基于遥感数据SOFM网络分类的五种城市增长方式鉴别方法应用研究

使用了自主研发的自组织神经网络分类(SOFM)方法，选择了1988、1994、2001和2003年5～6月份TM^ 时间序列多光谱遥感数据，对北京城市增长方式进行了30m分辨率遥感时序数据的鉴别，包括填充式增长方式、扩张式增长方式、独立式增长方式、线状式增长方式和簇状增长方式，并绘制了三个时期的城市增长图。在此基础上，根据北京城市增长环线驱动的特点，分别对四环内、四环至五环、五环至六环1988～1994年、1994～2001年、2001～2003年的5种城市扩展方式面积进行了统计。     

基于时序Landsat数据的地理国情监测方法初探

为全面掌握地表自然和人文地理国情信息,基于北京市海淀区1986—2010年间8个不同时相的Landsat数据,分析了海淀区资源与环境要素的时空变化特点,讨论了其中的驱动因素。结果表明:在1986—2010年间,耕地面积减少了45.7%,建设用地面积增加了38.95%,林、草地面积增加了23.44%,水体和其他用地面积变化不明显;城市范围向西、向北方向扩展,在西北旺地区表现得尤为明显;城市质心向西北方向偏移;城市紧凑度逐渐减小,分形指数逐渐增大,反映出城市饱和程度降低,城市边界逐步复杂化,综合土地利用动态度呈先减小后增大的趋势。因此认为,人口的增长、经济的发展、基础设施的建设以及政策法规的制定等,都促进了北京市海淀区资源与环境要素的变化。     

基于STIRPAT模型的长株潭城市建设用地扩展驱动因素分析

通过岭回归分析方法,尝试构建STIRPAT定量模型,进而分析社会经济因素对长株潭城市建设用地扩展的作用程度。首先,利用统计数据,从城市建设面积扩展动态度和扩展强度两个指标分析了1995—2014年长沙、株洲和湘潭3个城市建设用地扩张的阶段性特征;然后选定非农业人口、GDP、工业总产值、固定投资总额和第三产业增值作为建设用地扩张的驱动因子,应用岭回归分析方法拟合STIRPAT模型,构建出长株潭建设用地扩展驱动的量化模型。结果表明:工业总产值、固定资产投资总额和非农业人口分别是长沙、株洲和湘潭建设用地扩张的第一驱动因子;非农人口增长引发对城市建设用地的需求使得其在3个城市的驱动模型结果中均表现出较强的影响力。     

大连市近20a景观格局变化及驱动力研究

基于TM遥感影像,首先利用ENVI5.0遥感处理软件对大连市域的1990年、2000年和2010年遥感影像图进行解译分类;再利用Fragstats4.2对解译影像分类结果进行计算;最后对得到的景观格局指数和驱动因素进行分析。结果表明,20a间大连市景观格局中原属优势景观类型的耕地面积减少了约1/2;而建设用地面积则增长了近3倍,截至2010年已代替耕地成为优势景观类型,且斑块更加大型化、集中化并呈向四周蔓延趋势。通过驱动因素分析可知,人口规模的增长、产业结构的调整以及国家的一些政策变动是导致大连市近20a景观格局演变的主要因素。     

北京市土地资源和建设用地综合决策分析平台

本文通过对建设用地资源潜力评价体系的研究,建立了适用于北京市的建设用地资源潜力评价体系:制定了"先筛选,后评价"的建设用地评价思路和工作流程。建立了可利用建设用地筛选模型;在理论构建的基础上,综合利用GIS技术,开发建立了北京市土地资源和建设用地综合决策分析平台。研究发现只有保障了空间数据质量,可利用建设用地资源潜力评价的准确性和可持续性才能得到根本保证。     

近40年长株潭生态景观的人为干扰过程分析

以长株潭主城区为研究对象,综合考虑卫星遥感数据、土地利用数据以及地理国情普查数据特点建立长株潭用地类型分类系统,应用土地利用转移矩阵和景观人为干扰测度模型获取主城区用地转移矩阵和人为干扰度指数时空分布,探讨长株潭主城区生态景观与人为干扰之间的关系。结果表明:从土地利用变化角度,1978—2015年长株潭主城区耕地、园林地、建设用地发生了显著变化,耕地总体上呈持续下降趋势,从3 544.67 km~2下降到2 571.18 km~2,园林地呈现先下降后升高的变化趋势,总体下降177.89 km~2;建设用地呈持续上升趋势,从80.56 km~2增加到1 252.85 km~2;在1994—2000年和2010—2015年长株潭主城区土地利用变化两个典型阶段,建设用地的增加主要通过占用耕地和园林地的方式实现。景观人为干扰指数时空分析表明:1978—2015年长株潭主城区景观人为干扰指数高值区主要集中在中心城市和其周边地区,在人类活动的影响下,中心城区以耕地、园林地向建设用地转移为主,周边地区主要以耕地和园林地的相互转移为主;随着城市化进程持续加快,人类活动对主城区生态景观的影响总体呈加强趋势,且受人类活动干扰主要集中在中心城区。     

