1985～2020年上海市不透水面时空特征演化分析

不透水地表的分布与变化是城市发展过程的直观标志和重要指示因子,在城市生态功能、城市规划和可持续发展研究等方面发挥着重要作用。利用中国科学院空天信息创新研究院研发的1985～2020年长时序30m不透水面动态数据集(GISD30),结合GIS空间统计方法,研究分析了过去35 a上海市不透水面时空特征演化。结果表明：(1)35 a来,上海市不透水面面积从878.07 km²增长至2 849.90 km²,面积扩张到原来的3.25倍,随着1990年浦东新区的开发开放,上海城市化进程明显加快,1990～2010年上海市不透水面扩张最为显著,2010年以后不透水面扩张速度和扩张强度开始显著下降。(2)从区位分异特征来看,不透水面迅速扩张的行政区主要位于城市郊区,其中,浦东新区在各个研究时段的扩张速度均大于其他区划。(3)基于紧凑度和分形维数发现,中心城区不透水面空间分布结构趋于疏散,上海市整体不透水面边界复杂程度降低,城市空间形态更加规则。(4)“南北两翼”的上海城市扩张特点较为明显,南部郊区的高强度扩张带动了不透水面空间重心的持续南移,发展至2010...     

基于高分辨率遥感影像的不透水面信息提取方法研究

不透水面是城市地区的典型特征,它与城市总用地面积的比值--不透水率作为一个重要的城市生态指数常出现于城市水文、水质、面源污染以及城市植被制图等研究中。利用高分辨率遥感影像提取不透水面不仅可获得较高精度的不透水面信息,而且可为中低分辨率遥感影像的不透水面提取提供样本训练区并检验其提取精度。本文利用南京IKONOS影像,采用面向对象分类方法提取不透水面信息,初步解决了阴影归类和遮盖不透水面的植被剔除等问题,提高了不透水面信息提取精度。     

昆明市不透水面降水损失研究

阐述了云南省水文水资源局昆明分局在1995～1997年期间进行昆明市不透水面降水损失研究的具体操作过程,包括研究方法及原理的论述、实验场地的建立概况、实验观测中相关问题的处理、实验结果分析过程及成果采用等若干问题。     

福州城区不透水面的光谱混合分析与识别制图

作为Ridd V-I-S模型中的一个重要组成部分,城市不透水面在监测城市扩展和解释人类活动对生态环境的影响起着非常重要的作用。利用图像处理技术,可以迅速地从遥感图像中提取城市不透水面信息。本文以福州城区为例,利用最小噪音分量变换法研究Landsat ETM 影像中城市不透水面信息的提取。通过选取最小噪音分量变换后的前3个分量和线性光谱混合模型,测算得到了高反照率、低反照率、植被及土壤4个模拟城市不同土地覆盖类型的终端地类分量。通过综合低反照率和高反照率两个终端地类,最后得到了不透水面分量。结果表明,城市不透水面的增加对城市生态环境有负面影响。     

成都市地表温度对不透水面的响应研究

根据成都三环路内的Landsat 7/ETM+影像,利用单窗算法和不透水面与植被覆盖度在城市建成区呈负相关关系两种反演方法,通过空间建模建立反演模型,获取地表温度与不透水面信息。通过随机样点分析、相关性分析以及等温线与等透水面线叠加分析等方法,研究了城市地表温度对不透水面的响应效果。结果表明:地表温度随距市中心区距离增大而降低,同时不透水能力也降低;成都市地表温度与不透水面之间存在着正相关关系,相关度为0.7253;等透水面线的空间分布对等温线具有显著的响应规律。研究成果对于改善城市生态环境、提升土地利用水平和加强科学规划等都具有参考价值。     

