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  • ISSN 1004-0323     CN 62-1099/TP
  • 联合主办:中国科学院遥感联合中心
  • 中国科学院兰州文献情报中心
  • 中国科学院国家空间科学中心
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玻璃钢/复合材料  
 
2019年 34卷 1期
刊出日期 2019-02-20

土地利用/覆被专栏
综述
模型与反演
数据与图像处理
遥感应用
综述
1 董蕴雅, 张倩
基于CNN的高分遥感影像深度语义特征提取研究综述
近年来,深度学习作为计算机视觉的研究热点,在诸多方面得以发展与应用。特征提取是理解和分析高分遥感影像的关键基础。为促进高分遥感影像特征提取技术的发展,总结了深度学习模型在高分遥感影像特征提取技术的研究与发展,如:AlexNet,VGG-网和GoogleNet等卷积网络模型在深度语义特征提取中的应用。此外,重点分析和讨论了以卷积神经网络模型为基础的各类深度学习模型在高分遥感影像特征提取方面的应用与创新,如:迁移学习的应用;卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)模型结构的改变;CNN模型与其他模型结构的结合等方式,均提升了深度语义特征提取能力。最后,对卷积神经网络模型在高分遥感影像深度语义特征提取方面存在的问题以及后续可能的研究趋势进行了分析。
2019 Vol. 34 (1): 1-11 [摘要] ( 18 ) [HTML 1KB] [ PDF 4250KB] ( 28 )
12 向嘉敏, 祝善友, 张桂欣, 刘祎, 周洋
灰霾遥感监测研究进展

文章导读:

灰霾是严重危害人类健康和影响社会经济发展的重大天气灾害之一。采用遥感技术高精度的动态监测灰霾时空分布,是开展灰霾预报预警与影响研究的基础,已成为大气环境等领域的研究热点。综述了灰霾遥感监测的国内外研究进展,主要监测方法可归并为三大类:基于光谱特征差异的图像变换与灰霾指数提取、利用气溶胶光学厚度直接监测与估算大气颗粒物浓度间接监测、综合光学传感器与激光雷达遥感数据的灰霾垂直与水平分布特征立体监测,总结讨论了灰霾遥感监测中存在的问题与困难。最后对灰霾遥感监测的发展趋势进行了分析,未来应在多源遥感手段协同的立体监测体系发展基础上,进一步开展高时空分辨率的雾霾模拟预报研究与业务应用。
 

2019 Vol. 34 (1): 12-20 [摘要] ( 44 ) [HTML 1KB] [ PDF 1115KB] ( 19 )
21 鲁军景, 孙雷刚, 黄文江
 作物病虫害遥感监测和预测预警研究进展

危害严重的病虫害胁迫常在我国作物主产区发生,植保部门的田间调查、实地取样等测报方式已经无法满足目前精准、无损、高效的监测预警需求。能够实时动态监测的遥感技术手段为快速获取地表连续信息提供了可能,也是未来作物病虫害遥感监测预测的主要发展方向。通过总结、归纳和整理目前作物病虫害遥感应用中不同病虫害胁迫类型区分、单一胁迫程度估算和作物胁迫预测预警的三大主要方向的研究现状,阐述了现有研究中使用的特征提取方法、特征选择方法,以及胁迫类型区分、程度估算和预测预警的模型算法,并通过国内检索平台对三大粮食作物病虫害的遥感研究应用情况进行了统计分析。在此基础上探讨作物病虫害遥感监测和预测预警现存的问题和未来的发展趋势,推动农业可持续性的长效体制的构建。

2019 Vol. 34 (1): 21-32 [摘要] ( 24 ) [HTML 1KB] [ PDF 1834KB] ( 18 )
土地利用/覆被专栏
33 迟文峰, 匡文慧, 党晓宏, 潘涛, 刘正佳
基于遥感的内蒙古地级市土地覆盖结构时空变化特征分析

