别指数

城市边界识别是测度城市规模的关键,也是研究城市问题的基础。本文在借鉴了国内外已有的研究基础上提出了一种新的综合经济因素、社会因素、人类活动强度和范围的城市边界识别指数UBII(Urban boundary i-dentification index),即用经济密度、人口密度、夜光强度和出行时间4种参数构建指数来识别城市边界并提取城市建成区范围。本文将对此指数和城市边界识别方法进行介绍,并选取中国湖北省作为实验区,讨论了UBII的合理阈值,进行了不同方法下的城市边界识别对比分析以及不同发展阶段城市的适用性分析。结果表明:使用UBII进行城市边界识别具有较高的准确性,识别结果更为客观;对于不同发展阶段的城市均有一定的适用性,识别结果更为精确。     

城市土地利用变化的不透水面覆盖度检测方法

通过分析城市中不透水面数量和分布的变化与城市土地利用变化之间的对应关系, 综合中、高分辨率遥感数据各自的优势, 运用CART算法进行城市不透水面覆盖度(ISP)遥感估算, 基于ISP制图结果对城市土地利用变化进行检测。以山东省泰安市为例开展实验研究, 结果表明, 与传统的变化检测方法相比, 基于ISP的变化检测方法, 不仅能够反映土地利用类型转换的潜在信息, 而且可以灵活地量化定义和解释城市用地变化情况。这种方法为城市土地利用变化信息的提取和分析提供了一种新的思路, 可以作为现有变化检测方法的有益补充。     

基于遥感与GIS的城市用地动态变化分析——以上海市南汇区为例

近几十年来,土地利用/覆盖变化研究成为全球变化研究的焦点.本文利用2000年和2003年两个不同时期的遥感影像数据,借助GIS强大的空间分析能力,首先对上海市南汇区的城市用地利用变化的时空扩展过程、特征、规律做了深入的探讨,然后结合研究区社会经济数据对土地利用动态变化的驱动力进行了分析.研究结果表明:(1)随着经济的快速发展,南汇区城市土地利用正发生着数量及空间上的变化;(2)城市用地扩展的大部分来源于耕地,在城市化进程中耕地资源被大量地占用了;(3)南汇城市用地加速扩展,但扩展速度在空间上并不均衡;(4)城市用地的扩展在空间上呈现出轴线性和带状分布特点;(5)经济的发展始终是南汇区用地扩展的主导影响因子,相关的政府政策和规划贯穿于南汇城市用地扩展的全过程.     

轨道交通沿线不同区段土地利用的差异性测度

为了研究轨道交通沿线的土地利用差异性变化,该文提出了一种面向城市总规用地、遥感影像数据探讨土地利用差异性的分析方法,为引导城市与轨道交通协同发展提供支撑,以合肥1号轨道交通为例,运用了ArcGIS空间和SPSS统计分析方法.研究表明,在时间维度方面:①用地的动态度、变化率和变化量大小排序均呈现出二环以外＞一二环之间＞一环以内.②在用地面积变化上,相交于二环以外,一环以外、一二环之间区域的用地面积变化不突出;空间维度方面:①轨道交通各站点周边用地均呈现多元复合型,而不同站点周边用地的主导功能有所差异.②各站点400～600m范围用地的信息熵和均衡度大小趋于较高值的平稳状态,200 m范围内信息熵和均衡度波动大.③各站点周边商业、居住和道路用地半径维数较高,道路、商业用地边界维数较高.     

吉林市土地利用时空变化及驱动力分析

为了借助系统论中的信息论为城市土地利用结构的优化提供决策支持,文章基于吉林市1996—2008年的土地利用变更数据和特征年份的遥感影像,选取信息熵、均衡度与优势度等评价指标,对该地区土地利用变化进行时空分析,并探索影响其结构变化的主要驱动因子。结果表明,吉林市近年来土地利用的信息熵在逐渐降低,其土地利用结构在稳步趋于有序化;信息熵的空间差异明显,表现出由市区向周边市县递减,东南低西北高的趋势;经济增长及产业结构调整、人口增长与相关政策等作为驱动因素均在不同程度上制约其发展变化。     

基于土地适宜性评价与元胞自动机模型的城市开发边界划定方法

城市开发边界的划定可以在一定程度上引导城市空间的良性扩张。为了研究边界划定的方法,以我国某港口城市作为研究区域,在空间增长模拟的方向进行探索。研究中借助土地适宜性评价和元胞自动机边界工具,构建既符合生态资源环境要求又符合城市发展需要的边界划定,同时,为了实现城市用地健康和动态管控举措,提出了建立健全土地用地管理机制的要求。     

郑汴洛城市化及人口和产业承载变化的评估研究

针对郑州、开封、洛阳(郑汴洛)三市城市化过程中的土地、人口和产业发展问题,本文提出一种评估城市扩展及其对应人口/产业土地承载密度变化的方法,并在郑汴洛地区开展实践研究。结果显示:三市的城市用地均处于快速扩展中,且城市用地与农业用地变化呈负相关,说明:城市扩展更多是以侵占周边农田为代价;三市单位城市用地的人口承载力下降(郑汴洛三市对应的趋势值分别为-0.05,-0.06,-0.08),而经济承载力上升,说明其经济城市化表现突出,而城市的人口聚集水平有待进一步提升。城市化进程一方面需提高土地利用效率;另一方面也需提升单位城市用地的人口承载力,协同推进人口、产业和土地城市化。     

