广安市城市扩展变化的遥感监测动态分析

我国正处于工业化、城镇化快速发展时期,建设用地供需矛盾十分突出。采用3S集成技术,分析广安区在本世纪前7年的城市扩展的变化特征。结果表明,广安区在这7年中发展非常迅速,自然环境与交通在其扩展过程中起到了重要的作用。     

绍兴市城镇用地扩展的遥感监测

随着我国改革开放政策的实施,绍兴市的经济得到飞速发展,城市规模迅速扩大。城市扩展趋势如何,土地的开发利用现状如何是制定今后土地利用规划,进行土地管理、开发的重要依据。为此绍兴市土地局开展了以TM影像为基本信息源的城镇遥感监测工作,本文对此工作进行了分析探讨。     

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。     

基于多目标遥感信息处理的城市扩展监测与分析

基于徐州市1994年、2002年和2007年的多时相Landsat TM/ETM+遥感影像,利用建筑用地指数(IBI)提取城市建筑用地信息,通过监督分类获得城市土地覆盖网,由单窗算法反演地表温度.利用多目标遥感信息处理得到的建筑用地分布、土地覆盖图和地表热环境信息,从土地利用结构变化、城市热环境时空演变两个方面分析了徐州市城市扩展动态,表明徐州市建成区面积不断扩大,城市扩展速度进一步加快,土地利用类型相互转换频繁;城市热岛现象显著,热岛分布与城市建筑用地的轮廓基本吻合,建筑用地不断增加是热岛效应加重的主要因素.研究表明,综合土地覆盖分类、专题信息提取和地表参数定量反演的多目标遥感信息处理用于监测分析城市扩展与生态环境响应具有明显的优越性.     

卫星遥感监测城市扩展与环境变化的研究

本文阐述应用北京地区自１９８４年至１９９２年４景秋季的ＴＭ图像，通过高精度几何配准，辐射水准归一化，热图像条纹噪声消除，各种干扰因素的识别．压抑、剔除，目标信息的增强、提取，以及背景影像的生成等图像应用处理，直接获得试区８年间城镇建设用地、绿地、水体，城市热岛等环境要素变化动态，快速制出客观反映城市扩展变化的系列图件。     

基于遥感的长沙-株洲-湘潭城市扩展研究

通过实地考察建立图像解译标志,利用多时相遥感图像序列,形成城市变化图,研究长沙、株洲、湘潭（简称长、株、潭）1966～1999年不同时期城市特征、扩展方式、方位和速度,并对2000～2010年城市发展状况进行初步预测.研究结果表明： 长、株、潭城市在不同时期有基本相同的扩展方式; 扩展方位并非三市融合方向; 扩展速度呈指数增展,且长沙市的扩展速度明显高于株、潭两市的扩展速度; 2000～2010年间长、株、潭城市仍将高速扩展,三市将进一步融合.     

夜光遥感视角下的中国城市规模的时空演变

为探究中国城市规模的演变特征,基于总量统计、位序-规模分析和马尔可夫转移矩阵,利用夜光遥感影像分析了1993-2012年中国省级行政区和经济区的城市规模分布规律及演化.总量统计分析结果表明,所有经济区和省级行政区夜光都呈现增长趋势,其中大西南综合经济区、大西北综合经济区夜光增加比例最大,分别达到257％、254％,省级...     

基于遥感监测的合肥市城市扩展时空特征及驱动力分析

城市区域的扩展是城市化的重要表现,准确掌握其形态特征及驱动力机制,对指导城市规划、调整发展布局具有重要意义.本文采用Landsat系列遥感影像为数据源,提取城市建设用地,结合一系列城市扩展评价指标及社会经济统计数据,对近20年合肥市城市扩展时空特征及驱动力因素进行分析.研究表明:2000—2019年间,合肥市城市扩展维...     

重庆市主城区城市空间扩展遥感监测研究

以2000~2013年多源遥感影像为数据源,结合专题资料,根据一定的判别原则提取了重庆市主城区4个时相的城区范围。通过对主城区城市扩展强度、城市用地增长弹性系数的计算,分析了城市空间扩展的时空变化情况;通过对主城区城市扩展空间象限方位、分形维数、紧凑度、重心转移的计算,分析了城市外部形态特征的演变。结果表明,重庆市主城区外部城市空间形态保持健康稳定的发展趋势;城市空间形态变化受政策和制度因素引导和调控;城市空间扩展形态受多种影响因素综合作用。     

成都市城市扩展时空变化研究

为了揭示成都市在城市发展过程中产生的变化,该文以成都市多时相、多源空间数据为基础,采用RS与GIS技术提取城市扩展信息,基于空间叠置和缓冲分析技术、运用城市扩展模型对1978年—2010年成都市城市扩展的时空分异特征与城市扩展的驱动力进行分析。结果表明:1978年—2010年,成都市城市扩展呈快速增长的态势,呈"紧凑型圈层式"扩展模式,中心城区扩展主要方向是西北、西和西南;1978年—2002年和2002年—2010年两时段城市扩展时空差异显著;经济发展和城市化发展是成都市城市扩张的主要驱动力。     