城市土地覆盖结构对城市生态服务功能和人居环境质量产生重要的影响。采用2000~2015年Landsat TM并协同高分辨率遥感影像,利用线性光谱混合模型获取内蒙古12个地级市每5 a土地覆盖结构信息,监测并分析城市扩张时空动态、土地覆盖结构及扩张类型差异特征。研究结果表明:2000~2015年,内蒙古12个地级市土地覆盖结构总体变化较快,城市面积扩张278.93km2。相比较而言,2010~2015年城市面积扩张比例是前两个时间段(2000~2005年和2005~2010年)的1.61倍与1.91倍。2010年以来变化最为剧烈,城市不透水地表扩张尤为明显,城市植被呈现不同程度增加态势。城市扩张经历了3个阶段,即城市内部填充—城市内部填充—城市外延扩张型为主的变化过程,其中包头市和呼伦贝尔属于内部填充型城市。内蒙古地级市土地覆盖结构变化及差异特征与人口增长和社会经济发展有密切的关系。

2019 Vol. 34 (1): 33-45 [摘要] ( 21 ) [HTML 1KB] [ PDF 15587KB] ( 21 )
46 刘亲亲, 崔耀平, 刘素洁, 李楠
中国不同土地利用类型分光辐射地表反照率研究

选取2000~2015年遥感反演的地表反照率数据及2000和2015年两期土地利用数据,采用经典统计学方法分析不同土地利用类型分光辐射地表反照率的特征及其年际变化趋势。为了解土地利用类型的反照率特征、认知区域气候或陆面模式中能量模块的相关分光辐射变量的物理过程提供科学依据。结果表明:不同的土地利用类型具有差异明显的地表反照率特征,同种土地利用类型地表反照率的差异甚至超过了不同类别土地利用类型之间的差异,说明了地表反照率巨大的空间异质性;大部分土地利用类型在短波总辐射及分光辐射地表反照率满足:近红外>短波>可见光,说明短波地表反照率的上限值更大程度上取决于近红外波段的地表反照率;研究时段内,各土地利用类型在3个波段地表反照率分别呈现出了不同的变化趋势,但是大部分土地利用类型分光辐射地表反照率的年际变化速率较小,基本保持稳定。

 

2019 Vol. 34 (1): 46-56 [摘要] ( 31 ) [HTML 1KB] [ PDF 11741KB] ( 7 )
57 谷晓天, 高小红, 马慧娟, 史飞飞, 刘雪梅, 曹晓敏
复杂地形区土地利用/土地覆被分类机器学习方法比较研究 Hot!

针对高海拔复杂地形区地貌类型复杂、多样,沟壑纵横、地形破碎等特点,研究快速、有效的土地利用/土地覆被分类方法对土地利用信息获取及更新是非常重要的。以位于黄土高原向青藏高原过渡带的湟水流域为研究区域,基于Landsat 8 OLI影像数据、DEM数据,并结合各种专题特征,在对研究区进行地理分区的基础上,采用人工神经网络、决策树、支持向量机和随机森林4种机器学习方法进行土地利用信息提取并进行精度评价,探索适合于复杂地形区最优的分类方法。研究结果表明:随机森林和决策树的分类精度明显高于支持向量机和人工神经网络。其中随机森林方法的分类精度最高,总体分类精度达85.65%,Kappa系数达0.84。在上述分类基础上,选择随机森林分类方法对Landsat 8全色与多光谱影像融合数据进行进一步的分类研究,总体分类精度达到[JP]86.49%,Kappa系数达0.85。这表明随机森林分类方法在保证分类精度的同时又能获得较高的分类效率,对于复杂地形区土地利用信息提取是非常有效的,数据融合在一定程度上提高了分类精度。

