基于RS和GIS的富平县城镇空间扩张演变规律及其驱动力分析

本文依据2003—2015年间6个时相的影像数据,对富平县城市扩张进行了研究。基于遥感动态监测的城市范围提取方法,确定了各时相的城市范围。然后结合城市扩展速率、扩展强度、分形维数和紧凑度这四个空间特征指数,对城市扩张的数量特征、形态变化和空间特征进行了分析。应用空间分析方法研究了富平县城市的扩张分布和扩张方向,讨论了城市扩张的时空特征,并且分析了其扩张的驱动力。     

基于面向对象的高分遥感景观格局提取方法

为了实现对景观连续变化特征与连接特征的描述,并保持与斑块镶嵌特征的空间尺度一致性,该文利用高分辨率遥感数据,采用面向对象分割方法,建立基于Delaunay-Voronoi原理的景观格局定量描述模型,统一表达景观格局的镶嵌、连续以及连接特征;并将此图像分割方法的结果与像素聚合方法的结果进行对比。结果表明:1面向对象的图像分割方法能够更好地保存对景观格局提取至关重要的微细景观特征,并在尺度上推过程中延缓这些细微特征消失;2基于Delaunay-Voronoi数据结构的景观格局模型有利于面向对象影像分析的景观镶嵌、连续和连接特征的混合及其多尺度表达,更适用于高分辨率遥感景观格局信息提取。     

基于GIS的长白山景观格局演化信息图谱分析

景观格局是若干生态系统的综合体,受地貌、气候和其他外界多种因素的干扰,是模拟和预测地理要素变化趋势的基础。地学信息图谱理论为景观格局研究提供新的方法。基于RS和GIS技术,分析了20世纪70年代后期以来长白山地区景观格局图谱的时空变化规律。利用1977年MSS、1985年、1999年TM影像时间系列的遥感数据,建立空间信息库,选取景观/斑块类型面积、斑块所占景观面积的比例、平均斑块面积、斑块个数、破碎度指数、分维数、优势度指数等指标,对长白山景观空间格局的动态演变进行了分析。分析了长白山地区近30年来的景观结构变化,建立长白山景观格局演化的信息图谱。景观格局与过程的变化表明,人为活动对景观格局产生的影响,已成为景观格局变化的主要驱动因子。     

基于徐州市主城区的景观格局时空变化研究

对城市景观格局进行时空变化分析,有助于为我国城市化合理布局、稳定发展提供重要的参考。本文以徐州市主城区为研究区,选取2003、2013和2018年3期6景Landsat ETM+/OLI遥感影像数据,结合景观生态学理论以及遥感技术和地理信息系统技术,以ENVI、ArcGIS以及FRAGSTATS软件为平台,通过监督分类获取研究区景观格局信息,结合景观格局指数分析法以及转移矩阵对徐州市主城区景观格局的时空变化进行分析研究,为徐州市城市规划和生态环境建设提供参考。研究表明,2003—2018年间徐州市主城区内城市景观格局一方面趋于同质化,其他景观同质化变为建设用地;一方面趋于破碎化,景观格局整体上离散破碎化程度加深。     

基于DeepLabV3+的遥感图像语义分割方法

遥感图像语义分割在农业、建筑物监测、城市规划等领域发挥着重要的作用,但传统的提取方法无法满足大规模生产且效率低下。针对该问题本文提出一种基于DeepLabV3+的遥感图像语义分割方法。首先,通过对原始数据变换生成多样化的训练数据集;然后,与FCN、U-Net、PSPNet三种语义分割方法比较。实验结果表明,本文方法在总体精度、准确率、交并比指标都达到最优,可实现遥感图像有效的提取,该研究可为遥感图像自动提取提供一定参考。     