应用遥感和GIS技术提取城市建成区及驱动力分析——以南京市为例

本文以南京市为例,应用2001年11月16日Landsat7 ETM+和2005年中巴资源卫星遥感影像(校正后的4、3、2波段假彩色合成影像),采用遥感和GIS相结合的技术,对南京市建成区进行动态监测,并结合相关资料分析南京市建成区扩张特点以及驱动力。结果表明,南京市建成区主要是向西南和东北方向扩展,扩张特点为近郊城市化、郊区近郊化、农村城镇化。这种变化主要是受区位因素、社会经济和政策等因素影响。     

典型海岸带城市扩张的多源遥感监测与预测——以青岛市为例

本文利用自1995年以来的4期DMSP-OLS、NPP-VIIRS夜光遥感影像与Landsat多光谱遥感影像,分析了青岛市近25年的城市建成区范围、各市区边界形态与扩展趋势,并结合土地利用分类、路网、POI、DEM等多源驱动因子及元胞自动机-马尔可夫（CA-Markov）模型,模拟并预测了2027年青岛市土地利用分类。结果表明,近25年青岛建成区扩展主要以外延式为主,其他城区总体上沿胶州湾方向扩展,四周向青岛主城区汇集,主城区建设用地向西北侧发展。本文验证了夜光遥感在监测与预测典型海岸带城市扩张方面的适用性,为城市化发展进程管理与决策提供了重要依据。     

A novel approach for predicting the spatial patterns of urban expansion by combining the chi-squared automatic integration detection decision tree,Markov chain and cellular automata models in GIS

Urban development is a continuous and dynamic spatio-temporal phenomenon associated with economic developments and growing populations. To understand urban expansion, it is important to establish models that can simulate urbanization process and its deriving factors behaviours, monitor deriving forces interactions and predict spatio-temporally probable future urban growth patterns explicitly. In this research, therefore, we presented a hybrid model that integrates the chi-squared automatic integration detection decision tree (CHAID-DT), Markov chain (MC) and cellular automata (CA) models to analyse, simulate and predict future urban expansions in Tripoli, Libya in 2020 and 2025. First, CHAID-DT model was applied to investigate the contributions of urban factors to the expansion process, to explore their interactions and to provide future urban probability map; second, MC model was employed to estimate the future demand of urban land; third, CA model was used to allocate estimated urban land quantity on the probability map to present future projected land use map. Three satellite images of the study area were obtained from the periods of 1984, 2002 and 2010 to extract land use maps and urban expansion data. We validated the model with two methods, namely, receiver operating characteristic and the kappa statistic index of agreement. Results confirmed that the proposed hybrid model could be employed in urban expansion modelling. The applied hybrid model overcame the individual shortcomings of each model and explicitly described urban expansion dynamics, as well as the spatio-temporal patterns involved.     

1973年—2013年经济特区城市空间扩展遥感监测

选取1973年—2013年多源遥感影像为数据源,以深圳、厦门、海口为例,开展中国经济特区城市建城区的长时序、高频数空间扩展遥感监测。选取城市扩展速度、城市扩展对土地利用的影响、城市形态紧凑度和城市重心迁移作为指标,剖析经济特区城市扩展的时空特征,耦合自然要素与人为要素,对比分析深圳、厦门和海口在城市扩展过程中表现出来的异同,并探讨其原因。结果表明:(1)近40年来,经济特区城市扩展先后经历了一个缓慢平稳扩展阶段、两个加速扩展阶段和两个减速扩展阶段。深圳的扩展速度最快,其次是厦门,海口的扩展速度最慢;(2)耕地对经济特区城市扩展贡献最大,林地、水域、城乡工矿和居民用地、海域也是经济特区城市扩展的重要土地来源,草地和未利用土地的贡献最小;(3)经济特区城市的空间形态总体趋于松散,1973年—2004年城市紧凑度剧烈降低,2004年之后趋于平稳;(4)在政策与填海造地工程的共同影响下,经济特区城市重心有向海岸线方向迁移的趋势,深圳的迁移量最大,海口最小。     

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。     

太原市黑臭水体遥感识别与地面验证

城市黑臭水体整治是城市水环境治理的一项重要工作。本文通过构建黑臭水体遥感识别模型,解决城市黑臭水体整治过程中黑臭水体的识别问题,实现城市黑臭水体空间分布快速定位与排查。通过分析黑臭水体形成机理和试验数据,从光谱特征上构建反映水体清洁程度的光谱指数（WCI）,从图像特征上构建水体颜色、次生环境、河道淤塞、岸边带垃圾堆放等解译标志,综合光谱指数和解译标志共同进行黑臭水体遥感识别。利用该方法对太原市建成区内黑臭水体空间分布进行排查识别,共得到疑似黑臭河段14条,长度为52.530 km。经验证,除去断流影响外,遥感识别黑臭水体点位精度为92.86%,遥感识别黑臭河段长度精度为78.19%。在精度验证基础之上,进一步分析了黑臭水体遥感识别光谱指数和各项解译标志在黑臭识别中所占的权重,其中光谱指数和水体颜色二者权重最大,分别占29.60%和27.10%,是构成遥感识别黑臭水体的主要特征标志。通过两时相影像识别结果比对表明,WCI指数能够明显反应黑臭水体变化特征。因此,利用本文方法进行城市黑臭水体遥感识别具有很高的精度,在城市水环境整治过程中具有重要的应用价值。     