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。     

利用长时序流域不透水面数据集探索城市增长模式——以秦淮河流域为例

南京作为秦淮河下游的中心城市,在快速城镇化进程中面临着下垫面条件急剧变化带来的生态环境效应。不透水面作为衡量区域城镇化发展状况的关键指标,搭建了城市开发与环境质量的桥梁,可为当前空间治理与统筹城乡发展提供新的研究视角。在我国海绵城市建设背景下,以南京所在的秦淮河流域为研究区,通过半自动决策树分类模型从1988～2017年9景卫星影像提取流域基础不透水面数据集,利用多重滤波器构建连续变化的不透水地表,采用扩展强度指数和景观扩展指数定量分析30 a秦淮河流域不透水面时空扩展特征与城镇增长模式,揭示流域内城市发展轨迹及其成因。研究结果初步表明：(1)流域城镇化进程十分迅速。不透水面占比从1988年的3.09%增至2017年的26.49%,特别是2006年以来不透水面处于快速扩展期;(2)流域内不同城市的不透水面扩展进程差异明显。初期集中在南京城区和江宁城区,进入21世纪后则以江宁区、溧水区和句容市为主;(3)“多核扩展”和“点—轴扩展”是秦淮河流域城镇形态组建和增长的主要模式。初期以城区边缘式扩张为主,后期逐渐转向填充式增长,城镇一体化水平不断提升;(4)流域不透水面扩展是自然环境、经济发展...     

中缅边境典型城市扩张遥感动态监测及驱动力分析

在“一带一路”背景下,当前针对边境城市建成区发展的研究尚不充分,特别境内外口岸毗邻城市的演化交互关系更有待挖掘。以中缅边境地区典型的口岸毗邻城市——瑞丽市和木姐市作为研究区,选取2012、2015和2018年遥感影像,采用城镇建筑用地指数提取两市建成区,从建成区扩张数量、空间分布格局和内部经济规模3个方面,分析瑞丽市开发开放试验区设立后的两市建成区动态变化特征,并对两市建成区演化的交互关系和扩张驱动因素进行探讨。结果表明：在自然环境、经济产业、政策规划、交通、口岸等因素的综合作用下,两市建成区扩张明显。瑞丽市城市西部扩张最为明显,东部次之,呈现“一体两翼”式扩张格局,逐渐从建成区外延转为内部填充及基础设施完善阶段;木姐市主要向西北和正东方向扩张,建成区保持较为明显的外延特征,但其内部土地集约利用水平不高。在交互协同发展过程中,瑞丽市占主导地位,木姐市处在依附地位。两市的快速协同扩张也体现了中缅两国政治经济的紧密交流和广阔的合作空间。     

基于线性光谱混合分析的乌鲁木齐不透水层提取及其时空变化分析

利用Landsat TM、OLI多光谱卫星遥感数据,采用VIS（植被－不透水层－土壤）模型和线性光谱混合分析法对丝绸之路经济带核心区乌鲁木齐建城区及其周边进行丰度估算,并针对红色彩钢板屋顶在不透水层丰度图像上低亮度特点,进行改进处理,提高了不透水层丰度估算精度。研究结果表明：1994~2018年的24年间乌鲁木齐市不透水层呈现出显著扩展的特点,其面积从140.41 km²扩大到462.62 km²;扩展速率在1994~2005年间缓慢上升,2005年之后迅速上升;扩展强度先上升,2010~2015年达到最大,之后出现下降;同时,城市不透水层的空间扩展具有明显差异,向西和东北方向扩展最为显著。综合分析指出：乌鲁木齐城市不透水层的空间扩展受到周边山体地形和煤矿开采等因素的限制,而“乌昌一体化”政策是城市扩展的主要助力因素。     

城市不透水面及其与城市热岛的关系研究-以泉州市区为例

利用Landsat TM卫星影像提取了泉州市1989到1996年的城市建成区不透水面,并研究了其与城市热岛之间的关系。根据Ridd(1995)提出的城市建成区不透水面与植被覆盖度有很强的负相关关系的思想,先利用归一化植被指数求出泉州市建成区的植被覆盖度,进而提取了泉州市建成区的不透水面。通过比较所提取的两个时相不透水面信息,可以看出泉州市区不透水面的面积在7年里有了明显的增加,并主要沿研究区东南部扩展。通过将所提取的不透水面信息与利用TM6波段反演的地表温度进行相关分析,可发现二者之间存在着明显的正相关关系。     

Remote Sensing Monitoring and Spatiotemporal Pattern of Land Use/Cover Change in Built-up Area of Tianjin in the Past 70 Years

Urban land use/cover changes have an important impact on urban ecosystem services functions and the environmental quality of human settlements. This study mapped urban expansion process using the historical data, remote sensing images and urban planning maps, and acquired the urban impervious surface and green space fraction based on big data platform. We analyzed the process of Tianjin urban expansion rate, intensity and urban land cover change since 1949, and revealed the driving factors in the process of urban expansion with social economic and policy factors. The results showed that the built-up area increased from 49.15 km² in 1949 to 663.39 km² in 2015. The expansion has undergone four stages of "acceleration – deceleration – acceleration - deceleration"; the urban expansion mode presents the filled with built-up area and along with the neighboring transportation trunk lines. The proportion of green space in the built-up area is increasing, indicating that the urban ecological greening in the main urban area of Tianjin has been improved.     

