發(fā)布時間：2021-03-04 03:15

　　不透水面比例是區(qū)域城鎮(zhèn)化程度和生態(tài)環(huán)境變化的重要指示因子,分析不透水面比例時空格局分布可以揭示城市現(xiàn)在和未來的發(fā)展?jié)摿?為城市環(huán)境保護和綠色可持續(xù)發(fā)展提供參考依據(jù)。以杭州市市轄區(qū)作為研究區(qū),選取一期Sentinel-2B影像提取不透水面比例作為參考數(shù)據(jù),基于4期Landsat影像利用隨機森林算法反演獲取1990—2017年間30 m空間分辨率杭州市不透水面比例數(shù)據(jù)集,精度驗證結果表明,估算結果的平均絕對誤差（mean absolute error,MAE）為6. 3%～6. 7%,均方根誤差（root mean square error,RMSE）為13. 4%～14. 3%,表明反演模型具有較好的精度,能夠準確反映不透水面的空間分布。結合不透水面加權中心、標準差橢圓和景觀格局指數(shù)分析杭州市不透水面時空格局分布。結果表明:1990—2017年間,杭州市整體的不透水面比例呈增長趨勢,2010—2017年間,年均不透水面比例增長最高,主要集中在余杭區(qū)和蕭山區(qū);由于杭州市發(fā)展的不平衡,在1990—2017年間,不透水面加權中心先后向北偏東—南—北方向移動;杭州市不透水面發(fā)展以西北—東南方向為... 

【文章來源】：國土資源遙感. 2020,32(02)北大核心

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

2017年研究區(qū)Landsat 8 B5(R),B4(G),B3(B)合成影像

隨后基于隨機森林算法構建杭州市不透水面比例反演模型。為加強研究區(qū)地物的識別，本文除采用Landsat影像的5個光譜波段(藍、綠、紅、近紅外、中紅外波段)外，還分別構建了建筑面積指數(shù)(built-up area index,BAI)[16]、改進歸一化差值水體指數(shù)(modified normalized difference water index,MNDWI)[17]、歸一化差值植被指數(shù)(normalized difference vegetation index,NDVI)[18]、歸一化建筑指數(shù)(normalized difference built-up index,ND-BI)[19]、土壤調(diào)節(jié)植被指數(shù)(soil adjusted vegetation index,SAVI)[20]和新建筑指數(shù)(index-based builtup index,IBI)[21]這6個不透水面的敏感光譜指數(shù)(表2)，在此基礎上，進行主成分變換并選取第1和第2主成分來減弱地物波譜反射相關性。綜上，本文選取上述13個變量作為輸入變量構建不透水面比例反演模型。因在1990—2015年間沒有可用的Sentinel-2B高空間分辨率影像，無法提取建模所需不透水面比例參考數(shù)據(jù)，本文在提取2017年不透水面比例參考數(shù)據(jù)后，先對1990—2017年Landsa影像目視解譯，對比選取1990—2017年間不透水面未變的區(qū)域，再選取區(qū)域內(nèi)的中間像元作為反演建模樣本(圖2)，認為中間像元不透水面比例在1990—2017年間不變，以保證所有年份均具備建模必需的參考數(shù)據(jù)。在選擇樣本時還需保證樣本集的不透水面比例在0%～100%之間均勻分布，以使模型訓練充分。同上，基于70%的樣本數(shù)據(jù)和隨機森林算法反演得到1990—2017年杭州市30m空間分辨率不透水面比例數(shù)據(jù)集，剩余30%的樣本數(shù)據(jù)用于精度驗證。2.1.2 精度驗證

基于原始樣本集中隨機抽取的30%樣本建立混淆矩陣(表3)進行分類精度驗證，結果表明分類總體精度為91.20%,Kappa系數(shù)為0.834。隨后對Sentinel-2B影像目視解譯并結合高空間分辨率的Google Earth影像進一步檢驗不透水面比例結果，結果表明Sentinel-2B影像提取的不透水面比例反演參考數(shù)據(jù)與實際的不透水面比例分布基本一致(圖3)，提取精度能夠滿足不透水面比例反演模型的建立和驗證需要。3.1.2 不透水面比例反演精度

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]青海湖流域景觀格局空間粒度效應分析[J]. 翟俊,侯鵬,趙志平,肖如林,顏長珍,聶學敏.  國土資源遙感. 2018(03)
[4]1990―2011年舟山群島不透水面動態(tài)遙感分析[J]. 張曉萍,呂穎,張華國,李朝奎.  國土資源遙感. 2018(02)
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[7]CART集成學習方法估算平原河網(wǎng)區(qū)不透水面覆蓋度[J]. 李曉寧,張友靜,佘遠見,陳立文,陳靜欣.  國土資源遙感. 2013(04)
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[9]流域尺度的不透水面遙感提取[J]. 王浩,吳炳方,李曉松,盧善龍.  遙感學報. 2011(02)
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博士論文
[1]基于多源遙感數(shù)據(jù)的城市建設用地空間擴展動態(tài)監(jiān)測及其動力學模擬研究[D]. 李波.浙江大學 2012



本文編號：3062462