基于多时相卫星遥感数据的上虞城市用地动态扩展分析

采用地形图和MSS/TM,SPOT5卫星遥感数据,提取城市建成区范围,计算多种城市扩展指数,研究分析了1976~2010年上虞城市用地扩展情况。研究发现,20世纪70年代至21世纪10年代,上虞城市用地扩展面积和强度在最初爆发性增长后,保持高位稳定。城市紧凑度指数持续降低,城市分形维度在大幅下降后保持稳定,城市发展日益复杂化,边缘日益曲折、破碎化。今后市政规划建设应着力发展建设城市用地边缘离散曲折之处,提高城市紧凑度,降低分形维度,从而提高城市区域市政服务职能效率。     

An analysis of urban expansion and its associated thermal characteristics using Landsat imagery

There has been an increasing interest in mapping and monitoring urban land use/land cover using remote sensing techniques. However, there still exist quite a number of challenges in deriving urban extent and its expansion density from remote sensing data quantitatively. This study utilized Landsat TM/ETM+ remote sensing data to assess urban expansion and its thermal characteristics with a case study in the city of Changsha, China. We proposed a new approach for quantitatively determining built-up area, its expansion density and their respective relationship with land surface temperature (LST) patterns. An urban expansion metric was also developed using a moving window mechanism to identify urban built-up area and its expansion density based on selected threshold values. The study suggested that urban extent and its expansion density, as well as surface thermal characteristics and patterns could be identified through quantitatively derived remotely sensed indices and LST, which offer meaningful characteristics in quantifying urban expansion density and urban thermal pattern. Results from the case study demonstrated that: (1) the built-up area and urban expansion density have significantly increased in the city of Changsha from 1990 to 2001; and (2) the differences of urban expansion densities correspond to thermal effects, where a high percentage of imperviousness is usually associated with the area covered by high surface temperature.     

高分二号的沈阳市黑臭水体遥感识别

中国城市黑臭水体情况严重,基于遥感监测黑臭水体刚刚起步,很多问题待解决。以沈阳市城市建成区内主要河流为研究区,于2015年—2016年开展地面调查,获取了浑河和蒲河46个一般水体的样点,和辉山明渠、满堂河、细河以及微山湖路附近、丁香湖北部50个黑臭水体的样点数据,包括水面光谱和主要水质参数。分析了黑臭水体与一般水体的光谱特征,发现城市黑臭水体反射率光谱在绿光—红光波段变化比一般水体平缓,基于这一特点提出了一种基于反射率光谱指数BOI(Black and Odorous water Index)的黑臭水体识别模型,并将其与红绿波段比值指数进行对比,具有更好的识别精度。结果表明:(1)基于遥感反射率(Rrs)计算的BOI小于0.065时,可判为黑臭水体。(2)由于GF2水体图像精确大气校正存在困难,可以利用瑞利散射校正反射率(Rrc)替代R_(rs),BOI小于阈值0.05时,可判别为黑臭水体;同时模拟证明,当气溶胶光学厚度逐渐增大时,黑臭水体与一般水体的光谱差异将逐渐减小,因此这种方法主要适用于比较清晰的图像、气溶胶光学厚度比较小(如AOT(550)≤0.5时)。(3)基于R_(rc)的BOI模型可以较好的应用于GF2图像上,具有较好的识别精度。对2015年—2016年3景GF-2影像提取的结果显示,满堂河和新开河黑臭现象得到逐步改善,辉山明渠黑臭现象依然严峻。本文发展的黑臭水体遥感识别算法主要是基于沈阳黑臭水体的光谱特征,仅在沈阳市进行了验证,将来还需在其他城市进一步验证,并且需要更多地考虑多种因素对水体反射率的影响。     

扩展邻域元胞自动机模型城市扩张研究

元胞自动机近年来被广泛应用于动态模拟城市扩张,但其邻域类型一般固定于摩尔邻域.文章基于Geo-CA理论,自定义扩展邻域类型,并结合特定地理位置多层次约束性条件构建CA模型,扩展了CA模型的空间建模功能.以武汉市为例,将2000年和2009年TM遥感影像和城市用地数据作为基础,结合武汉市城市规划图、DEM、道路交通图、水域等多层次图像,构成空间数据库,建立武汉市城市扩张扩展邻域CA模型.最后以2009年数据为基础,对武汉市2018年城市用地扩张情况进行预测,为武汉市城镇建设提供参考.