城市居住单元绿地景观遥感环境研究

城市是人类改造最彻底的景观,城市中的居住单元是与市民最息息相关的景观单元。绿地是居住单元的重要自然要素,在调节气候、改善环境质量、吸尘消声等方面起着重要作用,在一定程度上反映了居住单元景观质量的优劣。遥感、地理信息系统与景观生态学理论共同形成了对生态系统空间格局进行研究的独具特色的研究模式,而利用景观指数对空间格局进行定量化研究是这种研究模式的基本内容。传统的景观指数研究多基于TM、SPOT影像在较大尺度上开展,基于高分辨率遥感影像在居住单元这样的小尺度上研究景观格局还较少。本文具体介绍了利用高分辨率遥感影像提取居住单元绿地景观斑块的整个过程,并选取绿地覆盖率、斑块密度、分维数、均匀度指数和最大斑块指数等指数,分析了厦门居住单元的绿地景观结构,最后采用模糊评判的方法对选取的居住单元作综合评价。     

吉林省近20年景观空间格局动态变化研究

利用1980、1995、2000年三期遥感影像，在GIS与RS技术支持下。解译提取了吉林省20a景观类型空间信息，选取景观多样性、破碎化、分维数等景现指数分析吉林省景观格局的时空动态演变。     

无锡城市扩展的遥感监测及其模拟研究

我国已经进入快速城市化阶段,及时掌握城市空间动态扩展信息对于城市规划、城市建设、管理及决策具有重要的现实意义。本文以无锡市1991年和2001年Landsat TM遥感影像为数据源,提取建成区信息,并引入位序-规模分布理论进行城市扩展的模拟研究。结果表明无锡市东部、东南部和西部大幅度地向外扩展,建成区面积增加了52.4km2。位序规模分布模拟表明主城区城市用地斑块不断膨胀,平均斑块面积增大,大量碎小斑块被吸收和合并,模拟结果与建成区斑块的实际扩展变化比较吻合。     

武汉市生态用地景观格局的时空演化特征分析

为揭示快速城市化下,武汉市进入21世纪最初的12年来生态用地的时空演变规律,以武汉市2000年、2005年和2011年Landsat TM/ETM+遥感数据为数据源,在景观格局分析的基础上,通过景观组分转移矩阵和景观不稳定斑块分析方法定量研究生态用地景观演变的数量、结构特征和变化方向,并采用景观破碎度和景观连通性指标反映生态用地空间格局特征。结果表明:从数量结构来看,2000-2011年,伴随建设用地的快速扩张,武汉市生态用地面积继续减少。水域作为生态用地的第一大景观,优势度不断降低,而林地和未利用地在生态用地中的比重有所上升。相比于生态用地内部的转换,生态用地与非生态用地转入转出愈发频繁,林地和水域稳定性差,大面积转化为农田。从空间分布来看,武汉市生态用地主要集中在黄陂区和江夏区,中心城区的生态用地持续大量减少,林地和未利用地的空间破碎化程度不断增加,斑块被分割为破碎状态且边界复杂,受人类活动干扰大。除江夏区外,其他城区生态用地的空间连通性急剧下降,生态用地孤岛化。研究成果对科学规划城市生态廊道,建设生态环境友好型城市具有一定的指导意义。     

一种叙利亚战争城市破坏程度的评估方法

针对叙利亚爆发内战中城市发展及人民的生产生活受到的严重影响的问题,该文采用二次多项式模型对叙利亚地区的DMSP/OLS稳定夜间灯光数据进行校正,采用基于经验阈值的图像分割方法提取叙利亚境内城市区域,在此基础上选取9个景观生态学指标定量评估叙利亚内战对该地区城市的破坏程度,分析该地区城市化进程的发展特点和城市区域分布的时空变化特征。实验结果表明:叙利亚境内几乎所有的城市都受到了战争的严重破坏;城市区域斑块形状的复杂程度明显降低;城市区域所有斑块的整体景观复杂度升高;核心城市与周围城镇的景观斑块连通性逐年减小,城市间的彼此联系变弱。     