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     

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.     

对遥感在城市更新监测应用中的认知和思考

对城市更新改造的监测是目前较新的遥感应用领域。鉴于当前城市更新领域有关的遥感监测研究现状,对城市更新中遥感监测的概念、涉及方法以及与业务应用关系等方面进行了介绍,通过简要综述城市遥感监测的研究进展,分析适用于城市更新中的遥感数据类型,给出遥感在城市更新中的应用实例,尝试论证遥感在城市更新改造中的价值和作用,填补该领域遥感应用认知上的空缺,提出遥感在该领域工作可能的发展方向和研究思路。     

Spatio-temporal Characteristics of Urban Land Cover Structures in Prefecture-level Cities of Inner Mongolia Autonomous Region based on Remote Sensing Imagery

The urban land cover structures play an important role in providing urban ecological service and altering the quality of human settlements environment.In this study,2000~2015 Landsat TM series satellite data along with fine resolution remote sensing images were used to capture information of each 5-year land cover structures in 12 prefecture-level cities of Inner Mongolia Autonomous Region.Subsequently,there land cover information was used to monitor and analyze the spatiotemporal dynamics of urban expansion,and differences of land cover structures and expansion types.The results showed that：in 2000~2015,the overall changes of land cover structures in 12 prefecture level cities of Inner Mongolia Autonomous Region were rapid.Specifically,the urban area expanded by 278.93 km².By comparison,the proportion of urban area expansion in 2010~2015 was 1.61 times and 1.91 times than that of the first two periods (in 2000~2005 and in 2005~2010).Since 2010,the most dramatic changes has been observed.Particularly,obvious urban impervious surface expansion was found.Also urban vegetation showed obviously increased with varying degrees.At the past decade,urban expansion has undergone three stages.Specifically,the main process experienced from urban interior filling to urban interior filling and then to urban extension,of which Baotou and Hulunbeier belonging to the internal filling city.Population growth and socio-economic development are responsible for these differences.     

基于遥感影像不透水层估算的震后城区损坏面积评估

地震灾害评估对于抗震救灾具有重要的现实意义,传统的灾害评估方法大多基于震后实地的统计数据进行,在数据获取的现势性和灾害评估效率方面存在问题,针对这一不足,结合遥感数据的特点,提出了一种基于遥感不透水层估算的地震灾后城区损坏面积评估方法。该方法首先对地震前后玉树地区的两幅中分辨率遥感影像进行预处理,然后基于V-I-S模型,利用线性光谱混合分析方法,分别对地震前后震区遥感影像进行端元提取,获得不透水层的丰度图,最后通过计算地震前后不透水层像元个数,进行地震灾后城区损坏面积的评估。通过精度分析可以看出:该方法可以快速及时地获〖JP3〗取城市区域建筑物、公路等重要地物的宏观损坏面积情况,为灾后重建和震后决策提供了一定的依据。     

湖北省兴山县10 年土地利用/覆盖变化遥感监测分析

利用多平台遥感影像和地理辅助信息获取土地利用/覆盖信息是遥感应用的一个重要方面。选择三峡库区湖北省兴山县作为研究区域, 以两期TM 和SPOT 影像为土地利用/覆盖信息提取的遥感信息源, 并在分类过程中结合该地区的地理辅助信息。通过对分类结果分析, 林地和耕地是兴山县两大用地类型, 运用数据运算规则, 获取土地利用/覆盖动态转换矩阵, 对兴山县10 年间土地利用/覆盖变化趋势及引起土地利用/覆盖模式变化的原因进行分析和评价。     

关于地表反照率遥感反演的几个问题

分析了地表反照率对陆面辐射能收支以及区域和全球气候的影响,强调了地表反照率是遥感反演陆面参数时的第一重要参数,地表反照率或多波段遥感中不同谱段的地表反射率的准确反演常常是准确估算其它陆面参数如植被和土地利用/土地覆盖等状况的先决条件。在对当前关于反照率的概念及容易混淆的术语进行阐述和说明的基础上,简述了遥感反演地表反照率的步骤和主要难点的解决方法,进而对常用陆面过程模式计算地表反照率的过程作了分析,并将其结果与MODIS有关产品进行了比较,强调了遥感与陆面过程模式和气候模式的结合。