近70年内蒙古呼和浩特城市演化的形态特征及影响因素剖析

城市演化的形态特征及其影响因素分析对于城市生态环境治理及国土空间管控具有重要的应用价值。然而,目前对城市形态特征演化过程的长期识别,尤其对北疆地区及少数民族地区的研究仍显不足。以呼和浩特市为例,基于遥感影像、土地利用/覆盖数据集和城市不透水面与绿地空间组分数据集等信息,利用地理统计方法,分析了1949～2018年城市扩展时空特征以及21世纪以来的城市土地覆盖变化,揭示了城市演化的影响因素,进一步探讨了城市规划在城市演化过程中的作用。研究表明：70年间,呼和浩特市区城市土地面积以“减速—保持—加速”的扩展特征增长了67.62倍,在形态上呈现“填充式—圈层式—单轴线外延—双轴线外延”模式。2000年以来,呼和浩特市区城市不透水面比例呈“先上升后下降”的趋势,城市绿地空间比例则呈现“波动上升”的趋势。国家西部大开发战略、城市总体规划等相关规划政策,以及经济因素是影响呼和浩特市城市演化的重要因素。本研究可为呼和浩特市以及北疆少数民族地区的城市可持续发展提供重要的参考。     

基于云平台的中哈干旱区典型城市地表覆盖变化遥感监测与比较

城市地表覆盖组分是影响人居生存环境和城市生态系统服务的关键因素。基于Google Earth Engine平台,利用Landsat 5/8遥感影像数据,采用改进的“植被—不透水面—土壤”模型及线性光谱混合分解方法,提取地处干旱区的中国西部大城市乌鲁木齐市与邻国哈萨克斯坦首都城市努尔–苏丹市、大城市阿拉木图市的地表覆盖信息,对比分析1990~2015年3个城市地表覆盖的变化特征。结果表明：1990~2015年间乌鲁木齐市城市建成区扩张面积最大,扩张了349.81 km²;其次为努尔-苏丹市,城市扩张面积为158.16 km²;由于哈萨克斯坦首都由阿拉木图市迁往努尔-苏丹市,整个时段阿拉木图市城市扩张最慢,总计扩张了126.23 km²。在城市建成区内,1990年到2015年间乌鲁木齐市城市地表不透水组分增加了7.10%,努尔—苏丹市和阿拉木图市分别减少了14.9%、4.49%。建成区内绿地组分努尔—苏丹市从1990年到2015年增加了6.68%;乌鲁木齐市和阿拉木图市分别减少了6.65%和2.75%。城市所表现出来的不同地表覆盖特征乌鲁木齐市主要受国家政策支持,阿拉木图市由于其历史背景和城市规划,努尔—苏丹市城市的快速发展则受哈萨克斯坦迁都的影响。     

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。     

基于NDVI和纹理变化的城镇扩展检测--以浙江省绍兴市为例

以绍兴市作为研究区，选取两景不同时相的TM影像，进行了城镇扩展的研究。该研究区位于中国东部沿海地区，其地理位置和投资环境决定了其城镇的快速发展，因此对其进行城镇扩展的研究具有非常重要的意义。本假定以植被覆盖为明显标志的景观生态和基于NDVI的城镇土地利用之间的相互关系，给出了一种新的城镇扩展检测方法，即使用NDVI公式生成植被指数，然后提取1984年和2000年归一化差分纹理指数的纹理影像，这些指数显示了这些纹理影像变化的比率，该方法成功地显示了两景影像间的变化区域。当然为了获取正确的结论往往需要相关的地面数据。研究结果显示，在城镇外围地区具有明显的植被覆盖变化。     

基于GEE平台的海岛地表覆盖提取及变化监测——以苏拉威西岛为例

随着海洋在国家政治、经济、资源等方面重要性的提升,对海岛开发利用、管理和保护等具有重要意义的海岛地表覆盖研究逐渐受到关注.针对传统的大范围地表覆盖提取速度慢、效率低的问题,基于Google Earth Engine(GEE)地学大数据平台,以作为生态重点保护区的印度尼西亚的苏拉威西岛为研究区,开展海岛地表覆盖提取及变化...     

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。     

基于随机森林的土地利用变化及城市驱动分析

城市发展对土地利用影响较大,是土地利用变化重要驱动力.为研究平潭综合试验区发展对土地利用的影响,以1984、1990、1996、2003、2010和2017年的Landsat陆地卫星遥感影像为数据源,采用随机森林对海坛岛土地利用进行分类,对5个阶段的土地利用变化情况、城市扩张及扩张对其他地类的影响进行了定量分析.结果表...     