城市绿地对城市热岛缓解效应研究

以郑州市作为研究区域,运用Landsat5 TM遥感影像反演研究区地表温度和提取绿地分布,从斑块和景观水平两个尺度研究城市绿地对城市热岛效应的缓解程度。结果表明,在斑块尺度上,斑块面积和斑块形状指数与城市地表温度间均呈负相关关系;在景观尺度上,绿地面积比和聚集度指数与城市地表温度间呈负相关关系,景观碎裂化指数与之呈正相关关系。     

融合多尺度影像数据的杞麓湖流域景观格局分析

景观格局是景观斑块秩序和规律的具体体现,分析景观格局特征能够在空间结构上推进流域生态保护红线的划定和管控工作,维持可持续发展的底线。基于不同遥感数据源测算的景观格局可能存在计算结果差异,以及对景观格局描述不一致的问题。本文以杞麓湖流域为研究区,选取最新的Sentinel-2、GF-1和Landsat 8卫星遥感影像,基于斑块尺度、类型尺度和景观尺度的7个景观指数,从景观类型分布和整体格局两个方面探讨了杞麓湖流域景观格局现状,并分析不同数据源对景观格局评价结果的异同。结果表明：①杞麓湖流域的景观格局以林地和耕地为基底,零碎分散着建设用地和其他用地;②不同卫星遥感影像对流域景观格局的描述存在差异,影像分辨率与斑块数目、最大斑块指数、形状指数、分离度指数存在显著的正相关关系,而对于测度整体的香农多样性指数、香农均匀度指数、优势度指数的影响相对较小。     

基于3S技术的武汉城市湿地景观变迁

采用3S技术,以武汉城区为研究区,采用1991年、2003年Landsat-TM影像及2009年的CBERS02B-CCD影像为数据源,运用多尺度影像分割与目视解译相结合的方法提取3期湿地信息,并分析武汉城区近18年来湿地景观格局动态变迁。结果表明,近18年间城市湿地总面积减少,斑块的数目增加,破碎程度增加,平均斑块形...     

武汉市城镇扩张适宜性与景观生态安全格局的时空耦合关系研究

城镇用地扩张与景观生态安全格局之间存在空间上的关联性与冲突性,为探究城镇扩张适宜性与景观生态安全格局的耦合关系,本文以武汉市为例,在2001、2007和2014年3期ETM遥感影像解译的基础上,结合武汉市高程、坡度、全国第二次土地调查与变更调查数据、道路交通网络数据等构建武汉市土地利用时空数据库。从自然环境因素与区位条件因素两大方面构建城镇扩张适宜性评价指标体系,利用GIS空间分析获取武汉市城镇扩张适宜性分布特征,采用最小阻力模型(MCR)构建武汉市景观生态安全格局。从空间分布特征与时间演变特征两个维度研究城镇扩张系统与景观生态系统之间的耦合关系。     

利用多源空间数据的城中村空间层次化识别方法

城中村的精细空间分布是城市规划与城市更新的重要参考。由于城中村具有语义高级和遥感影像特征辨识度不足的特点,使用传统的场景识别方法难以从高密度城市中获得精度良好的城中村精细空间分布。针对城中村的精细识别问题,提出了一种新颖的融合遥感影像和社会感知的层次化识别方法。该方法在特征上融合了遥感图像和社会感知数据的优点,其层次化结构同时考虑了大范围的上下文信息和小范围的局部信息,为在精细尺度全面理解城中村提供了一个新思路。基于该方法对深圳市的城中村进行了空间识别,获得了2.5 m空间分辨率的精细城中村分布。精度验证表明,该结果的总体精度和Kappa系数分别达到98.68%和0.807,说明该方法具有优秀的表现。此外,还通过对照实验分别证明了层次化识别框架、融合遥感影像和社会感知数据的增益效果。结果表明,层次化框架和多源空间数据都能有效提高城中村识别方法的精度。     

