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基于遥感技术的城市土地利用变化分析城市土地利用变化是一个非常重要的研究课题，可以为城市规划和环境保护提供科学依据。
随着遥感技术的不断进步和应用，基于遥感技术的城市土地利用变化分析已经成为了主流研究方法。
本文将从遥感技术的起源和发展、城市土地利用变化的重要性、基于遥感技术的城市土地利用变化分析方法以及该研究的应用前景等方面进行探讨。
一、遥感技术的起源和发展遥感技术是指通过远距离的方式获取地球表面及其大气层信息的技术手段。
它可以通过接收、记录、测量、解释和分析电磁辐射能来获取地球表面各种对象的信息。
遥感技术的起源可以追溯到20世纪初，当时主要是利用航空摄影技术进行地图制作和军事侦察。
随着卫星的发射和遥感技术的进步，遥感技术已经成为了研究地球表面及其变化的重要手段之一。
二、城市土地利用变化的重要性城市土地利用变化是城市发展的重要表现，对城市规划和环境保护具有重要意义。
随着城市化进程的加快，城市土地利用发生了很大变化，如农田转为城市建设用地、自然生态环境遭到破坏等。
因此，及时、准确地分析城市土地利用变化对于合理利用土地资源、维护生态平衡、改善居民生活质量具有重要意义。
三、基于遥感技术的城市土地利用变化分析方法基于遥感技术的城市土地利用变化分析主要有以下几种方法：首先是基于遥感影像的分类与识别。
通过对遥感影像进行分类和识别，可以实现对不同土地类型的自动提取和识别。
其次是基于时序遥感影像的变化检测。
通过对多期遥感影像进行对比和分析，可以准确地判断出土地利用的变化情况。
此外，还可以借助地理信息系统 (GIS) 技术，对土地利用变化进行空间分析和统计。
四、基于遥感技术的城市土地利用变化分析的应用前景基于遥感技术的城市土地利用变化分析在城市规划、环境保护和资源管理等方面具有广泛的应用前景。
首先，在城市规划方面，可以利用遥感技术对城市土地利用变化进行模拟和预测，为城市未来的规划提供科学依据。
其次，在环境保护方面，可以通过分析城市土地利用变化对自然生态环境的影响，制定相应的保护措施。
基于遥感数据的城市土地利用变化分析城市化是当今社会发展的必然趋势，城市土地利用变化分析对于城市规划和可持续发展至关重要。
遥感技术作为一种有效的工具，可以提供大范围、高分辨率的土地利用数据，为城市土地利用变化分析提供了重要支持。
本文将介绍基于遥感数据的城市土地利用变化分析的方法和应用，并探讨其在城市规划和可持续发展中的意义。
一、遥感数据的获取和处理1. 遥感影像的获取：遥感影像是通过卫星、航空器等远距离感应方式获取的图像数据，可以提供大范围、高分辨率的土地利用信息。
常用的遥感影像包括多光谱影像、高光谱影像和合成孔径雷达影像。
2. 遥感数据的预处理：遥感数据预处理是为了消除影像中的干扰和噪声，提高数据的质量和可用性。
主要包括辐射校正、几何校正和大气校正等步骤。
3. 遥感影像的分类：土地利用分类是将遥感影像中的像素划分为不同的土地利用类型的过程。
常用的分类方法包括有监督分类和无监督分类。
有监督分类依赖于已知地物的样本训练，而无监督分类则是根据数据相似性进行自动聚类。
二、城市土地利用变化的分析方法1. 土地利用变化矩阵：土地利用变化矩阵是一种常用的分析方法，用来描述不同时间段内土地利用类型的变化情况。
通过对比不同时间点的土地利用数据，可以获取不同类型土地利用的转换关系和转换数量。
2. 空间模式分析：空间模式分析是通过计算土地利用类型的空间分布特征，来研究土地利用变化的空间模式和演化趋势。
常用的空间模式指数包括聚集指数、分散指数和转移矩阵指数等。
3. 基于时间序列的分析：基于时间序列的分析是通过对多期遥感影像的比较，揭示土地利用变化的趋势和规律。
通过分析时间序列中的变化幅度和趋势，可以预测未来的土地利用变化方向。
三、基于遥感数据的城市土地利用变化分析的应用1. 城市规划与用地管理：基于遥感数据的土地利用变化分析可以提供城市规划和用地管理的科学依据。
通过分析土地利用变化，可以评估不同土地利用类型对城市发展的贡献和影响，为城市规划和用地决策提供参考。
基于遥感影像的城市化进程分析作者：张甜来源：《城市建设理论研究》2012年第34期摘要：随着社会的发展，城市化现象越来越普遍，城市规模不断扩大，生态环境及人文景观也随着城市化进程而改变。
本文通过RS和GIS结合的方法研究了陕西省汉中市近几年来的城市发展状况。
根据2003年和2010年的LandSat5 TM影像提取了汉中市的NDVI值、土地利用状况、亮度温度值、地表温度TS值，通过遥感影像解译和GIS可视化分析得到了城市化与城市生态景观变化的关系，对城市生态研究有一定指导意义。