2019 Vol. 34 (1): 57-67 [摘要] ( 43 ) [HTML 1KB] [ PDF 11459KB] ( 12 )
68 吴薇, 张源, 李强子, 黄慧萍
基于迭代CART算法分层分类的土地覆盖遥感分类

土地覆盖遥感分类是土地利用变化监测及其空间格局分析的重要技术手段。为了进一步提高土地覆盖遥感分类精度,提出一种基于迭代CART算法分层分类的新技术体系。首先,根据类别光谱可分性分析,确定分层分类方法的类别提取顺序依次为水体、植被、裸地和建设用地。然后,在此分类顺序下,分别确定各类别的图像分割参数和分类特征集。最后,在对象尺度上,将CART算法迭代引入分层分类过程,不断选取训练样本进行CART算法的迭代分类依次提取前3个类别,将剩余部分直接划分为建设用地。实验结果证明:该方法可以明显减轻裸地和建设用地的混分现象,获得较高精度的土地覆盖分类结果,总体精度85.76%,Kappa系数0.72。相比于SVM、CART两种单次分类方法,总体精度和Kappa系数分别提升了10.67%~16.5%和0.15~0.21。同时,该方法能够灵活调整某个类别的分类精度并具有很强的扩展性,可以为其他涉及图像分类的遥感应用领域提供方法参考。

 

2019 Vol. 34 (1): 68-78 [摘要] ( 17 ) [HTML 1KB] [ PDF 4335KB] ( 12 )
79 刘立, 刘勇
基于优化分割分类层次体系的土地覆被分类制图方法探讨
随着高分辨率卫星的广泛应用,基于对象的影像分析方法逐渐成为提取土地覆被信息的主要方法。分割优化是基于对象的影像分析方法中的一个基本步骤。不同土地覆被类型通常具有不同的优化分割参数,如何充分利用多尺度最优分割建立分割分类层次体系,从高分辨率影像中提取各种土地覆被类型,实现高精度土地覆被制图,是面向对象影像分析方法中有待解决的一个难题。在获取不同土地覆被类别各自最优的分割参数基础上,探索了一种基于参考数据集的最小分割单元与决策树的分割分类层次体系构建方法。实验表明:该方法可以有效地降低设置分割分类层次体系时对操作者个人经验的依赖,提高分类精度,满足自动制图要求。
2019 Vol. 34 (1): 79-89 [摘要] ( 11 ) [HTML 1KB] [ PDF 6308KB] ( 13 )
90 程凯, 王卷乐, Jaahanaa Davaadorj, 韩雪华
近30 a来蒙古国乌兰巴托市城镇扩张及其驱动力分析
蒙古国自20世纪90年代政体改革以来,城镇化发展迅速,认识其区域发展特征与城镇化特点对于我国“一带一路”倡议实施及“中蒙俄经济走廊”建设具有重要意义。基于遥感影像,采用面向对象的分类方法,获取了蒙古国乌兰巴托市1990、2001、2010、2017年土地覆盖数据集,总体分类精度分别为86.00%、89.00%、91.6%、94.80%。利用转移矩阵对其土地覆盖变化信息进行了挖掘,结果表明:草地—林地、草地—建筑用地、林地—草地之间的转移占绝对优势。建筑用地增幅最大,扩张趋势显著,面积从99.87 km2增加到了216.16 km2,增幅达到了216.44%,扩张速率8.01 km2/a,属于快速扩展模式。扩张方向以中北部、东北部和西部为主。其中,中北部主要是“summer house”度假房屋建设为主,东北部以传统的家—户—院的房屋为主(蒙古包与低层建筑混搭),西部以工业用地与居民用地为主。乌兰巴托市城镇用地扩张是外部社会经济发展和国家制度政策共同作用发生的,其中,土地私有化、市场经济化与人口数量是城镇用地扩张最主要的驱动因素。
2019 Vol. 34 (1): 90-100 [摘要] ( 22 ) [HTML 1KB] [ PDF 5369KB] ( 13 )
数据与图像处理
101 黄邑燊, 王振占, 陆浩
全极化微波辐射计中数字相关器的误差分析
全极化微波辐射计是测量目标微波辐射特性的被动式遥感器,它是在传统的微波辐射计基础之上对幅度、频率和相位等极化信息的全部提取技术。数字相关器是利用高速模数转换器以及可编程逻辑器件FPGA实现对水平和垂直通路信号量化处理和相关运算。相比模拟相关器,数字相关器有高带宽和避免受到直流干扰的优点,但是在量化过程中也引入了量化误差。分析了空间中心研制的数字相关型全极化微波辐射计系统中8 bit量化对量化前后相关系数的影响。通过确定合适的A/D量化阈值,确保数字相关器的误差对辐射计系统的影响最小,并通过建模仿真验证了分析结论的可靠性。结果表明项目研制的8 bit数字相关器的量化误差对系统误差的引入量是可以忽略的。
2019 Vol. 34 (1): 101-106 [摘要] ( 4 ) [HTML 1KB] [ PDF 1261KB] ( 4 )
107 龙恩, 汪源, 孟钢, 王伟阳, 陈旭, 连翠萍
基于同名特征的建筑物高度高分影像提取方法
基于同名特征的思想,引入同名直边距及建筑物主方向参数,构建平顶直边型建筑物测高模型,采用面向对象和专家知识相结合的地物信息提取技术,实现平顶直边型建筑高度提取。首先,利用阴影的光谱及形状特征,进行待测建筑物同名直边的检测与定位;其次,基于检测出的同名直边矢量及参数计算模型,进行同名直边距参数的提取;最后,基于建筑物成像条件及新型测高模型,提取建筑物高度。利用北京地区IKONOS和高分二号全色1 m分辨率影像试验表明,该方案解决了常规方法阴影长度不易量测的问题,且精度较高,达亚米级,具有良好的人机交互性,效率较高,业务化运行中具有较强的实用性。