基于多源遥感数据的陕西2000～2015年城市扩展研究北大核心CSCD

夜间灯光数据已成为监测城市发展进程及空间格局演变的重要依据。利用覆盖陕西省的2000、2005、2010年3期DMSP/OLS数据及2015年无云复合NPP/VIIRS数据,结合MODIS等多源遥感数据构建VANUI、EANTLI两种指数模型,识别并提取陕西省城市建成区面积,经过对比分析后,选取较为精确的EANTLI指数重建陕西省2000～2015年城市扩展进程,并对西安市城市扩展的细节特征进行探究。结果表明:EANTLI指数在城市建成区识别与提取方面较VANUI指数稳定;2000～2015年陕西省城市扩展的不均衡性较为突出,关中各地市城市建成区面积增长速率最快,陕北次之,陕南地区较为缓慢。陕西省城市扩展的主要特征是以各地市中心城市为核心,呈同心圆或扇形模式向外蔓延;西安市城市扩展具有明显的外延性特征,城市重心逐渐向西移动,城市建成区向西北、西南方向持续扩展。     

基于RS和GIS的城市扩展特征及驱动机制差异性分析——以南通地区为例

以多期遥感影像为主要数据来源,结合社会经济数据,采用景观指数分析了区域内7个县市(含南通市)的城市扩展时间特征,通过城市建设用地重心的转移,研究了不同阶段城市扩展的空间特征,并运用逐步回归方法对比分析了城市扩展驱动机制的差异性。结果表明：南通地区城市发展经历了由点到面、由分散到集中的过程。时空和重心转移分析将区域内城市分为4类：第1类是南通市,保持了较快的扩展速度和最大的扩展面积,主要沿长江沿岸扩展。第2类是海安和如皋,在过去30 a具有最快的城市扩展速度,并且有相向发展、相互融合的趋势。第3类是如东、海门和启东,城市规模较小,扩展速度较慢,但小城镇建设突出。第4类是通州(2009年改为通州区),受到南通市发展的影响,城市规模最小,扩展速度最慢。第1类和第2类城市扩展主要受到政策和人口增长的影响,而第3类和第4类城市扩展受经济发展和人均收入增加影响更为显著。     

近20年来腾格里沙漠南缘土地利用/土地覆盖变化及其成因探讨——以甘肃省古浪县冰草湾地区为例

以甘肃省古浪县冰草湾地区1991、2000和2009年3期Landsat TM影像为数据源,采用基于对象的影像分类方法提取研究区各时期的土地利用/土地覆盖信息,在此基础上分析了研究区土地利用结构变化、土地利用类型转换关系和导致土地利用变化的驱动力因素。结果表明:采用基于对象的影像分类方法精度较高,可以达到准确提取土地利用/土地覆盖信息的目的;1991~2009年,冰草湾地区农田和居民用地的面积持续增加,并向沙漠和盐碱地方向扩张,呈现"人进沙退"的格局;2000~2009年各种土地利用类型之间的相互转换速度明显低于1991~2000年,土地利用状况呈现趋于稳定的趋势。造成土地利用/土地覆盖变化的主要驱动力是引黄灌溉和生态移民工程的实施。     

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.     

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.     

土地利用/土地覆盖遥感变化检测方法新进展

土地利用/土地覆盖变化检测是资源环境研究中的一个重要方面,准确、及时的变化信息为人类资源环境的生产和管理提供了决策支持。遥感技术具有实时、快速、覆盖范围广、多光谱、周期性等特点,给土地利用/土地覆盖变化检测提供了理想的数据基础。人类社会的发展对土地利用/土地覆盖变化检测的精度与效率不断提出新的要求,这也使得一些新技术、新方法引入到变化检测中。这些新技术新方法提高了土地利用/土地覆盖变化检测的精度,但在效率方面有待进一步研究。     