关键词：遥感；GIS；城市化；NDVIStudy of the Urbanization Process Based onRemote-Sensing ImageZhang Tian(Shaanxi Normal University, Tourism and environment institute, Xian in Shaanxi, 710062)Abstract: With the development of the society, Urbanization phenomenon becomes more and more common; the city scale expands unceasingly; the ecological environment and human landscape also change with the urbanization process. This paper study about the urban development situation in HanZhong with the method of RS and GIS; According to the 2003 and 2010 LandSat5 TM image, we know the NDVI value, land use status, brightness temperature value, true temperature value TS; we get the urban ecological landscape changing relations through the RS and GIS visualization analysis. This has a certain guiding significance on city ecological research.Keyword: Remote-Sensing; IS; Urbanization; NDVI中图分类号：P237 文献标识码：A 文章编号：1.研究背景城市化也称为城镇化、都市化，随着人类社会的发展，人类活动逐渐向城市集中，城市的规模也不断扩张。
遥感影像变化检测技术在城市更新规划中的应用近几年来，城市规划和更新一直是各大城市面临的重要课题之一。
随着经济的发展和人口的增加，城市面临着日益严重的土地资源短缺和环境污染问题。
为了解决这些问题，各地政府开始采用遥感影像变化检测技术来支持城市更新规划。
遥感影像变化检测技术利用卫星或无人机获取的高分辨率遥感影像，通过对比不同时间段的影像数据，可以追踪并分析城市地区的变化情况。
这项技术具有高效、准确、可操作性强等特点，在城市规划和更新中的应用前景十分广阔。
首先，遥感影像变化检测技术可以帮助规划部门和城市管理者及时了解城市土地利用的变化情况。
通过对比不同时间点的遥感影像，可以清晰地看到城市地区的新增建筑物、道路扩建、绿地变化等信息。
这有助于规划部门及时发现城市发展的热点区域，为城市更新规划提供科学的依据。
其次，遥感影像变化检测技术还可以对城市更新工程的效果进行评估。
在城市更新过程中，政府部门和投资者通常会进行一系列的建设和改造工程。
通过对比更新前后的影像数据，可以直观地看到改造工程的成果和效果。
这将帮助相关部门及时发现和纠正工程中的问题，确保城市更新工程的顺利进行。
此外，遥感影像变化检测技术还可以揭示城市更新中的环境问题。
随着城市的不断发展，环境污染和生态破坏的问题越来越受到人们的关注。
通过遥感影像变化检测技术，可以监测到城市地区的植被覆盖率、水体污染情况等。
这对于城市更新过程中的环境监测和生态修复具有重要的意义。
最后，遥感影像变化检测技术在城市更新规划中还可以帮助决策者更好地分析城市发展趋势和制定合理的规划方案。
通过对大量的遥感影像数据进行统计和分析，可以提供城市人口增长、经济发展等方面的信息。
这些信息可以帮助决策者更好地预测和规划未来的城市发展，为城市更新提供科学的指导。
总之，遥感影像变化检测技术在城市更新规划中的应用具有重要的意义。
通过利用这项技术，我们可以及时了解城市的变化情况，评估城市更新工程的效果，揭示环境问题并提供科学依据。
基于遥感和GIS技术的城市景观变化分析摘要：随着城市化进程的加速，城市景观的变化对环境和社会经济产生了深远影响。
本文将探讨基于遥感和GIS技术的城市景观变化分析方法，通过对遥感影像和地理信息系统的综合利用，实现对城市景观的定量分析和空间模拟，以期为城市规划和管理提供科学依据。
引言：城市景观是城市发展的重要组成部分，其变化直接反映了城市发展的速度和质量。
传统的城市景观变化分析方法主要依靠实地调查和统计数据，但其工作量大、周期长、成本高等问题制约了其应用范围。
而基于遥感和GIS技术的城市景观变化分析方法，以其高效、准确和经济的特点，成为了研究城市景观变化的重要手段。
