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。     

基于遥感的常德市城市扩展动态变化研究

根据常德市多个时相的遥感数据，运用GIS技术，通过有关城市用地扩展度量指标和网格样方法等空间分析手段的综合应用．对1978到2002年间的城市时空扩展进行动态监测，揭示了城市用地扩展的空间分异规律，阐明城市用地扩展中心和扩展轴的时空迁移模式。得出以下结论：常德市城市用地在时间上具有快慢交替的4个扩展阶段和空间上的2种扩展模式。其发展具有以沅江为界呈半圈层式向外扩展、扩展高速区域沿交通干线和经济开发区集中分布的特点。     

张家界市城市空间扩展模拟与预测信息系统探讨

介绍了GIS构件模型及建立在对象链接与嵌入技术基础上的GIS地图控件Mapobjects的构件技术原理，并探讨了用其作为张家界市城市空间扩展模拟与预测信息系统的前端软件的可行性。     

基于遥感的双中心型城市扩展模式研究

龙口市是典型的双中心型城市,本文利用卫星遥感数据,获取龙口市两个城市中心各时期的发展状况,对城市扩展状况进行对比分析。1988年龙口城区的面积为754.32hm2,只比黄城城区面积(567.11hm2)稍大;而到2004年时,龙口城区的面积已经达到1847.03hm2,接近黄城城区面积(976.14hm2)的两倍,说明龙口城区的城市扩展强度高于黄城城区。利用逐步回归法对社会经济数据进行分析,发现黄城城区扩展主要由人口,城市化水平,居民消费水平等所驱动,而龙口城区扩展则是受外贸出口影响更大。     

基于卫星遥感图像的城市扩展研究--以东营市为例

利用卫星遥感图像作城市扩展研究是当今遥感应用研究的热点问题，是对城市化进程进行跟踪检测的有效手段。也是解决城市化进程中出现的各种问题、提高城市管理水平的一项新技术。本文提出了一种基于图像差值和分类专题图的城市扩展变化提取方案。该方案首先对不同时相的TM图像进行非监督的变化检测，得到二值化变化专题图，然后利用原始资料和调查数据对第二个时相的图像作监督分类。最后利用变化专题图与分类专题图叠加分析获取城市扩展情况。     

遥感与地理信息系统相结合的城市扩展研究

本文采用遥感与地理信息系统相结合的技术方法，并以北京十年城市扩展为例来研究城市扩展。首先用遥感的方法获得4个时相的城市实体边界及面积，然后与同期的社会经济统计数据做灰色关联分析，从而确定了在研究的时段内影响城市实体扩展的主要因子。将各时相的城市实体专题图互相叠加，研究了不同时间城市实体扩展的特点。根据灰色预测模型，对城市实体扩展做了预测。通过本研究，发现了几个很有意义的结论，无论是对城市的理论研究，还是对城市管理，都有较高的价值。     

容限空间理论的扩展及其在人工神经网络中的应用

我们知道,在一般的代数空间中,集合X和Y的二元关系定义为XxY的子集.2~Inan在研究人的视觉结构中,从一般拓扑空间理论出发建立了容限空间理论。在容限空间理论中,定义了容限、容限空间等概念。这些概念的提出对于我们正确认识人工神经网络功能有着重要的指导意义。     

扩展IBMFORTRAN的数据空间

本文介绍在IBMFORTRAN语言中使用扩展内存的方法，讨论其实现原理并给出应用实例。扩展内存的使用扩大了用户数据空间，有利于用户在微机上开发大型工程软件。     

基于多源时空信息的西宁和拉萨近70年来城市扩展过程重现及地表覆盖变化分析

西宁和拉萨城市作为青藏高原人类活动的热点地区,其发展历程对青藏高原社会经济发展具有重要影响。研究基于遥感影像、城市规划图和历史地图等资料重建了西宁和拉萨城市1949基准年、1978基准年、1990年、2000年、2010年和2018年城市扩展及2000年以来城市不透水层和绿地空间组分数据,分析了1949基准年以来西宁和拉萨主城区城市扩展的时空特征,揭示了社会经济因素和政策因素对城市土地利用/覆盖变化的影响。研究结果表明：(1)新中国成立以来,西宁和拉萨主城区持续扩展,均呈现非线性的增长态势,城市土地面积分别从1949基准年的1.98 km²和1.10 km²增长到2018年的75.65 km²和76.04 km²;西宁主城区城市扩展呈现十字状的扩展态势,拉萨呈现出圈层外延式的扩展模式;(2)自2000年来,西宁和拉萨城市绿化水平显著提升。2000～2018年,西宁和拉萨城市不透水层面积分别从36.91 km²和21.56 km²增加到55.34 km     