2019 Vol. 34 (1): 107-114 [摘要] ( 17 ) [HTML 1KB] [ PDF 6766KB] ( 13 )
115 牟多铎, 刘磊
ELM与SVM在高光谱遥感图像监督分类中的比较研究
在高光谱遥感图像监督分类过程中加入空间特征信息,可有效提高分类的速度与精度。将空间信息提取方法分水岭法与极限学习机(ELM)和支持向量机(SVM)相结合,对两种分类方法加入空间特征信息前后的分类结果进行时间与精度的综合评价与比较分析。以意大利帕维亚大学(PaviaU)ROSIS和博茨瓦纳(Botswana)奥卡瓦纳三角洲Hyperion高光谱遥感数据进行试验,首先对原始图像数据进行预处理,对不同地物类别选取适当的训练样本作为分类的参考区域,然后对各类别的光谱特征进行分析,并分别运用两种分类方法对数据集进行分类实验;之后将光谱特征与空间特征结合对数据进行分类试验。实验结果表明:在分类时间及精度方面,极限学习机(ELM)均优于支持向量机(SVM);在分类过程中引入空间特征信息,可有效提高分类精度。
2019 Vol. 34 (1): 115-124 [摘要] ( 32 ) [HTML 1KB] [ PDF 11740KB] ( 15 )
模型与反演
125 李瑞娟, 李兆富, 郝睿, 张舒昱, 潘剑君
亚洲区域AMSR2与SMOS土壤水分产品对比研究
遥感反演土壤水分(SM)产品越来越多地应用于农业、气象、水文等研究,而微波土壤水分数据产品的区域适用性分析是其合理使用的必要前提。使用MERRA-2(Modern Era Retrospective-analysis for Research and Applications,Version 2)模拟土壤水分为参考数据,运用传统统计方法(原始数据相关性、距平相关性、偏差以及无偏均方根差)和TC(Triple-Collocation)不确定性误差模型分析的方法,对亚洲区域2012年7月~2016年7月两种被动微波土壤水分SMOS-L3-SM(Soil Moisture and Ocean Salinity,L3)和AMSR2-LPRM-SM(The Advanced Microwave Scanning Radiometer 2,Land Parameter Retrieval Model Product)进行对比评估。结果表明:①空间上SMOS-L3较AMSR2-LPRM数据与参考数据MERRA-2土壤水分的相关性较好,表现为SMOS-L3-SM具有较好的空间连续性,且在亚洲大多数地区有较小的无偏均方根差;②湿季条件下遥感土壤水分与参考值的相关性比干季条件下的相关性更好,且干季出现高纬地区(约>55°)缺失值较多的情况;③两遥感土壤水分的TC误差呈现相似的分布,区域TC平均误差两者均为0.076 m3/m3。总之,SMOS-L3-SM和AMSR2-LPRM-SM在空间相关性及TC误差评价方面都具有合理性,为遥感土壤水分在农业、气象、水文等方面的应用提供参考。
2019 Vol. 34 (1): 125-134 [摘要] ( 14 ) [HTML 1KB] [ PDF 13860KB] ( 11 )
136 董立新
基于直方图与像元分解模型的森林覆盖度遥感估算