一、遥感技术在城市景观变化分析中的应用1. 遥感数据的获取遥感技术通过卫星、航空器等载体获取的数据，可以提供大范围、高分辨率的城市景观信息。
通过遥感数据的获取，可以实现对城市景观的全面监测和长期跟踪。
2. 遥感影像的解译遥感影像的解译是城市景观变化分析的基础。
通过对遥感影像的解译，可以提取出城市景观的关键信息，如建筑物、道路、绿地等。
同时，还可以通过遥感影像的分类和变化检测，实现对城市景观的定量分析。
二、GIS技术在城市景观变化分析中的应用1. 空间数据管理GIS技术可以对遥感数据进行空间化处理，将其与其他地理信息进行关联，实现对城市景观的空间数据管理。
通过GIS技术，可以对城市景观的分布、面积、形状等进行精确测量和统计，为城市景观变化的定量分析提供数据支持。
2. 空间模拟和预测GIS技术可以通过建立城市景观变化的空间模型，实现对城市景观变化的模拟和预测。
通过对城市景观变化的模拟和预测，可以评估城市发展对景观的影响，为城市规划和管理提供科学依据。
三、基于遥感和GIS技术的城市景观变化分析案例研究以某城市为例，通过对历年的遥感影像进行解译和分析，结合GIS技术进行空间数据管理和模拟，对城市景观变化进行了研究。
1. 城市建设用地的变化通过对遥感影像的解译和分类，分析了城市建设用地的变化情况。
遥感影像处理技术在城市规划中的应用在当今城市化进程飞速发展的时代，城市规划成为了塑造城市未来面貌、提升居民生活质量的关键环节。
而遥感影像处理技术作为一种强大的工具，正逐渐在城市规划领域发挥着不可或缺的作用。
遥感影像，简单来说，就是通过卫星、飞机等遥感平台获取的地球表面的图像信息。
这些影像包含了丰富的地理、地貌、土地利用等信息，对于城市规划师来说，就如同拥有了一双能够俯瞰整个城市的“天眼”。
首先，遥感影像处理技术能够为城市规划提供高精度的基础地理数据。
通过对遥感影像的几何校正、配准等处理，可以获取准确的地理位置、地形地貌等信息。
这对于规划城市的道路布局、基础设施建设至关重要。
比如，在规划道路时，了解地形的起伏能够合理设计坡度，避免出现过于陡峭的路段，保障交通安全和通行效率。
其次，在土地利用和土地覆盖的监测方面，遥感影像处理技术表现出色。
它能够快速、准确地识别出城市中的不同土地利用类型，如住宅区、商业区、工业区、绿地等。
这有助于规划师了解城市的空间结构和功能分区，发现土地利用不合理的地方，从而进行优化调整。
例如，如果发现某个区域的绿地面积不足，规划师可以在后续的规划中增加公园、绿化带等绿色空间，提升城市的生态环境质量。
再者，遥感影像处理技术对于城市的发展变化监测具有重要意义。
通过对不同时期的遥感影像进行对比分析，可以清晰地看到城市的扩张方向、建筑物的增减情况等。
这对于预测城市未来的发展趋势、合理规划城市的发展边界具有重要的指导作用。
比如，如果发现城市在某个方向上的扩张速度过快，可能需要提前规划相应的基础设施和公共服务设施，以满足新增人口的需求。
在城市生态环境评估方面，遥感影像也大有用武之地。
通过对影像中植被指数、水体指数等的计算，可以评估城市的生态质量。
比如，植被指数可以反映城市中植被的生长状况和覆盖度，水体指数可以监测城市水体的污染情况。
这些信息能够帮助规划师制定更加环保、可持续的城市规划方案，促进城市的生态平衡和可持续发展。
基于遥感的城市扩展动态分析在当今社会，城市的发展日新月异，城市扩展成为了一个备受关注的话题。
遥感技术的出现为我们深入研究城市扩展的动态变化提供了强有力的工具。
遥感，简单来说，就是在不直接接触目标物的情况下，通过传感器获取目标物的信息。
它就像是我们从高空俯瞰城市的一双“眼睛”，能够捕捉到城市在不同时期的影像和数据。
那么，为什么要用遥感来研究城市扩展呢？首先，遥感能够提供大范围、同步的观测数据。
我们可以一次性获取整个城市甚至更大区域的信息，而不是像传统的地面调查那样只能一点一点地进行，费时费力。
其次，遥感数据具有多光谱、多时相的特点。
这意味着我们不仅能看到城市的外观，还能通过不同波段的信息了解城市的各种特征，并且能对比不同时间的影像，清晰地看到城市是如何一步步扩展的。
在获取了遥感数据后，接下来就是对这些数据进行处理和分析。
这可不是一件简单的活儿，需要运用一系列的技术和方法。
比如说，图像分类就是其中一个重要的环节。
我们要把城市中的不同地物，像建筑物、道路、绿地等区分开来，这就需要借助计算机算法和人工判读相结合的方式，以确保分类的准确性。
在分析城市扩展的过程中，有几个关键的指标是我们需要关注的。
其中，城市用地面积的增加是最直观的体现。
通过对比不同时期的城市用地范围，我们可以清楚地看到城市向外扩展了多少。
另外，城市的形状和格局变化也能反映出扩展的特点。
比如，是呈同心圆式的扩展，还是沿着交通线呈带状扩展。
以某个具体的城市为例，假设我们研究的是近二十年的发展。
