基于國產高分一號衛(wèi)星影像的城市綠地可達性研究及景觀格局分析
本文關鍵詞: GF-1影像 影像融合 面向對象分類 綠地可達性 景觀格局 出處:《東華理工大學》2017年碩士論文 論文類型:學位論文
【摘要】:城市綠地是城市景觀的重要組成部分,具有改善城市生態(tài)環(huán)境,為城市提供各種社會效益和服務等重要作用。開展城市綠地可達性研究和景觀空間格局分析,并探討綠地空間格局對可達性的影響,可以評價城市綠地布局的合理性和公平性,對提高城市綠地的服務水平,改善居民生活環(huán)境都具有重要意義。本文以GIS和遙感技術為支撐,以南昌市東湖區(qū)和西湖區(qū)為研究對象,利用研究區(qū)“高分一號”(GF-1)影像為主要數(shù)據(jù)源,在對原始GF-1影像進行預處理的基礎上,探討不同融合方法對GF-1影像的適用性差異;然后利用基于規(guī)則集的面向對象分類方法對研究區(qū)GF-1影像進行土地利用信息提取;在此基礎上,利用費用加權距離法對研究區(qū)城市綠地可達性進行了分級,并對研究區(qū)綠地可達性空間分布和服務水平做出了評價;最后對研究區(qū)綠地景觀進行了斑塊構成分析、形狀指數(shù)分析、斑塊破碎化分析和總體格局分析,探索了研究區(qū)綠地景觀空間格局對可達性的影響,并對研究區(qū)綠地規(guī)劃和建設工作提出了優(yōu)化建議。主要研究成果如下:(1)明確了不同融合方法對GF-1影像的適用性差異。對于研究區(qū)GF-1影像,Brovey融合法的融合效果比較差;HPF融合法的影像光譜畸變最小,光譜信息保持最好;PCA融合法在增強空間信息和保留光譜信息兩個方面的能力都趨于中等;NNDiffuse融合法雖然在光譜信息的保持上不是最好,但其地物可分性最好,地物層次最多,影像包含的信息最豐富。(2)通過大量試驗得出適用于研究區(qū)GF-1遙感影像及本文研究目的的影像最佳分割尺度和合并尺度;選取研究區(qū)大量的地物對象樣本進行分析,建立了適用于研究區(qū)GF-1影像各地物類型的提取規(guī)則,從而實現(xiàn)了面向對象的研究區(qū)土地利用信息提取。(3)確定了研究區(qū)綠地可達性等級。兩個研究區(qū)的綠地可達性分布都不均衡,但是整體可達性較好,研究區(qū)內的大多數(shù)居民都居住在綠地可達性為一級和二級的區(qū)域內,且兩個研究區(qū)的綠地服務水平相差不大。(4)分析出了研究區(qū)綠地景觀空間格局特征。兩個研究區(qū)景觀結構單一,景觀多樣性程度不高;綠地空間分布均勻性有待進一步優(yōu)化,整體景觀聚集度較高;綠地斑塊形狀受人為干預程度較大,破壞了自然生態(tài)的演替。(5)總結出了綠地景觀空間格局對可達性的影響情況?傮w而言,綠地斑塊面積越大、斑塊數(shù)量越多、景觀空間格局分布越均衡,城市綠地可達性就越好。
[Abstract]:Urban green space is an important part of urban landscape, which can improve the urban ecological environment and provide various social benefits and services to the city. The research on the accessibility of urban green space and the analysis of landscape spatial pattern are carried out. The paper also discusses the influence of green space pattern on accessibility, which can evaluate the rationality and fairness of urban green space layout and improve the service level of urban green space. It is of great significance to improve the living environment of residents. This paper takes the GIS and remote sensing technology as the support, takes the Donghu District and the West Lake District of Nanchang City as the research objects, and uses the GF-1 image of the research area as the main data source. On the basis of preprocessing the original GF-1 image, the applicability of different fusion methods to the GF-1 image is discussed, and then the land use information is extracted from the GF-1 image of the study area by using the object oriented classification method based on the rule set. On this basis, the paper classifies the accessibility of urban green space by using the cost-weighted distance method, and evaluates the spatial distribution and service level of the green space accessibility in the study area; finally, the patch composition of the green space landscape in the study area is analyzed. Shape index analysis, patch fragmentation analysis and overall pattern analysis were carried out to explore the influence of green landscape spatial pattern on accessibility in the study area. The main research results are as follows: 1) the applicability of different fusion methods to GF-1 images is clarified. The fusion effect of GF-1 image Brovey fusion method is compared in the study area. The difference HPF fusion method has the lowest spectral distortion. The ability of PCA fusion method to enhance spatial information and preserve spectral information tends to be moderate, although the spectral information is not the best, but it has the best separability and the most ground level. The image contains the most abundant information. 2) through a large number of experiments, the best segmentation scale and merging scale for the GF-1 remote sensing image in the research area and the purpose of this study are obtained, and a large number of samples of ground objects are selected for analysis in the study area. The extraction rules applicable to the types of objects in the GF-1 image of the study area were established, and the object oriented land use information extraction in the study area was realized. The gradation of the greenbelt was determined. The distribution of the green land accessibility in the two study areas was not balanced. But the overall accessibility is good, and most of the residents in the study area live in areas where the greenbelt accessibility is grade one and two. And the difference of green space service level between the two study areas is not different. 4) the spatial pattern characteristics of green space in the study area are analyzed. The landscape structure of the two study areas is single, the degree of landscape diversity is not high, and the spatial distribution uniformity of green space needs to be further optimized. The overall landscape aggregation degree is relatively high, and the shape of green patch is affected by artificial intervention, which destroys the succession of natural ecology.) the influence of green space landscape spatial pattern on accessibility is summarized. In general, the larger the green patch area, the larger the green patch area. The more patches, the more balanced the distribution of landscape spatial pattern, the better the accessibility of urban green space.
【學位授予單位】:東華理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:P901;P237;TU985.2
【參考文獻】
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,本文編號:1506024
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