基于地理国情普查成果的城市建成区绿化覆盖快速化提取研究

城市绿化覆盖是地表自然要素的重要指标,也是城市生态文明的体现,随着城市化的高速发展及环境变化,城市绿化空间分布及其使用功能受到高度重视。据此,作为地理国情普查拓展调查内容,基于地理国情普查成果,应用国产遥感卫星影像数据,采用遥感影像处理技术、城市绿化覆盖自动提取技术和景观格局分析技术,快速提取了城市建成区绿化覆盖现状并开展景观格局分析。所提方法可快速、全面地研究城市绿化用地组成及景观格局,评价城市绿地分布的合理性,为城市绿地空间布局优化提供建议,为城市绿地规划建设提供科学数据,为政府城市管理提供决策依据。     

西双版纳橡胶种植特点及其对热带森林景观影响的遥感研究

利用遥感技术研究西双版纳橡胶分布格局、时空动态及其对热带森林景观的影响。研究表明： 西双版纳橡胶种植既有明显的地域分布和地带分布差异特征，也有很高的时空动态度； 橡胶种植对土壤侵蚀作用不明显，但是使周边环境破碎度加大，热带森林异质性自然景观向单一人工斑块化景观发展； 西双版纳橡胶种植获得了巨大的社会效益和经济效益，也对热带森林的稳定性和多样性造成威胁。     

基于NPP-VIIRS夜光遥感的杭州市建成区结构发展变化分析

为探索杭州市城市结构发展变化,本文基于NPP-VIIRS夜光遥感数据,结合GIS与Fragstats技术分析杭州市城市建成区动态变化以及结构发展演变分析。结果表明：1)研究期间,杭州市建成区面积持续扩张,以原有区域为基础向四周蔓延式增长;2)通过构建城市扩张指数分析,杭州市年均扩张速率、扩张强度持续降低,联合光强度和夜光均值评价指标,分析城市建成区内部的经济发展水平;3)景观格局指数显示,杭州市建成区景观破碎度变大,景观形态复杂度提高。杭州市应充分发挥地理资源优势,统筹全域均衡发展,有效提升用地合理性。该研究对提高城市规划管理水平具有参考价值,可为杭州市城市用地规划、建设及可持续发展提供科学依据。     

融合随机森林和超像素分割的建筑物自动提取

建筑物是城市空间的重要部分,建筑物信息的提取对基础地理空间数据库更新、城市规划、城市动态监测等具有重要意义.基于遥感影像数据提取建筑物信息具有非常广泛的应用,本文提出了一种基于随机森林和超像素分割算法,并从机载激光点云和数字航空影像数据中自动提取建筑物的方法.试验选取广州市海珠区某处为研究区域,结果表明:在一般的城市区...     

新型语义分割D-UNet的建筑物提取

高分辨率遥感图像语义分割在航空图像分析领域中具有重要的理论价值和应用价值。但由于高分辨率遥感图像中建筑物语义的丰富性和图像背景的复杂性,以往的分割方法往往容易产生边缘模糊、细节信息丢失和分辨率低等缺点。为了解决高分辨率卫星图像语义分割边界模糊和信息丢失的问题,本文提出一种端到端的卷积神经网络Dilated-UNet (D-UNet)。首先,通过改进U-Net网络结构,采用Dilation技术拓展四通道的多尺度空洞卷积模块,每个通道采用不同的卷积扩张率来识别多尺度语义信息,从而提取更丰富的细节信息。其次,设计了一种交叉熵和Dice系数的联合损失函数,更好的训练模型以达到预期分割效果。最后,在Inria航空图像数据集上进行综合评估与检验。实验结果表明,本文提出的遥感图像分割方法能够有效地从高分辨率遥感图像中进行像素级城市建筑物的分割,与其他方法相比,分割精度更高,具有较高的实际应用价值。