通过遥感影像可以发现，在初期，城市的扩展主要集中在城市的边缘地带，新的住宅区和工业园区逐渐兴起。
随着时间的推移，城市的中心区域也开始进行大规模的改造和重建，高层建筑不断涌现。
同时，交通基础设施的改善也带动了城市向周边地区的快速扩展，形成了多个卫星城。
城市扩展带来了一系列的影响。
从积极的方面来看，它为城市的经济发展提供了更多的空间，吸引了更多的投资和产业，创造了更多的就业机会。
城市规划中的遥感图像分析与地块利用评估研究近年来，随着城市化进程的加速，城市规划的重要性不断凸显。
对于合理利用土地资源、优化城市布局以及提高城市可持续发展能力，遥感图像分析和地块利用评估成为了城市规划中的重要研究领域。
本文将从遥感图像分析与地块利用评估两个方面，探讨其在城市规划中的应用及其重要性。
一、遥感图像分析在城市规划中的应用遥感图像分析是通过采集、处理和解释航天器、飞机等遥感图像数据，以获取城市地理信息并进行分析的过程。
在城市规划中，遥感图像分析可以为城市规划者提供大量的土地覆盖、土地利用和土地变化等相关信息，为城市规划和决策提供科学依据。
首先，遥感图像分析可以用于城市土地利用现状的调查和监测。
通过遥感图像分析技术，可以获取城市土地利用的空间分布特征、用地类型及其面积等信息，对于城市规划者了解城市土地利用现状、发展趋势以及是否存在潜在问题具有重要意义。
其次，遥感图像分析可以用于城市土地利用变化的监测和评估。
随着城市化进程的不断推进，城市土地利用格局发生了巨大变化。
利用遥感图像分析技术可以对城市土地利用的变化进行监测和评估，了解城市发展的空间特征、变化趋势以及对环境和资源的影响，从而提供科学依据和参考意见，优化城市规划和决策。
最后，遥感图像分析可以用于城市绿地和环境质量的评估。
城市绿地和环境质量是城市宜居性的重要指标之一，也是城市可持续发展的基础。
通过遥感图像分析技术，可以获取城市绿地面积、绿地分布及其变化情况，可以评估和监测城市环境质量，为优化城市规划和绿化工作提供科学依据。
二、地块利用评估在城市规划中的重要性地块利用评估是对特定地块进行综合分析和评估，确定其最适宜的利用方式和用途。
在城市规划中，合理利用土地资源、优化城市布局是构建可持续发展城市的重要环节。
地块利用评估可以发挥重要作用。
首先，地块利用评估可以优化城市土地利用结构。
通过对特定地块的评估，可以确定其最适宜的利用方式和用途，科学合理地配置土地资源，避免资源浪费和环境破坏。
基于遥感的城市发展趋势监测研究在当今城市化进程飞速发展的时代，城市的变化日新月异。
为了更好地规划、管理和发展城市，及时准确地了解城市的发展趋势至关重要。
遥感技术作为一种强大的工具，为城市发展趋势的监测提供了有力的支持。
遥感技术通过卫星、飞机等平台搭载的传感器，能够获取大范围、多光谱、多时相的地球表面信息。
这些信息涵盖了城市的土地利用、建筑物分布、道路交通、植被覆盖等多个方面，为分析城市发展的动态变化提供了丰富的数据基础。
首先，在城市土地利用监测方面，遥感技术大显身手。
通过对不同时期遥感影像的对比分析，可以清晰地看到城市建设用地的扩张情况。
例如，原本的农田、荒地逐渐被开发为住宅区、商业区或工业区。
这种变化不仅反映了城市规模的扩大，还能揭示出城市发展的方向和重点区域。
同时，遥感技术还能够监测土地利用的类型转变，比如工业用地转为商业用地，或者居住用地转为公共设施用地等，从而为城市的土地规划和管理提供重要依据。
其次，遥感对于城市建筑物的监测也具有重要意义。
新建的高楼大厦、大型商场和公共建筑在遥感影像上清晰可见。
通过对建筑物高度、面积和密度的测量，可以评估城市的建筑容量和空间利用效率。
此外，结合历史数据，还能发现城市建筑的更新换代情况，哪些区域的老旧建筑得到了拆除和重建，哪些区域的建筑保持相对稳定。
这有助于了解城市的更新速度和发展活力。
道路交通是城市的动脉，遥感技术在其监测中同样发挥着关键作用。
通过遥感影像可以识别道路的新建、拓宽和改造。
交通网络的变化不仅反映了城市交通设施的改善，也与城市的经济发展和人口流动密切相关。
例如，新修建的高速公路或地铁线路往往会带动周边地区的发展，形成新的城市增长点。
同时，通过对交通拥堵区域的监测，可以为交通规划和管理提供决策支持，以优化城市的交通运行效率。
植被覆盖是城市生态环境的重要指标之一。
遥感技术能够准确地测量城市中的绿地面积、植被类型和植被健康状况。
随着城市的发展，植被覆盖的变化可以反映出城市生态环境的改善或恶化。
基于遥感的城市发展变化分析作者：田家林张一蔚来源：《城市建设理论研究》2013年第15期摘要：本文在前人研究的基础上，将沈阳市作为研究区，选取了1981年、2000年、2003年和2007年四个时期的遥感影像进行了城市发展变化分析。
