基于土地利用结构信息熵模型的城市边界遥感识别研究

随着城市化的快速推进,如何及时、准确地识别城市边界成了当前城市研究中的热点问题。本文在分析信息熵理论和城乡土地利用特征的基础上,引入了土地利用结构信息熵模型,以2002年仙居县ETM＋影像为数据源,生成信息熵值分布图并分析其特征,采用突变检测的方法,以信息熵值0．85作为阈值对仙居县县域中心区城市边界进行识别,对得到的城市用地区与土地利用更新调查数据进行叠置分析,二者的总体符合精度高达87％。研究表明,该方法科学、实用,能较为准确地识别城市用地边界。     

石家庄城市边缘区土地利用变化分析

城市边缘区土地利用处于不断变化之中,城市边缘区土地利用变化也是协调城市化与耕地保护矛盾的关键所在。以不同时相高分辨率遥感影像为基础信息源,应用分类后比较法,解译提取1994年和2002年石家庄市城市边缘区土地利用变化信息,分析城市边缘区土地利用变化作用机制,协调耕地保护和城市建设之间的土地利用关系,以期为石家庄市城市土地利用管理提供决策依据。     

基于信息熵的遥感影像特征离散化方法

利用信息熵方法对遥感影像的光谱特征进行离散化,根据信息熵的准则函数,寻找断点,对属性进行区间分割,以提高数据处理效率。并用决策树方法对多光谱遥感影像进行分类,通过对比离散化前后的分类效果分析离散化对多光谱遥感影像分类的影响,实验结果证明了该方法的有效性。     

影像不同空间尺度对鲁甸植被分析的影响

针对植被指数和植被覆盖度与遥感影像空间尺度的关系对高分辨率影像在植被分析中的运用具有重要影响的问题,该文提出一种确定最佳分辨率的方法。以云南鲁甸县茨院乡为研究区,先对原始影像(Worldview-2)进行重采样处理,生成一系列低分辨率影像;计算13组数据的NDVI并利用像元二分模型反演出植被覆盖度;运用信息熵理论和按照局部方差的思路等两种方法,定量分析该区植被分析的最佳分辨率。实验结果表明,随着空间分辨率的降低,NDVI值域区间呈现收敛趋势;植被覆盖度分级图斑斑块数量急剧减少,而所占面积比则保持相对平稳;信息熵中的信息量也随之减少。分析结果认为,该区进行基于Worldview-2影像植被分析的最佳空间分辨率为12m。     

基于小波变换的武汉市城乡边缘带识别

对城乡边缘带的空间识别是城乡边缘带研究领域的热点。针对现有研究普遍存在的指标选取过于繁琐、大多采用阈值设置界定边界、以及对边缘带内、外边界分别提取等不足,在对土地利用程度综合指数与城乡边缘带的关系进行理论及样带分析的基础上,将小波变换方法引入城乡边缘带识别的研究中,以遥感影像为基础数据,选用土地利用程度综合指数定量评价土地利用程度,基于小波模极大值检测原理检测由综合指数数据序列变换得到的小波系数突变点群,依据突变点群的空间格局识别城乡边缘带内、外边界。以武汉市为例的实证研究表明,该提取方法严谨、高效。     

多光谱遥感影像的灰度与纹理信息测度方法

本文研究了一种基于参数熵模型的遥感影像信息量估算方法,用以量化影像的灰度信息量和纹理信息量及其组合后的信息量。该方法的支点是,利用基于差值脉冲编码调制的遥感影像波段内和波段间去相关算法,同时消除冗余信息和噪声对信息熵的影响,运用参数熵模型来估计遥感影像的有用信息量。本文利用Landsat影像进行了计算实验和分析。结果表明,该算法可以有效评价多光谱遥感影像的信息量,以便为分类和影像质量评价等应用问题提供信息论指标。     

一种遥感影像边界无效像元的检测方法及应用

遥感数据在进行几何校正或投影变换后常常会在边界形成一些无效像元,这些无效像元会对影像的辐射信息统计、质量评价产生影响。提出了一种基于区域生长的影像边界无效像元检测方法,以4个顶点为种子点,考察种子点周围的所有边界来进行区域增长,通过这些点的区域增长将与无效像元具有相同灰度值属性的相邻像素合并到此区域。以信息熵为例,阐述了该方法在影像统计与质量评价中的应用意义。     