森林覆盖度是能够勾描出林分边界的森林覆盖率,定量化的覆盖度信息可体现其水平尺度的时空分异特性。像元分解模型在覆盖度遥感估算中得到了广泛应用,但仍然有很多问题,如很难找到一种树冠覆盖度的纯光谱端元,从而难以高精度地估算树冠覆盖度。为此,基于像元分解模型,结合使用土地利用和土壤类型数据,提出利用直方图法确定模型中不同类型植被——土壤端元参数,对区域尺度森林覆盖度进行估算,并利用三峡库区的历史野外161个样点的实测覆盖度数据进行验证,发现R2达到0.74~0.85,计算结果比较满意。该方法将为区域尺度高分辨率森林覆盖度的遥感估算提供借鉴。
2019 Vol. 34 (1): 136-145 [摘要] ( 17 ) [HTML 1KB] [ PDF 11953KB] ( 16 )
146 庞博, 马灵玲, 刘耀开, 王宁, 赵永光, 韩启金
陆地卫星光学载荷地基自动辐射定标与验证分析
针对传统地基辐射定标方法效费比低、单次定标不确定性大,难以满足卫星载荷高频次、高精度辐射定标等问题,发展了一种面向常态化运行需求的光学载荷地基自动辐射定标方法,并基于内蒙古包头附近的科技部“国家高分辨遥感综合定标场”(下简称“包头场”)对Landsat-8/OLI相应通道进行了自动辐射定标试验及交叉验证分析,分析结果表明:2016~2017年过境包头场的11次Landsat-8/OLI自动辐射定标结果一致性较好;对于Landsat-8/OLI的蓝、绿、红、近红外4个波段表观反射率,地基自动定标结果与星上结果之间的平均相对偏差分别为0.83%、-0.21%、-0.20%、-1.37%,标准差则分别为2.78%、2.89%、2.94%、2.20%。进一步地,还对地基自动辐射定标过程中各项误差来源进行了量化分析,其在Landsat-8/OLI蓝、绿、红、近红外4个波段的不确定度分别为5.06%、4.65%、4.80%、4.98%。由此可见所发展的地基自动辐射定标方法除了可以很大程度上提升陆地卫星外场定标的频次,定标结果亦具有较好的稳定性与可靠性,对于陆地卫星光学载荷辐射性能的动态监测及数据质量保证具有重要意义。
2019 Vol. 34 (1): 146-154 [摘要] ( 10 ) [HTML 1KB] [ PDF 4511KB] ( 3 )
155 刘洁, 李静, 柳钦火, 何彬彬, 于文涛
全球典型植被叶片光谱特征及其对LAI反演的影响分析
在全球范围长时间序列LAI遥感产品反演算法中,植被冠层反射率模型仅使用少量叶片光谱特征代表全球植被全年的典型植被光谱特征,叶片光谱的不确定性导致LAI遥感产品存在一定的误差。目前全球已经构建了多个典型植被叶片波谱数据集,这些数据集包含多个植被物种、不同空间地域及多时相叶片光谱数据,为定量分析叶片光谱特征提供了数据支持。主要利用LOPEX’93、ANGERS’03、中国典型地物波谱数据库和野外实测的叶片光谱数据,以黄边参数、红边参数和叶片光谱指数作为分析指标,探讨不同植被物种、不同气候区和不同物候期的叶片光谱特征差异,及其对植被冠层反射率、LAI反演的影响,为发展考虑现实叶片光谱差异的LAI反演算法提供研究基础。结果表明:植被叶片光谱存在多样性,叶片光谱特征差异主要影响MODIS传感器近红外波段和绿波段反射率值,其中,绿波段反射率值对叶片光谱变化最为敏感;在LAI反演算法中,如果只考虑植被类型而不考虑物种叶片光谱差异,可能会给LAI反演带来大于3的误差。
  