基于遥感与GIS的城镇用地扩展研究

利用1990年土地详查变更调查数据和2006年的SPOT遥感影像,借助GIS空间分析能力,通过计算土地利用类型动态度、转移矩阵、扩展强度指数分析了慈溪市的城镇用地利用变化的时空特征.研究结果表明:1)慈溪市城市、建制镇、交通运输用地扩展的大部分来源于耕地;2)浒山街道城镇,交通建设用地扩展强度指数大于其他镇;3)建设用...     

2009—2017年北京市土地利用变化时空特征

对北京市土地利用类型、城市扩张程度和植被覆盖度进行时空特征分析,为合理制定城市空间规划和土地利用管理提供科学依据。以北京市全域为研究对象,基于2009、2013和2017年Landsat遥感影像基础,利用非监督分类方法得到土地类型图,计算城市扩张指数和植被覆盖度指数,并进行环路地类动态变化分析。结果表明：1)2009—2017年北京市绿地/耕地面积减少746.22 km²,建筑用地面积增加601.36 km²,两者面积变化表现出此消彼长的趋势;2)绿地/耕地及建筑用地的空间消长特点存在明显的环路差异;3)高植被覆盖度区域面积剧烈减少;4)土地利用类型和植被覆盖度变化在2009—2013年和2009—2017年两阶段内差异明显。可见北京市城市扩张速度有所减缓,绿地/耕地面积相对减少率高,城市土地利用变化存在明显的时空差异。     

哈尔滨市建成区城市土地集约利用评价及协调度分析

提高城市土地集约利用水平是满足城市建设用地供给的重要途径。本文以黑龙江省哈尔滨市建成区为研究区域,从经济潜力、社会潜力、生态潜力三方面构建哈尔滨市建成区城市土地集约利用评价指标体系,采用功效系数法及协调度分析模型,定量计算和分析哈尔滨市建成区1999~2008年10年间城市土地集约利用程度和系统协调度。结果表明,哈尔滨市建成区城市土地利用集约度整体呈上升趋势,土地利用向集约的方向迈进,2003~2008年其土地集约利用程度达到了基本集约和集约利用状态;从准则层看,经济潜力指标是导致土地集约利用度出现波动的主要驱动因素;经济潜力、社会潜力与生态潜力3个子系统的协调度呈现波动上升趋势,其变化规律与集约度变化规律基本相似。     

基于RS与GIS的宁波市鄞州区土地利用变化分析

利用1990年土地详查变更调查数据和2006年SPOT遥感影像数据,借助GIS空间分析能力,通过计算土地利用类型动态度、转移矩阵、扩展强度指数分析了鄞州区的城镇土地利用变化的时空特征。研究结果表明:1)鄞州区城市、建制镇、交通运输用地、工矿用地扩展的大部分来源于耕地;2)区各街道城镇建设用地扩展强度指数大于建制镇;3)建设用地扩展以新城区及宁波城区周边的街道镇为主。     

Spatiotemporal changes of urban impervious surface area and land surface temperature in Beijing from 1990 to 2014

This study examined changes in urban expansion and land surface temperature in Beijing between 1990 and 2014 using multitemporal TM, ETM+, and OLI images, and evaluated the relationship between percent impervious surface area (%ISA) and relative mean annual surface temperature (RMAST). From 1990 to 2001, both internal land transformation and outward expansion were observed. In the central urban area, the high-density urban areas decreased by almost 7 km², while the moderate- and high-density urban land areas increased by 250 and 90 km², respectively, outside of the third ring road. From 2001 to 2014, high-density urban areas between the fifth and sixth ring roads experienced the greatest increase by more than 210 km², and RMAST generally increased with %ISA. During 1990–2001 and 2001–2014, RMAST increased by more than 1.5 K between the south third and fifth ring roads, and %ISA increased by more than 50% outside of the fifth ring road. These trends in urban expansion and RMAST over the last two decades in Beijing can provide useful information for urban planning decisions.     