迁西县土地利用空间变化分析

针对迁西县土地利用的分布特征和空间变化问题,该文运用面向对象的分类方法对迁西县2009、2013和2017年3期遥感影像进行土地利用分类,再运用转移矩阵、变化图谱和信息熵对研究区土地利用类型的数量、空间分布特征和系统结构有序性逐一进行分析。结果表明:2009—2017年,迁西县居民地、工矿用地和其他用地面积增加,林地、耕地、园地和水体面积减少,但是林地和耕地依然是研究区最主要的土地利用类型;林地和耕地的减少主要是由居民地和工矿用地引起的,且林地和耕地之间的互相转化最为频繁;总体来说,迁西县土地利用朝稳中向好的趋势发展。该研究可以为迁西县的土地利用结构调整、土地利用规划和土地的可持续发展提供一定的理论参考。     

基于语义优先的土地利用图斑综合的空间信息评价研究

研究了运用缓冲区叠加、Delaunay三角网骨架线等算法建立基于语义优先的制图综合模型,对土地利用图斑进行了聚合、融合等操作,从空间信息的角度选取了拓扑信息熵、专题拓扑信息熵两种评价指标,对综合前后的地类、地图两个层次的空间信息进行了对比研究。结果表明:从地类角度分析,综合前后,由于其他农用地分布零散,其拓扑信息熵、专题拓扑信息熵的变化率最大,分别为40.35%、38.60%;从地图角度分析,综合过程导致地图原有的部分空间信息消失,综合后地图的拓扑信息熵、专题拓扑信息熵均减小。     

广州市土地利用与NDVI变化的关联分析

利用6S模型对1990年、1995年、2000年及2005年的TM影像进行大气较正,获取4期NDVI和土地利用信息,选择3种土地利用指标与NDVI变化进行相关性分析。结果表明:广州市NDVI平均值具有在1990年~2000年间下降,2000年后略为上升的趋势,NDVI的空间变化趋势与城市发展格局相一致;土地利用程度较高,变化率较大,城市用地扩展强度近期明显增强;将土地利用指标与NDVI进行耦合分析,得到土地利用程度综合指数和NDVI变化的定量关系模型,修正判定系数达0.88以上,较好地反映了两者的关系,且土地利用程度变化率对NDVI的影响程度大于城市用地扩展程度对NDVI变化的影响程度。     

基于高分辨率遥感影像的城市地表信息提取研究

针对高分辨率遥感影像在城市地表信息提取中存在的若干问题,发展了一种基于影像对象最优特征组合的城市地表信息提取方法。该方法首先基于面向对象的思想,抽象出城市地表信息所对应的影像对象的各种特征,然后,基于先验知识和样本分析选择最优特征组合,建立有效的影像对象特征集,最后,采用基于知识规则的模糊逻辑分类器快速准确地检测、识别和提取城市各类地表信息。实验结果表明,该方法具有较好的分类精度,其分类结果可为土地利用变化监测和GIS数据库更新提供依据。     

基于Landsat影像的北京市土地利用变化检测及驱动力研究

土地利用变化一直是城市化进展过程中的关键环节,有效检测城市土地利用变化,并对城市规划发展进行合理地统筹安排有着重要意义。本文利用1999年Landsat-7ETM影像和2017年Landsat-8OLI影像数据,结合遥感和GIS技术手段,采用最大似然监督分类方法,得到北京市1999-2017年间的土地利用变化数据。研究发现,近20年间北京市城市化进程明显,建筑用地面积由1999年1840.21km2增加到2017年3856.63km2;林地、农业用地等植被面积由1999年14013.18km2减少到2017年10701.22km2,土地利用变化转移明显,主要以植被覆盖区向建筑、裸地等城市用地转移为主,并且呈现明显的区域差异,以城区周边变化最为显著。最后,本文通过计算类型转移矩阵,对土地利用变化驱动因素进行了分析。     

兰州市土地利用/土地覆被动态变化研究

以兰州市2000年和2010年两个年版的土地利用现状数据进行土地利用/土地覆被动态变化资源为对象,结合遥感技术和地理信息系统技术,分析兰州市土地利用的数量变化特征和空间变化特征.研究结果表明:农田、草地、居住地、工矿成为10年来兰州市土地利用的主要转化类型.其中农田面积增加了126.26 km2,主要由草地、居住地、裸地、灌木、工矿转化而来.兰州市属两山夹一河的特殊地貌,城市用地紧张,本研究为探索兰州市发展的新途径提供了技术参考.     

建国以来无锡市区土地利用变化及存在问题的遥感分析与研究

本文通过对建国后三个时期遥感资料的解译,结合城市发展的社会、经济等信息资料,对无锡市区土地利用变化作了分析,论述了城市用地规模、结构、布局的发展演变特征和郊区土地使用变化特点,并就合理利用土地资源的若干问题作了探讨。