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基于高分一号影像的城市生态用地监测研究

刘凌露  
【摘要】:随着城市化进程的加快,城市内部用地结构不断调整变化、城市规模不断外延扩展,大量生态用地被建设用地侵占,城市生态环境与质量持续下降。目前,优化国土开发格局,保护城市生态环境成为新型城市化发展目标,利用遥感技术对生态用地进行实时监测对保护生态用地,建设新型城市化有重要意义。2013年我国“高分一号”卫星的成功发射可为城市化进程中城市生态用地研究提供重要的数据支持。但目前相关研究仍不足,论文基于该视角,探讨我国高分影像对城市生态用地监测的适用性,将对推广高分影像数据的应用空间,提高城市生态用地监测精度具有非常重要的理论与实际价值。论文在明确城市生态用地内涵的基础上,选取石家庄市为研究对象,以2013年高分一号遥感影像为主要数据源,重点探讨了传统分类方法与面向对象分类方法提取城市生态用地的适用性;引入归一化植被指数(NDVI)、归一化水体指数(NDWI)、图像亮度长宽比及最邻近分类法,明确了面向对象的分类方法分割精度及分类规则集;以2008年资源一号02B星8米数据为参照,对典型区域石家庄市裕华区2008-2013年城市生态用地变化进行了监测。研究结果表明:传统的分类方法对高分影像信息提取具有一定的局限性,但监督分类结果精度优于非监督分类,且传统分类方法适合较大区域的信息提取,如其对水体的提取效果较好。面向对象的分类方法分类效果优于传统分类方法,通过对高分影像的光谱特征、几何及纹理等特征的提取,不仅使分类精度明显高于传统分类方法,而且充分利用了高分影像所提供的信息,便于进行城市生态用地监测。对比解译结果,得到高分一号解译分类规则集:在分割尺度为80时,NDWI大于0.11,亮度小于207时,可以提取水体;在分割尺度为25时,NDVI大于0.05可以提取植被;利用最邻近分类法,选取样本点可将裸地,道路,建设用地进行区分。在影像分类规则集确定后,本文选取石家庄市裕华区为典型区域,对比2008年资源1号02B星高分影像与2013年高分一号影像解译结果,发现在其城市化过程中,生态用地减少明显。


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