近30年江苏省不透水面时空变化与城市扩展研究

发布时间：2017-06-02 19:20

  本文关键词：近30年江苏省不透水面时空变化与城市扩展研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：不透水面是指对水不能快速入渗到地表以下的、人工建设而非自然形成的覆盖类型的总括,是进行城市区域扩张研究,综合分析其环境效应的重要评价因子。江苏省是全国三大都市圈之一“长江三角洲城市群”的重要组成部分,城市扩展状况对研究我国的城市发展有着重要的借鉴意义。本文利用多时相的Landsat不同传感器影像,通过生物物理成分指数(BCI)提取江苏省近三十年来不透水面信息,探讨全省、苏中-苏北-苏南三大区域以及各中心城市不透水面时空变化规律及特征,研究与城市扩展密切相关的地表特征变化规律,进行扩展特征响应和影响因素研究,对了解城市扩展过程、指导城市规划管理具有一定的参考意义。研究主要成果如下：(1)用于提取不透水面的生物物理成分指数(BCI)对于Landsat不同传感器影像都具有较好的适用性,特别是在提取年份跨大、覆盖影像幅数较多的地区,具有良好的适用性和准确的提取结果；在大区域多景影像处理中,对较多景灰度影像进行分割时,推荐使用直方图阈值选取法,避免了模糊范围内大规模的阈值实验,可以迅速精确地获得阈值,极大的提高了效率和精确度。(2)通过对1985、2000、2014年全省不透水面的分析表明,不透水面分布均以主城区为主通过不同方式进行扩展,城市周边或其他县、乡镇也有不透水面分布,但图斑面积较小,发展时间较晚。通过城市扩展指标可知：江苏省城市扩展在2000-2014年间整体强度大于1985-2000年,同时,1985-2000年间苏中发展最快,苏北发展最慢；而2000-2014年间,苏中苏北呈现相反的发展趋势；苏南在这两个期间,在扩展强度较平稳,在扩展速度上处于较高水平。在城市扩展影响因素上,自然因素遏制城市空间布局方式；社会经济因素带来对城市扩展动力；政策因素引导城市发展空间结构。(3)以苏南南京市、苏中南通市、苏北徐州市作为典型城市,分析了与城市扩展密切相关的地表参数如不透水面、植被、建筑、温度等的变化趋势及特征。研究结果表明,各参数在1985-2014年间均发生了巨大的变化,主要表现为不透水面、建筑面积的大幅度增加,植被覆盖的减少,城市热岛范围扩大。相关性分析表明地表温度和不透水面指数、建筑指数呈正相关关系,与植被指数呈负相关关系,验证了城市扩展将会导致城市热岛效应的加剧；不透水面指数BCI和建筑指数NDBI存在较强的正相关关系,两者有着相似的变化规律,都可以用来评价城市扩展。
【关键词】：不透水面 城市扩展 时空变化 地表参数响应 影响因素 江苏省
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P237
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-14
• 第一章 引言14-24
• 1.1 研究背景和意义14-15
• 1.2 国内外研究进展15-20
• 1.2.1 城市空间扩展15-18
• 1.2.2 不透水面信息提取18-19
• 1.2.3 江苏省城市扩展研究现状19-20
• 1.3 研究内容与技术路线20-22
• 1.3.1 研究内容20-21
• 1.3.2 技术路线21-22
• 1.4 论文组织结构22-24
• 第二章 研究区与数据预处理24-32
• 2.1 研究区概况24-26
• 2.1.1 自然地理概况24-25
• 2.1.2 社会经济概况25-26
• 2.2 数据集26-28
• 2.3 数据预处理28-32
• 2.3.1 几何精校正28-29
• 2.3.2 大气校正29-32
• 第三章 基于BCI的不透水面信息提取32-48
• 3.1 原理与方法介绍32-37
• 3.1.1 生物物理成分指数(biophysical composition index,BCI)32-34
• 3.1.2 MNDWI34
• 3.1.3 缨帽(TC)变化34-36
• 3.1.4 阈值选择方法36-37
• 3.2 江苏省不透水面提取结果与分析37-44
• 3.2.1 水域提取37-39
• 3.2.2 掩膜生成和应用39-40
• 3.2.3 BCI指数计算40-41
• 3.2.4 不透水面提取41-44
• 3.3 精度评价44-48
• 3.3.1 相关分析44-45
• 3.3.2 提取结果可靠性评价45-48
• 第四章 省市尺度城市扩展与影响因素分析48-71
• 4.1 江苏省城市扩展整体趋势研究48-51
• 4.1.1 城市空间面积扩展指标48-49
• 4.1.2 扩展趋势研究49-51
• 4.2 各城市扩展时空变化研究51-62
• 4.2.1 苏南各城市扩展时空变化研究51-55
• 4.2.2 苏中各城市扩展时空变化研究55-57
• 4.2.3 苏北各城市扩展时空变化研究57-62
• 4.3 城市扩展影响因素分析62-71
• 4.3.1 自然地理因素62-64
• 4.3.2 社会经济因素64-69
• 4.3.3 政策因素69-71
• 第五章 城市扩展的地表参数响应与相关分析71-88
• 5.1 典型城市选择71-72
• 5.2 研究方法72-76
• 5.2.1 地表参数计算72-73
• 5.2.2 地表温度反演73-76
• 5.3 试验结果与地表特征时空变化分析76-84
• 5.3.1 地表参数的动态变化76-82
• 5.3.2 地表温度的动态变化82-84
• 5.4 地表特征定量关系分析84-88
• 5.4.1 地表参数与温度间相关性分析84-86
• 5.4.2 不透水面与建筑面相关性分析86-88
• 第六章 结论与展望88-91
• 6.1 主要研究结论88-89
• 6.2 论文特色与应用价值89
• 6.3 不足与展望89-91
• 参考文献91-100
• 致谢100-102

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：416318