基于遥感影像的赣州市主城区土地利用动态变化分析

以赣州市主城区1987年、1995年、2003年、2013年、2017年的Landsat TM/OLI遥感影像为数据源,利用支持向量机分类方法对研究区空间信息进行提取,得出研究区各时段土地利用遥感影像分类图。通过对遥感影像分类图的分析,得出赣州市主城区近30年来土地利用动态变化规律,同时对影响要素进行分析,以便为城市土地资源的集约利用提供依据。     

基于熵和转移矩阵分析北京地铁15号线地面沉降时空特征

首先基于PS-InSAR技术获取地铁15号线地面沉降信息,采用信息论方法计算研究区2003-2019年的熵值,然后通过转移矩阵分析地面沉降的转化规律及其与熵值变化的关系。发现2003-2020年,研究区受地质构造影响差异沉降明显,年均地面沉降速率区间为[-100.17,1.19]mm/a;2016年前信息熵不断增加,地面沉降差异性较大,之后信息熵逐渐降低,沉降一致性较好;熵值大小与地面沉降的发育程度有关,沉降严重区熵值较高,沉降稳定区熵值较低;熵值增大时各沉降类型的转出率高,此时地面沉降系统不稳定,熵值减小时各沉降类型的转出率低,沉降系统较稳定。     

基于RS和GIS的阜阳市土地利用变化分析

以阜阳市区为研究对象,利用1987年、2000年和2009年的Landsat TM/ETM+遥感影像,结合GIS技术提取分析阜阳市区1987-2009年间土地利用动态变化信息。运用Fragstats3.3软件对研究区土地利用景观格局特征进行分析,在此基础上探讨其变化的驱动因素,为今后阜阳市区土地的可持续利用与城市发展规划提供了参考。     

利用遥感影像划分城乡过渡带方法的研究

提出了一个将 Ｔ Ｍ 影像与突变检测方法结合划分城乡过渡带的方法。首先采用二级结构分类方法从 Ｔ Ｍ 影像中提取城市用地信息;其次以城市用地比率进行窗口平滑处理,突出城市用地比率的圈层变化特征;最后用均值突变检验中的滑动ｔ检验方法对各方向的城乡断面上的城市用地比率进行突变检测,进而根据突变点的空间分布划分出城乡过渡带内、外边界的位置。利用北京１９８４ 年和１９９６ 年的 Ｔ Ｍ 影像进行验证,结果证明上述方法是可行的     

A comparative study on four major cities in Northeastern Thailand using urban land density function

Urban land density is an important factor to understand how cities expand. An “Inverse S-shape Rule” was implemented for the first time to analyze urban land density in Northeastern Thailand using the four cities Khon Kaen, Udon Thani, Nakhon Phanom, and Nong Khai as study sites. Land density function was tested using different data classification techniques from previous studies. Each city was investigated over two different time periods between 2002 and 2015. Declining pattern characteristics of metropolitan area density outward from city centers can be quantified by fitting the parameters to urban land density functions. An inverse S-shape function was identified as the best data fit. The four selected cities showed conventional density variation for decline in urban land area from city centers to outlying areas. Overall trend indicated that cities became more compact over time since the density differences between the urban core and urban fringe were greater with increasing infilling growth within the urban boundary. All four cities increased in size over time; however, the increasing amount of built-up land in the surrounding rural areas did not follow the same trend in each case. Some functional parameters required careful interpretation because of the linear shape of the city as in the case of Nakhon Phanom. Using highly detailed urban data resulted in lower densities of urban areas compared to the conventional pixel-based classification, and this affected the overall shape of the inverse S-shape function. The fitted parameters and their changing trends indicated that the urban land density function was useful for understanding urban form and urban sprawl in Thailand. Results can be used to develop a specific framework for other cities with similar attributes in the future.     

中国西部地区土地集约利用评价研究——以昆明市为例

城市土地的集约利用对经济和社会的发展有着重要的作用.本文以昆明市主城区为例,借鉴国内外经验分析得出土地集约利用评价的指标体系.综合主成分分析法,熵值法以及多因素综合评价法,对昆明市主城区2000年到2006年土地集约利用度进行计算.研究表明,昆明市主城区土地集约利用度逐年升高,但整体集约利用水平较低.并通过对结果进行讨...     