研究结果表明，伴随着城市的发展，城区的面积逐年增加，并且有逐年增长的趋势；而植被出现先减少后增加的现象；在土地覆盖方面，部分耕地、草地和树木用地被占用，同时有大量的荒地被重新征用。
由此可见，城市发展是一把双刃剑，并且应用遥感技术对城市发展进行研究切实可行。
关键词：城市发展变化；ENVI；信息提取；驱动力；土地覆盖中图分类号：F291.1 文献标识码：A 文章编号：1 绪论城市作为一个规模庞大，结构布局复杂，且不断发展变化的系统，它的变化不仅体现在人口数量的增加，经济水平的提高，还表现在城市空间结构和功能的变化。
用遥感手段对其进行研究已经有很多学者进行了尝试，如在城市扩张变化研究中，江清霞等人综合运用图像自动识别分类与目视解译相结合的方法，通过提取扩展变化信息，分析出北京市建成区的变化是以老市区为中心向四周辐射蔓延的规律[1]，但是此方法较适合研究城市结构复杂的图像；岳埠等人利用祖厉河流域1987，1993，2003年的TM图像和2000年的ETM+图提取归一化植被指数(NDVI)，根据盖度等级的空间分布特征，比较分析了祖厉河流域植被覆盖变化情况[2]。
2 研究内容2.1 研究数据与平台本文所用遥感数据为沈阳市1981年10月14日MSS影像，2000年7月7日和2003年3月10日ETM+影像，2007年6月17日TM影像。
所应用的研究平台是ENVI遥感图像处理软件。
2.2 城区研究概况沈阳市位于中国东北地区的南部，辽宁省的中部，在东经122度25分9秒~123度48分24秒、北纬41度11分51秒~43度2分13秒之间。
东西长115公里，南北长205公里。
沈阳市国土总面积为1.3万平方公里，市区面积3495平方公里，建成区面积793平方公里，居住人口1002.6万，全市户籍人口786万人，市辖区户籍人口513.5万[3]。
遥感技术在城市规划中的应用与发展随着城市化的快速发展，城市规划对于城市的发展和建设变得越来越重要。
为了更好地了解城市的地貌、建筑物分布和绿地覆盖情况等，遥感技术开始广泛应用于城市规划中。
一、遥感技术在城市规划中的应用遥感技术是通过卫星或无人机等航空器对地面进行高空影像拍摄和数字高程模型生成等技术，获取并处理城市地理信息的技术手段。
遥感技术的优点在于其相对低成本，高效率以及能够获取大面积覆盖的数据。
在城市规划中，遥感技术可以应用于以下几个方面：1.土地利用动态监测城市是不断发展和变化的，遥感技术可以帮助城市规划者实时掌握城市发展的情况，了解城市土地利用的动态变化，包括新建筑物的增加，空地的减少和土地的转换等。
这对城市规划者制定城市发展规划和决策有着十分重要的作用。
2.城市地貌分析城市地貌对于城市规划十分重要。
利用遥感技术，可以获取城市地貌测绘数据，绘制出城市的高程地图以及三维城市模型，精准的绘制它们对城市规划者更好的了解城市的地貌；同时还可以分析出城市地形对各种建筑和交通工具安全及城市排水系统的影响。
3.建筑物分布分析遥感技术可以获取城市建筑物的分布情况及其在城市中所处的位置、小区的格局分布等。
在城市规划中，了解城市建筑的分布状况有助于更好地规划城市空间结构，进而促进城市的可持续发展，主要由城市景观的优化和提高生活品质等等。
4.绿地覆盖监测城市空气质量及宜居度与城市的绿地覆盖程度关系十分密切。
通过利用遥感技术，可以获取到城市绿地的分布情况和数据，进而评估城市的绿地覆盖程度。
这可以帮助城市规划者更好地把握城市生态建设方向，优化城市美化工程而从而实现自然生态和人文空间之间的良性互动促进。
二、遥感技术在城市规划中的发展趋势尽管遥感技术已经被广泛应用于城市规划领域，但是它的应用仍然有待进一步发展。
1.数据精度得到提高城市空间与城市建筑的精度需要分别满足的需求痛点，加强相应的技术手段可以提升遥感技术的数据精度。
遥感技术在城市规划中的应用分析引言随着城市化进程的加速，城市规划成为城市可持续发展的重要方面之一、而遥感技术以其高效、全面、实时的特点，为城市规划提供了可靠的数据支持。
本文将分析遥感技术在城市规划中的应用，探讨其对城市规划的作用和优势。
一、遥感技术在城市规划中的数据获取与分析遥感技术通过获取和分析空间数据，为城市规划提供了必要的信息。
首先，遥感技术可以获取高分辨率的卫星影像，帮助规划师了解城市地貌、土地利用和土地覆盖等基础信息。
其次，遥感技术还能获取城市的人口密度、人口分布等人口信息，帮助规划师更好地了解城市的人口状况。
此外，遥感技术还可以获取大气污染、水质状况等环境信息，为城市环境规划提供重要参考。
二、遥感技术在城市土地利用规划中的应用城市土地资源有限，如何科学合理地利用土地，是城市规划的核心问题之一、遥感技术可以通过获取卫星影像，实时监测土地利用情况，并进行定期更新。
通过遥感技术，规划师可以了解城市建设用地、农用地、森林和草地等不同类型土地的分布与面积，从而合理规划土地的利用与开发。