Effects of Landscape Pattern on Annual Variation of Thermal Environment in Hangzhou

Taking the Hangzhou city as an example,this paper retrieves the urban land surface temperature (LST) using 4 Landsat ETM+/OLI_TIRS images and investigates the effects of landscape pattern on the urban thermal environment change.The hot spot analysis was used to identify both the urban heat island and cold island.Landscape pattern indices were adopted to analyze the relationship between the change of the thermal environment and the landscape pattern.Analysis results show that：(1) The proportions of area in urban heat island and cold island in Hangzhou increase first and then decrease with the alternating four seasons;The urban heat island of Hangzhou is the most significant in summer,and the urban cold island effect is more dominant in autumn;(2) Throughout the year,all kinds of landscape has the highest average land surface temperature in summer and the lowest in winter;As for a variety of landscapes,the construction land has the highest average land surface temperature,while,the water body and forest have the relatively low average land surface temperature;(3)On the landscape level,the selected landscape pattern indices are significantly correlated with average land surface temperature in four seasons,the strength of correlation fluctuates with alternating four seasons and the enlargement of analysis window;On the class level,landscape pattern indices of construction land,water body and forest are significantly and highly correlated with average land surface temperature in different seasons.The research in our paper could help to lay out construction land rationally and execute planning and design on urban green space and waters to effectively alleviate the urban heat island effect of Hangzhou.     

不同时相的遥感热红外图像在研究城市热岛变化中的处理方法

卫星图像的热红外波段已被广泛地用来研究城市热岛效应。由于客观条件的限制,在城市热岛变化的比较研究中,很难获得不同年代的同时相图像,特别是在南方多云雨的地区。所以,这给城市热岛的变化研究带来了很大的困难。为此,采用了将不同时相的热红外图像进行正规化、分级,并制成差值影像图的方法,较好地减少了季相差异的影响,使得不同时相的热红外图像得以对比。为了定量地研究城市热岛(UHI)的变化,还创建了城市热岛比例指数(URI)。该指数通过热岛面积和城市建成区面积的比例关系并赋于不同的权重值来定量地评估热岛现象的变化情况。     

南京市热岛效应时空特征的遥感分析

城市热岛效应是城市化对城市气候影响最典型的表现, 不同城市由于其城市化水平、城市性质、规模以及自然条件的不同而具有不同的时空特征。利用高空间分辨率的Landsat TM 和高时间分辨率的MODIS 相结合定量地分析了南京市热岛效应的时空特征, 并探讨了遥感尺度对城市热岛效应时空特征的影响。结果表明: 南京市热岛效应日特征为白天大于夜晚; 季节特征从热岛强度和热岛范围两方面来说明, 热岛强度: 秋季> 夏季> 春季> 冬季, 分布范围: 夏季> 秋季> 春季> 冬季; 空间上存在3 个分布广且连续的强热岛区, 最大的热岛呈组团状分布、第二的呈线状分布、第三的热岛呈带状分布; 不同遥感尺度下观测到的城市热岛效应强度和范围不同。     

基于遥感和CFD模拟的城市绿地形态对热环境的影响研究

为探寻不同绿地分布形态对城市热环境的改善效果及差异,结合遥感技术和CFD(Computational Fluid Dynamics)数值模拟方法,对城市中五类常见的绿地布局形式的温度场进行数值模拟。利用遥感影像以及LIDAR数据建立三维模型,并通过实地测量温度值对ENVI\|met软件模拟结果的真实性做了检验,得到在不同高度上不同绿地分布形态的温度场模拟结果。实验结果表明:将CFD技术引入城市热环境研究这一思路是可行的,根据典型绿地分布形态的热环境模拟分析,不同分布形态在不同高度上具有不同的降温效果。地表处点状分布效果最好,2 m处楔状分布效果最好,而在10 m左右的高空条带状的降温效果最好。
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Spatiotemporal Pattern of Urban-rural Aradient Land Cover Changes and Their Impact on Urban Heat Island in Xi′an City Since the 21st Century

Rapid urban expansion had a significant impact in land use/cover change along urban-rural gradient, and the increase of impervious construction land and the reduction of vegetation cover had induced and aggravated the urban heat island effect. Studying the impact of urban-rural gradient land cover change on urban heat island effect was significant for urban planning and construction, improving the comfort of human settlements and enhancing the function of urban ecological services. The surface temperature of Xi'an city was retrieved by mono-window algorithm based on Landsat images, and the thermal field intensity map was obtained by calculating the thermal field variation index, and the gradient land cover changes in urban and rural areas were analyzed with land use data. The results showed that: ①The urban heat island effect in Xi'an showed a trend of first increasing and then decreasing from 2000 to 2015. In 2000, the extremely strong heat island effect area accounted for 10.58% of the research area, and gradually increased to 16.14% in 2011, and then decreased to 9.00% in 2015. ②From 2000 to 2015, the area of construction land increased 412.76 km² and the intensity of extremely strong heat island expanded year by year with the expansion of urban built-up areas. ③About 70% of the non-heat island effect areas were located on farmland and forest land, and the proportion of water area in the non-heat island effect was increasing year by year from 31% to 47%, which showed that the increase of vegetation and water area could effectively alleviate the urban heat island effect.     