基于TM影像的北京城乡结合部土地利用变化分析

利用遥感分类技术能够快速获取土地利用变化信息。基于1996年和2006年两时相的北京城乡结合部地区TM卫星影像数据,采用监督分类和分类后处理方法,对研究区10年间的土地利用变化情况进行了详细分析,得到如下结论:10年间北京城南地区城乡结合部的各种土地利用类型之间相互转化,并以耕地,林地和建设用地相互转化最为显著;耕地和大范围水域面积较大幅度减少,城市居民点及工矿用地和未利用土地面积大幅度地增加,城乡结合部的范围在10年间从北向南进行了大范围地移动。     

喀斯特山区城镇边缘带界定及特征研究

针对城镇边缘带在空间上存在动态的不确定性问题,该文提出以边缘带土地利用特征(主要指标为建设用地土地利用率与垦殖率)为基础的边缘带相对静态定界体系。采用ArcGIS Python实现体系中的自然断点分类法和空间筛选法,对特定时间节点的喀斯特山区城镇边缘带分布格局进行自动识别。从统计学、景观学探讨静态定界体系中网格参数设置,并从GIS统计分析山区城镇边缘带分布特征。研究表明:研究区域内边缘带约80%面积分布在0~15°坡度带;它与到核心区距离中度相关;山体和河道分布对城镇空间发展的连续性有影响;在交通网络影响下,地貌对边缘带界限的影响减弱,部分边缘带没有与城镇核心区相邻。因此,喀斯特山区小城镇边缘带分布在受地块与核心区之间距离、地形地貌、交通网络空间分布综合影响下,呈"飞地"分布。     

基于多时相Landsat数据的城市扩张及其驱动力分析

 以长沙市为例，在多时相Landsat遥感数据支持下，采用监督分类、非监督分类和归一化裸露指数(NDBI)等方法提取城市用地信息。通过对比多期城市用地的熵值变化，定量分析城市扩张的时空特性； 运用叠加、缓冲区分析等方法，分析城市扩张和中心城区的关系，绘制城市扩张速度玫瑰图。研究结果表明，长沙市建成区总面积不断扩展，其中，1973~1986年扩张主要表现在东南方向，1987~1993年为西部方向，1994~2001年南和东南方向成为快速扩张方向； 对长沙城市扩张驱动力进行分析，认为人口迅速增加是城市扩张的最主要驱动力。     

Spatio-temporal analysis for monitoring urban growth – a case study of Indore City

Urban sprawl is characterized by haphazard patchwork of development, which leads to an improper development in any city. To prevent this kind of sprawl in future, it is necessary to monitor the growth of the city. Hence, an attempt has been made in the present study to monitor the urban growth over a period of time by employing Remote Sensing and Geographic Information System techniques in conjunction with Shannon entropy. Shannon entropy is a measure to determine the compactness or dispersion of built-up land growth in the urban areas. The growth patterns of urban built-up land have been studied initially by dividing the area into four zones. The observations have been made with respect to each zone. Then, the study area has been divided into concentric circles of 1 km buffers and the growth patterns have been studied based on urban built-up density with respect to each circular buffer in all four zones. These observations have been integrated with road network to check the influence of infrastructure on haphazard urban growth. It has been found from the study that Shannon entropy is a good measure to determine the spatial concentration or dispersion of built-up land in the city. The study also proved the potential of RS and GIS techniques in the spatio-temporal analysis of urban growth trends and their consequences in the lands adjoining to urban areas.     

基于地理国情监测改进熵权TOPSIS规划评价

以珠海市斗门区2010—2015年土地利用规划综合评价为例，采用地理国情监测成果和土地利用总体规划数据，构建基于熵权改进的TOPSIS模型对斗门区规划实施效果进行评价。研究发现斗门区2010—2015年用地呈先增后减的倒“V”形趋势，城乡建设用地、自然保留地、农用地等地类规划实施情况较差；规划实施综合评价分值介于0.40~0.61，呈现“S”形上升变化趋势，生态用地总量减少，景观多样性承受一定压力。     

逻辑回归元胞自动机模型的鸡西市城市扩张分析及预测

城市的快速扩张导致人地矛盾激化,土地利用效率下降.分析并预测城市发展状态,可以实现土地资源的合理配置,为城市发展提供合理规划.本文以鸡西市市辖区为例,利用Logistic-CA模型进行城市扩张模拟及趋势特征分析.结果表明:1)鸡西市在2005—2015年间城市处于低速扩张阶段,土地利用效率较低,城市发展较为分散;2)通...     

土地利用变化研究中的细胞自动机与灰色局势决策

把细胞自动机和灰色局势决策结合起来对土地利用变换机制进行模拟。实验证明,基于灰色局势决策规则的细胞自动机是对土地利用变换机制从宏观和微观角度进行模拟的有效方法。