此外，遥感技术还可以帮助规划师分析土地利用的变化趋势，评估土地利用对城市发展的影响，提供决策依据。
三、遥感技术在交通规划中的应用城市交通规划是城市规划中的重要组成部分。
遥感技术可以通过获取卫星影像、地理信息系统（GIS）等手段，绘制城市交通网络图，包括道路、公交线路、地铁线路等。
通过遥感技术，规划师可以全面了解交通网络的分布、密度和负荷情况，评估交通设施的状况。
同时，遥感技术还可以帮助规划师分析交通拥堵状况，预测未来交通需求，从而制定合理的交通规划。
四、遥感技术在城市环境规划中的应用城市环境是城市可持续发展的重要因素之一、遥感技术可以通过获取卫星影像、监测大气、水质等环境参数，了解城市环境质量。
通过遥感技术，规划师可以分析城市内外污染源的分布情况，预测环境污染的扩散趋势，制定相应的环境管理措施。
同时，遥感技术还可以帮助规划师评估城市绿地覆盖率、植被状况等生态环境指标，提出相应的城市绿化规划。
遥感技术在城市规划中的应用现状城市规划是指在城市建设过程中对城市进行的规范化、统一化、有计划和长远性的管理。
这是一个复杂的工程，需要从多个方面综合考虑，以便为城市居民创造一个更美好的居住环境。
遥感技术在这一领域也扮演着重要的角色，提供了准确的数据和图像，以便使设计者更好地了解城市的结构和人口分布情况，基于这些数据，进行更好的规划和决策。
一、遥感技术简介遥感技术是通过使用各种传感器来获取大范围地区的数据，并将数据转换成图像的过程。
这些传感器包括红外线摄像机、雷达、卫星等设备。
传感器探测周围物质时发射的能量，周围物质会反射或辐射出不同的信号。
接受器对信号进行处理并转换成人类可看到的图像。
二、遥感技术在城市规划中的应用1. 地图制作在城市规划中，地图是一项关键工作，它展示了城市内部所有街道、区域、绿化带和其他重要设施的具体位置。
遥感技术的图像可以作为地图的主要来源，它可以在较短的时间内提供大规模的地理空间数据。
2. 基础设施规划基础设施包括道路、桥梁、电缆、管道、水库等等，遥感技术可以提供大规模、多类别的基础设施信息，以便规划者准确了解城市的基础设施情况。
进一步，这些数据可以用于基础设施的评估和更新。
3. 土地利用状况评估城市土地利用状况评估可以提供城市的概况，如建筑用途、开发活动、绿化区域等特征。
使用遥感技术可以获取大量的评估数据，包括土地面积、更新时间和被覆盖的类型。
这些数据可以帮助规划师更好地了解城市土地利用情况，以便在未来的规划中做出更好的决策。
4. 人口分布测量人口是城市规划的重要因素之一，有了准确的人口数据，城市规划者可以更好地了解公共设施和其他基础设施的需求。
遥感技术提供了测量城市人口密度和分布的方法，它可以准确的将城市人口数量和分布图像化，以便规划师更好地制定人口密度的规划。
三、遥感技术在城市规划中的挑战1. 数据量庞大遥感技术提供的数据量十分巨大，大规模数据的处理也需要相应的硬件和软件设备以及技术人员。
基于历史卫星遥感影像对城区空间形态演变的研究以山东省潍坊市为例收稿日期:20230330;修订日期:20230524;编辑:陶卫卫基金项目:潍坊市社会科学规划研究课题作者简介:张现峰(1986 ),男,山东昌乐人,工程师,主要负责地籍与不动产登记管理㊁卫星遥感应用研究工作;E m a i l :s h e n n o n g747@163.c o m张现峰1,刘乾忠2,宫昌华2,杨先连2,钱淑君3,肖艳丽3,郭志谦3(1.昌邑市自然资源和规划局,山东潍坊261300;2.潍坊市规划编制研究中心,山东潍坊 261041;3.山东省地质矿产勘查开发局第四地质大队,山东潍坊 261021)摘要:基于潍坊市近50年来历史遥感影像,通过人机结合的方式,对历史影像进行中心城区范围提取,并开展面积变化㊁扩张速度和扩张强度㊁紧凑度㊁分形维数㊁重心迁移等相关指数的统计分析,发现潍坊市中心城区扩张的历史演变规律㊂通过提取水系㊁道路等城市发展相关要素,分析对其历史变化情况进行专题分析,以此为城市发展和规划提供数据和决策支撑㊂研究发现,潍坊市中心城区的空间形态演变规律初期向东侧发展,与寒亭区㊁坊子区形成三角状星型结构㊂后发展形成东西一体相连的单中心城区结构,最终形成潍坊市中心城区东西㊁南北十字结构㊂关键词:遥感影像;空间形态;历史演变;动态监测;山东潍坊中图分类号:P 208 文献标识码:A d o i :10.12128/j.i s s n .16726979.2023.07.007引文格式:张现峰,刘乾忠,宫昌华,等.基于历史卫星遥感影像对城区空间形态演变的研究以山东省潍坊市为例[J ].