超大城市土地覆盖与热环境的随机森林回归模型研究

目前对于超大城市土地覆盖和热环境定量模型研究报道不足,这主要是因为大城市地表温度和地表生物物理组分之间存在复杂的潜在非线性关系,这使得准确评估城市热环境情况遇到了严峻的技术挑战。研究选取中外6个典型超大城市（北京、上海、广州、伦敦、纽约和东京）为研究对象,以Landsat遥感影像为主要数据源,利用单通道算法反演各城市地表温度,采用随机森林回归模型（RFR）建立土地覆盖类型与城市热环境定量关系模型（LCT）,综合分析城市土地覆盖因子与热环境间的多维定量关系。土地覆盖与地表温度的定量关系显示,城市地表热场的空间结构在很大程度上被下垫面用地类型所左右,不透水面会导致高温热场的聚集,而植被和水体则有降温作用。6个超大城市地表覆盖结构变化产生的升温/降温效应有所差异,北京、上海、纽约和东京等城市区域的植被和水体降温效应较广州和伦敦显著。基于随机森林回归方法建立了NDVI、MNDWI和NDISI等3种土地覆盖类型与城市热环境的综合定量关系模型（LCT）,模型得到的精度高于基于多元线性回归方法建立的模型。LCT＿RF模型的R2值在0.623～0.826之间,比LCT＿MLR模型高0.021～0.07...     

基于TM和GIS的合肥市热环境研究

利用2007年10月5日覆盖合肥市的TM影像反演了NDVI和LST,并结合GIS技术和城市形态分维理论,分析了合肥市热环境布局以及不同热环境等级与各土地利用类型的关系。结果表明:合肥市地表温度具有东南高、西北低的热岛效应存在,热岛效应的中心并未出现在城市中心区域。LST与NDVI呈明显负相关关系(相关系数为-0.734),NDVI值每升高0.1,LST约降低0.93℃。城建面积加权环境效应贡献指数(WHI)为1.14,对热环境的作用(正向)程度最高;耕地的WHI为-0.51,对热环境的作用(负向)程度最高,且耕地在合肥市各热环境等级中都发挥了独特的作用。      

1992~2013我国干旱区城市不透水遥感制图与扩张过程分析

城市不透水地表作为城市建成区的重要环境指标和物理参数,在城市管理规划、环境评估、灾害预测、城市热岛以及气候变化等领域具有重要价值。及时准确地获取区域尺度城市不透水地表信息,对于城市发展综合规划、科学研究等具有重要意义。以DMSP（Defense Meteorological Satellite Program）和MODIS（Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer）为主要数据,通过构建植被调节型不透水指数（Vegetation-Adjusted Impervious Surface Index, VAISI）和非线性机器学习模型支持向量回归（Support Vector Regression, SVR）,完成了1992~2013年我国干旱区主要城市不透水面的22期遥感制图与变化过程聚类分析。研究结果表明：近20 a来我国干旱区城市不透水面总体上扩张幅度较大;时间变化过程上呈现显著扩张的趋势,且这一扩张在过程在2000年前后出现了提速;空间上,干旱区城市扩展的区域异质性显著,各城市不透水面扩张速度不均衡,不同等级规模城市扩张的速度差异明显。结合城市扩张动态度和城市面积聚类分析,我国干旱区主要城市的扩张过程可分为：高速扩张型、快速扩张型、中速扩张型和低速扩张型。     

Cognitions and Perspectives in Remote Sensing of Urban Renewal Monitoring

Currently urban renewal and transformation monitoring is a relatively new remote sensing application field. In view of current status and deficiencies in remote sensing of urban renewal, this paper introduces the basic concepts, methods and applications of remote sensing in this field. Through brief review of recent advances in remote sensing of urban monitoring, this paper interpreted the remote sensing data types suitable for urban renewal; examples of applications have been presented; for the purpose of illustrating the value of remote sensing in this field. Hopefully this paper can fill the knowledge gaps in the applications of remote sensing technology to urban renewal, and can inspire new thinking in this field. Possible future directions of remote sensing in this field are then pointed out.