基于高分一号卫星的城市扩张变化监测研究

廊坊是京津冀城市群的地理中心,位于京津两个国际都市之间。本文选取廊坊市中心为研究对象,利用高分一号卫星数据和航空影像,分析廊坊市2010~2016年的城市扩张变化情况,为京津冀协同发展制定政策并为城市制订规划提供依据。首先对遥感影像进行预处理,对高分一号卫星影像,按用地类型分别采用监督分类、面向对象和植被指数法提取城市2016年地表现状信息,并进行精度评价;对2010年的航空影像进行数字化,两类数据结合进行基于分类的变化检测和精度评价,分析城市空间变化特征。结果表明,厂房、建筑和未建成区分别采用监督分类、建筑阈值分类和面向对象法分类效果较好;廊坊市城市扩张的驱动力主要为经济发展、政策因素、历史条件、地形等。     

苏州土地利用及热岛效应的时空变化

选取苏州作为研究区,分别利用1986年和2004年2个时相的Landsat5 TM影像数据对研究区土地利用/覆盖类型进行分类,并采用热红外波段进行地表温度反演,在此基础上分析了下垫面类型与热岛效应的时空变化,深入研究了下垫面类型改变对热岛效应的影响。结果表明,近20a苏州市城区大范围扩张,土地利用变化剧烈,整体表现为水体、植被向不透水下垫面的高强度转化;城市热岛范围由老城区向四周成倍扩大,热岛强度由3.12°增至4.76°,热岛效应变化与土地利用时空变化之间具有明显的对应关系。     

官厅水库的遥感动态变化探测及边岸稳定性判别

利用TM卫星多时相数据，采用变化探测技术研究了官厅水库1988—2001年时间段库区边岸的动态变化。对库区淤积、边岸侵蚀等问题进行了探讨；结合水位差数据，提出边岸坡度和边岸稳定性的遥感时空分析方法和判据；分析了上述问题对官厅水库水资源利用的影响。边岸稳定性判别方法可应用于湖泊、海洋的滩涂地区。     

官厅水库的遥感动态变化探测及边岸稳定性判别

利用TM卫星多时相数据，采用变化探测技术研究了官厅水库1988—2001年时间段库区边岸的动态变化。对库区淤积、边岸侵蚀等问题进行了探讨；结合水位差数据，提出边岸坡度和边岸稳定性的遥感时空分析方法和判据；分析了上述问题对官厅水库水资源利用的影响。边岸稳定性判别方法可应用于湖泊、海洋的滩涂地区。     

城市用地空间信息分类与数字重建——以长春百年城市内部用地变化为例

针对单一应用遥感影像难以进行城市内部用地结构分类以及高精度城市内部用地多期空间数据叠置分析中位置误差问题建立了基于"分层分类"与"对象分割"的城市内部用地空间信息数字重建方法。实现对特大城市产业用地(住宅、商业、工业等)以及交通、水系、生态绿地等不同功能结构用地的高精度监测以及历史演变过程的重建。综合集成SPOT5,1︰1万地形图、历史地图及城市规划图等辅助信息对长春城市1905年以来城市用地信息进行分类。研究表明,在专家知识参与下人—机交互解译,集成多源空间信息对实现高精度城市用地空间信息重建具有较高的应用价值,该方法不仅能提高城市用地分类精度而且能提高城市用地空间信息提取效率以及多期空间数据叠置分析的定位精度。     

结合建筑指数的城市建筑用地提取与变化检测分析

利用2000,2003,2007,2009年ETM+影像,结合归一化建筑指数NDBI、新居民地提取指数NBI、差值建筑用地指数DBI等建筑物提取指数对南京市主城区建筑用地信息进行有效提取和分析,采用分类比较法检测各年份间建筑用地的变化情况,并结合近年来南京市城市规划发展现状,探究城市建筑用地变化的深层原因和变化趋势。与传统研究利用监督分类结果分析建筑用地信息不同,本研究将建筑指数与变化检测方法结合,用于城市建筑用地变化及其内在驱动力分析。实验结果证明,南京市建筑面积增加和建筑用地变化趋势直接反映了南京市城市扩张程度,且与城市化进程发展趋势一致。研究成果对比多种建筑指数,对揭示南京市城市化扩张原因、指导城镇规划、土地利用决策等具有一定的参考价值和意义。     

遥感影像用于城市扩展监测的研究

通过焦作市城市扩展监测的实践,对以多时相遥感影像监测城市扩展进行了研究,阐述了以地形图及TM遥感影像为数据源,利用RS和GIS软件进行图像处理,提取城区扩展的变化信息,并对其扩张变化的主要方向、速度及规律进行监测和分析;论述了交通建设、政策法规、经济投资区的建设和当地的自然地理环境对城市的扩展速度和方向的影响。