山东国土资源,2023,39(7):3945.Z HA N G X i a n f e n g ,L I U Q i a n z h o n g ,G O N G C h a n g h u a ,e t a l.S t u d y on U r b a nS p a t i a lM o r p h o l o g y E v o l u t i o nB a s e do nH i s t o r i c a l S a t e l l i t eR e m o t eS e n s i n g I m a g e s S e t t i n g W e i f a n g C i t yi nS h a n d o n g P r o v i n c e a s a nE x a m p l e [J ].S h a n d o n g La n da n dR e s o u r c e s ,2023,39(7):3945.0 引言潍坊是环渤海地区重要节点城市,是连接山东半岛和内陆地区的重要交通枢纽,已列入全国性综合交通枢纽城市㊂伴随潍坊市市政府驻地的迁移,在市委市政府的大力支持下潍坊高新技术产业开发区建设走上了快车道,潍坊市中心城区也不断向东侧发展,特别是坊子新区和高铁新片区的建设落地,促进了城市格局向南北两侧发展,中心城区发展形态主要向东南和东北方向扩张,在经济发展新形势下,研究中心城区历史演变规律,为潍坊市进一步城市发展规划提供基础数据支撑和决策依据㊂卫星遥感影像数据是获取地球资源与环境信息的重要手段,具有一定的历史记录性,其监测范围广㊁重访周期较短,广泛应用于农业㊁林业㊁地质㊁海洋㊁气象㊁水文㊁军事㊁环保等各领域[1],是较为完整记录城市发展变迁过程的历史资料㊂本研究充分挖掘海量历史影像的潜在价值,依据潍坊市近50年来的历史卫星影像,基于卫星遥感技术,提取潍坊市中心城区历年边界范围,将50年分为4个阶段进行分析,分别为建国建设阶段㊁改革开放阶段㊁房产改革阶段㊁新时代阶段,通过这四个具有代表性的阶段开展潍坊市城区变迁工作的研究,再现潍坊市城区演变过程,为下一步城市建设规划提供坚实的数据基础㊂国土空间规划是谋划空间发展和治理的重要工具[2],本研究可为潍坊市国土空间规划提供思路,为提高城市治理能力和体系现代化发展打下基础㊂㊃93㊃第39卷第7期 山东国土资源 2023年7月Copyright ©博看网. All Rights Reserved.1研究现状城市形态变化是评价城市发展扩张的重要指标,城市空间结构识别是城市规划和城市资源空间优化的一项重要手段和基础性工作[34]㊂目前基于卫星遥感技术,已开展部分城市演变研究,主要基于扩张速度和扩张强度㊁紧凑度㊁分形维数㊁重心迁移等各项指数反应城市形态㊂罗家东等[5]基于L a n d-s a tT M影像,分析2000 2018年宜春市主城区城市扩张特征和形态演变㊂何丽丽等[6]基于2006年㊁2012年㊁2014年和2017年高分辨遥感影像,利用遥感㊁G I S技术对禅城区自行政区划调整以来城市形态演变的特征和驱动因素进行分析㊂于晓歆等[7]以2000 2013年多源遥感影像为数据源,提取了重庆市主城区4个时相的城区范围,并分析了城市空间扩展的时空变化情况和城市外部形态特征演变等㊂毛禹等[8]利用三期遥感影像,对重庆市主城区土地利用演变情况进行了分析,并综合景观指数分析了人类活动的影响程度㊂周在辉等[9]利用1990 2016年遥感影像,从城市空间扩展和城市外部形态的时空特征两方面,借助地理信息技术和遥感技术分析酒泉城市空间形态演化规律,并进行了驱动力分析㊂杜军等[10]基于历史遥感影像㊁基础地理信息数据,开展北京城区边界信息提取,从城市扩展过程㊁空间形态㊁扩展类型㊁空间结构演变4个方面对北京市城区空间演进过程进行了分析㊂石婷婷等[11]依据潜江市5个不同年代的基础地理信息资料,通过对潜江市建成区的范围㊁面积㊁延伸率㊁形状比㊁紧凑度等监测指标进行了统计分析㊂彭媛媛等[12]基于L a n d s a t影像和夜光数据,采用紧凑度扩张速度重心迁移等指标分析了1993 2010年广州建成区时空扩张特点及其驱动因子㊂刘晓等[13]以8期历史遥感影像,研究聊城市1987年以来空间扩展特征,并进行了驱动力分析㊂目前基于潍坊市对中心城区历史演变研究趋于空白,本文对潍坊市中心城区历史演变规律和发展变化情况进行了较为系统的分析,并且充分利用了连续50年遥感影像数据,保持了较好的数据连续性,增加了分析结果的可靠性㊂2研究方法2.1数据源本研究采用L a n d s a t系列卫星影像为数据源,影像时间为1973 2022年,共计50年㊂尽可能选取每年度春季或秋季无云影像,其中1973 1983年使用L a n d s a t14M S S卫星影像,1984 2012年使用L a n d s a t45T M影像,2013 2022年使用L a n d s a t7E T M+和L a n d s a t8O L I影像㊂L a n d s a t 系列卫星参数详见表1㊂表1 L a n d s a t系列卫星参数卫星发射时间停用时间传感器分辨率/m重访周期L