2019 Vol. 34 (1): 155-165 [摘要] ( 9 ) [HTML 1KB] [ PDF 2430KB] ( 22 )
遥感应用
166 尹思阳, 吴文瑾, 李新武
基于遥感和气象数据的东南亚森林动态变化分析
为进一步了解热带森林动态变化与人类活动及气候变化之间的关系,利用MODIS遥感数据和ERA-Interim再分析气象数据,通过时间序列分析和相关性分析,得到2001~2013年东南亚地区11个国家的森林净初级生产力(NPP)时空变化情况及其与植被覆盖率(VCF)、温度、降水和光合有效辐射(PAR)的相关关系。结果表明:①东南亚地区森林NPP呈现由赤道向南北两极方向增加的趋势;②研究区大部分区域NPP呈减少趋势,NPP变化较剧烈的地区变异系数一般较大,生态系统的固碳能力不稳定;③研究区整体森林覆盖率较高(60%~80%),2001~2013年间大部分区域VCF呈增加趋势,部分地区VCF与NPP的偏相关系数较相关系数高,表明NPP受人类活动影响大;④东南亚地区温度、降水和PAR都较高,热带雨林气候国家较热带季风气候国家森林NPP与气候因子具有更好的相关性,一般与温度呈负相关,与降水和PAR呈正相关。
2019 Vol. 34 (1): 166-175 [摘要] ( 11 ) [HTML 1KB] [ PDF 14782KB] ( 15 )
176 胡鹏飞, 李净, 张彦丽
黄土高原水储量的时空变化及影响因素
近年来黄土高原下垫面情况变化巨大,将多源数据应用于水储量变化研究可进一步揭示该区域水循环过程。利用GRACE数据研究了2003~2015年黄土高原地区陆地水储量变化(TWSC)的时空分布特征,结合大气环流数据、TRMM(3B43)降水、GLDAS蒸散发和MODIS地表温度数据分析了气候变化和人类活动对TWSC的影响。结果表明:①2003~2015年黄土高原TWSC整体表现为下降趋势,下降速率约为-5.16±1.51 mm/a,季节变化表现为秋季>冬季>夏季>春季的下降趋势。②过去13 a黄土高原TWSC在空间上表现为自西向东减少,整体处于亏损状态,最小值可达-4.5 cm。③降水对黄土高原西南部、南部的TWSC有影响较大,地表温度对黄土高原东南部、东部的TWSC影响较大。④人类活动对山西和陕晋豫交界地带的TWSC影响较大。利用多源数据对比研究可以较准确地反映该区域水储量变化的时空分布情况,对水循环机理的进一步研究有较大帮助。
2019 Vol. 34 (1): 176-186 [摘要] ( 22 ) [HTML 1KB] [ PDF 12147KB] ( 17 )
187 李洁, 王福红, 宋晓谕, 石培基, 赵锐峰
干旱区流域土地利用覆被空间转型模拟及热点探测—以黑河流域中游为例
基于黑河中游地区1987、2001、2016年的利用/覆被变化数据,在遥感技术的支持下,利用马尔科夫转移矩阵及土地利用动态测算模型,模拟1987~2001、2001~2016年间黑河中游地区土地利用转型的主要方向及空间分布特征,探测研究期土地利用/覆被变化的热点区域,分析相关驱动因素,并针对发展瓶颈提出相应的对策建议。结果表明:黑河中游地区的生态用地持续减小,而人类活动用地逐渐增加;土地利用变化剧烈的区域主要集中在河流两侧,转型类型主要是水域转为草地,草地转为耕地,未利用地转为建设用地;研究区土地利用转型变化呈现出显著的空间差异,且后期扩张频率及范围明显高于前期;从乡镇尺度来看,土地利用活跃的热点区域主要集中于张掖绿洲综合利用区,但前期热点区域分散、范围小、强度轻,没有形成明显的集中效益,而后期土地利用集约程度显著提高,局部地区呈现出程度深、集约度高的开发趋势。
2019 Vol. 34 (1): 187-196 [摘要] ( 8 ) [HTML 1KB] [ PDF 7308KB] ( 14 )