哈尔滨城乡梯度建设用地结构变化及不透水面遥感监测分析

在快速城镇化背景下,客观掌握城市扩张进程中的城乡建设用地及内部不透水面变化特征,有利于优化大都市城乡用地结构及空间融合发展。基于城乡建设用地及不透水面遥感监测数据集,应用空间分析模型,对哈尔滨2000~2015年城乡建设用地规模、结构及内部不透水面时空演变特征进行分析,探究城市扩张格局、区位差异、建设用地利用强度及城乡之间的差异。结果表明：①2000年以来城乡建设用地快速扩张了158.32 km²,年变化率和动态度均呈先增大后减小趋势;从城市核心区至远郊区方向其扩张规模依次增大,建设重点不断向城市周边推移,呈现出较明显的空间异质性;②城镇建设用地和独立工矿用地面积及占比逐年增加,扩张来源均以耕地为主;农村居民点占比降低了13.14%,城乡建设用地结构特征发生了较明显变化;③2000~2015年城乡建设用地内部不透水面面积和比例分别增加了145.32 km²和10.04%,城镇建设用地利用强度已达到较高水平,农村居民点用地利用强度快速提高,城市和农村之间的差距不断缩小;自城市核心区至远郊区方向不透水面比例不断降低,可利用潜力越大,不透水面面积增量、比例增量、比例增长率及扩张强度大体呈增加趋势,不透水面与城乡建设用地规模变化趋势相近,可在一定程度上揭示城市扩张轨迹。     

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.     

基于RS与GIS技术的川西高原土地利用/覆盖现状调查研究

选择川西高原的部分地区为研究区,以地形图、TM及ETM+影像为数据源,通过野外调查和目视解译作为信息提取手段,运用遥感技术与地理信息系统的空间数据库进行管理和空间分析,建立了研究区12个子河段的土地覆盖/利用的地形图数据库、TM/ETM+影像数据库。解译结果图形数据库和属性数据库,并通过分析确定了各个子区的土地覆盖/利用情况,研究结果表明高覆盖高寒草甸、高寒灌丛草甸、乔木林地和灌木林地是该区的主要土地覆盖类别,它们的面积占到整个研究区面积的84.14%,这也说明该地区植被覆盖较高,同时基于GIS的空间分析发现研究区植被覆盖具有较强的高度带分布特征。     

吴哥遗产地土地利用/土地覆盖变化遥感分析

吴哥窟是柬埔寨的象征,近年来深受严重的环境问题的困扰。利用长时间序列卫星影像,采用最大似然分类方法,提取吴哥遗产本体及周边区域近30年土地利用/土地覆盖及变化信息,并基于转换矩阵方法分析各土地类型变化规律,最后利用野外地面实测数据对分类精度进行了验证。研究表明:基于光学影像的吴哥遗产地土地利用/土地覆盖分类精度可达81.4%;遗产地周边建设用地增加迅猛;林地面积大量减少,主要转化为农业用地及草地;农业用地显著增加,来源于裸地及林地;水体和湿地变化较少;导致吴哥土地类型变化的主要驱动因素是旅游业带来的资源过度开发、森林大量砍伐,吴哥遗产的原真性、完整性和蕴含的历史与文化价值也正遭受极大威胁。     

基于生态地理分区的5套土地利用覆盖数据的不确定性研究

基于生态地理分区从面积精度和位置精度两个方面定量探讨了5套全球土地利用/覆盖(LULC)数据产品在实际应用中的不确定性,为基于生态地理分区的相关研究选择合理数据集提供参考依据,同时为中国生产全球LULC产品提供有关信息。选择中国地区20个典型生态地理分区为研究对象,采用最小误差频率法,分析5套数据集对各个类型面积估计的不确定性大小及原因;采用混淆矩阵法,基于位置分析5套数据集在类型混分方面的不确定性大小,原因及空间分布规律。结果表明:在生态地理分区尺度,MODIS,Meris300以及Glc2000这3套数据集明显优于Umd和Usgs这两套数据集,并且随着生态地理分区自南向北\,自东向西的空间分布,这3套数据集的不确定性呈减小趋势。对所有生态地理分区而言,Meris300数据集整体估计的稳定性最高,但是估计精度不是最高,并且它对建设用地和水域的估计最有优势。MODIS数据集整体估计精度和稳定性次之,对耕地的估计最有优势。 Glc2000数据集更适用于土地利用/覆盖简单的生态地理分区。研究还发现地形和土地利用/覆盖的复杂程度是引起数据集不确定性的两个重要因素。     

北京市城市热岛与土地利用／覆盖变化的关系研究

本文以北京市为例,在遥感和GIS技术的支持下,以TM热红外遥感影像定量反演的城市地表温度为基础,分析了城市热岛效应与城市土地利用/覆盖变化的关系,以期为缓解城市热岛效应提供科学依据。