197 庄元, 薛东前, 匡文慧, 迟文峰, 潘涛
中国半干旱区呼包鄂城市群地表覆盖等级结构时空特征研究
以地处半干旱区的呼包鄂城市群为例,基于精确的建成区边界,采用决策树阈值分类模型与指数耦合模式,植被—不透水—土壤选取模型结合最小二乘像元混合分解模型等方法,构建半干旱区城市化过程中地表覆盖等级结构体系研究,从城市化—城市结构—城市组分揭示不同尺度21世纪以来的城市化过程。结果表明:①呼包鄂城市群2000~2015年的城市化过程较快,2005~2010年时段最为明显;总体空间格局呈现呼和浩特市外延式扩张,包头市填充式内展,鄂尔多斯市飞地式扩张为主;②不透水空间持续增加,在城区的占比由2000年的62.46%提升到2015年的75.40%;绿地空间呈现出波动变化的增加趋势,反映出半干旱区的城市化过程注重城市化与绿地协同建设;城市发展将裸土空间纳入,但城市化过程明显降低了裸土空间范围,有效提升了生态系统服务功能和人类福祉;③不透水组分密度变更顺序为低、中、高,增加明显的时段为2005~2010年;绿地组分呈现先降低后增加的变化特征,总体微幅增加,说明城区绿地得到提升;裸土组分密度呈现高、中、低的变化趋势,表明城市化扩张纳入了大量的裸土,随后裸土进一步转化为不透水面和植被,使城区内生态环境得到明显提升。总体而言,半干旱区的城市化过程可以有效降低周边裸土的面积,使其转化为可被利用的建筑和
2019 Vol. 34 (1): 197-206 [摘要] ( 12 ) [HTML 1KB] [ PDF 7335KB] ( 10 )
207 高宁, 盖迎春, 宋晓谕
基于夜间灯光数据的西安市城市扩张及驱动因素研究
城市扩张信息的动态监测对了解城市社会经济活动以及城市规划的实施与反馈有重要意义。以DMSP/OLS夜间灯光影像为数据源,采用有理函数模型和阈值二分法对城市扩张数据进行校正和提取,运用灯光指数、城市空间扩展速率和强度指数以及重心迁移相关指数对1993~2013年西安市城市扩张情况进行分析。结果表明:西安市城市建成区面积从1993年的148 km2增长到2013年的473 km2,扩张了2.2倍;城市扩张方向从西南发展为南北同步扩展,空间扩张方式也从早期的单核同心扩展模式逐渐转变为多级核生长扩展模式;使用灰色关联度模型分析了2008~2013年西安市近郊四区(未央区、雁塔区、灞桥区和长安区)社会经济指标与城市用地的关联度,发现各区关联度最大指标分别为工业产值(0.474 7)、人口密度(0.731 2)、第三产业产值(0.425 8)和全社会固定资产投资(0.404 5)。
2019 Vol. 34 (1): 207-215 [摘要] ( 35 ) [HTML 1KB] [ PDF 3746KB] ( 17 )
216 白贺庭, 马明国, 阎然, 刘康甯, 隽楚涵
基于夜间灯光数据的重庆市城市扩张研究
城市化现象是区域经济发展的重要体现,其进程反映了该地区经济发展水平。重庆自1997年直辖以来,经济得到了高速发展,城市化水平也相应迅速提高,寻找一种直观、高效的城市化表达方法,从全局上正确把握直辖以来重庆市的城市化发展成果具有重大现实意义。通过统计数据比较法对夜间灯光数据逐年提取重庆市建成区范围,再根据提取结果构建城市重心模型,计算城镇扩张速度,建立夜间灯光指数。研究发现:重庆市城镇分布在空间上呈点状分布并向四周扩张;城市化水平差异明显,其他区县远落后于主城区;城市重心由渝中区逐渐转移至渝北区内;城市扩张保持较高速度。以此为重庆市城市规划和建设提供重要参考。
2019 Vol. 34 (1): 216-224 [摘要] ( 25 ) [HTML 1KB] [ PDF 7251KB] ( 10 )