a n d s a t11972/7/231978/1/6M S S/R B V8018 L a n d s a t21975/1/221983/7/27M S S/R B V40/8018 L a n d s a t31978/3/51983/9/7M S S/R B V40/8018 L a n d s a t41982/7/161993/12/14M S S/T M30/12016 L a n d s a t51984/3/12013/1/5M S S/T M30/12016 L a n d s a t71999/4/152003年出现条带E T M+15/30/6016 L a n d s a t82013/2/11在轨O L I/T I R S15/30/10016L a n d s a t卫星幅宽较大,三景影像即可完整覆盖潍坊市,所采用影像的行列号分别为120035㊁121034㊁121035㊂影像覆盖情况如图1所示㊂1 潍坊市界线;2 121035覆盖范围;3 120035覆盖范围;4 121034覆盖范围图1影像覆盖范围示意图(红色框线为潍坊市界限) 2.2城区扩张演变分析方法主要采用城区扩张速率和扩张强度指数分析潍坊市城区扩张的演变规律[1415],采用紧凑度㊁分形维数和重心迁移模型进行城区形态演变规律分析㊂㊃04㊃第39卷第7期山东国土资源2023年7月Copyright©博看网. All Rights Reserved.(1)扩张速率计算公式A G A=U A(n+i)-U A in(1)式中:U A i为第i年中心城区面积;U A(n+i)为第n+i 年的中心城区面积;n以年为单位的时间间隔㊂(2)扩张强度的计算公式M=ΔU i jΔt i jˑU L A i jˑ100%(2)式中:ΔU i j为i到j时期中心城区面积变化值;Δt i j 为i到j时期的时间跨度;U L A i j为时间i内中心城区面积㊂扩张速率表示不同阶段中心城区扩展面积的年增长率,用以表征各个阶段中心城区扩展的总体规模和趋势㊂扩张强度反映的市扩张面积占总面积的百分比,常用来衡量和表达城区的扩展状态,扩张强度数值越大表明中心城区扩张越快,反之扩张较慢㊂(3)紧凑度紧凑度常用来反映区域形状的特征㊂当平面形状不同时,相同的投影面积往往也能反映出不同的空间紧凑度㊂通常采用B a t t y提出的计算公式(3)[16]:B C I=2πA P(3)式中:A为中心城区的面积;P为研究区中心城区的周长;B C I数值一般是在0~1间,越大则形状越紧凑,也越接近于1,形状则更接近于圆形[17]㊂(4)分形维数分形维数的数值可以对城市在不断扩张的过程中的内部结构进行评价,通过中心城区周长和中心城区面积计算获得㊂当分形维数增大时说明研究区中心城区的发展扩充以向外扩张为主;而当分形维数在减小时则说明在该研究区间内中心城区的扩张以内部填充为主㊂一般以1.5为参考界限,分形维数的计算公式如下[18]:D=2l n(P/K)l n(A)(4)式中:P代表中心城区周长;A代表中心城区斑块的空间面积值;K为常数,通常取4㊂不同分型维数的图形特征如表2所示㊂(5)迁移重心模型城市重心是城市能够保持均匀分布的平衡点,是衡量城市结构在空间分布上的一个重要指标,通表2不同分型维数的图形特征D=1<1.5=1.5>1.5=2图形特征形态最简单为正方形图像趋于简单图形处于不稳定和稳定的临界点图形区域复杂等面积下最复杂图形过研究城市重心迁移距离和偏移角度能够描述出中心区域的扩展方向和主要变化路线㊂X t=ðni=1(C t iˑX i)ðn i=1C t i(5)Y t=ðni=1(C t iˑY i)ðn i=1C t i(6)式中:X t,Y t分别表示在t年的中心城区重心坐标; X i,Y i分别为第i个地块的几何中心坐标;C t i为第i个地块的面积[19]㊂提取各个年份建成区的重心[20],对各种分析结果进行统计分析,最终得到潍坊市中西城区历史演变综合分析结果㊂2.3数据处理对影像数据进行辐射定标㊁大气校正㊁几何校正㊁影像融合㊁镶嵌裁剪等处理㊂3中心城区历史演变研究3.1中心城区历史演变过程研究3.1.1中心城区空间范围历史演变依据4个阶段进行演变分析,中心城区范围扩张图(图2)㊂建国建设阶段:基于1973年卫星遥感影像中心城区面积约6k m2㊂1978年面积约10.67k m2㊂改革开放阶段:即1978 1992年,整体增长较为平稳,呈缓慢增长趋势,1986年中心城区面积出现明显增加,约31.89k m2㊂房产改革阶段:即1992 2012年,中心城区面积快速增长,呈阶梯增长趋势㊂此阶段2000年为分水岭,2000年之前潍坊市中心城区扩张速率一直较为缓慢,主要向东侧和南侧扩张㊂2000年后中心城区面积开始大幅扩张,东西一体相连的单中心城区结构形成㊂㊃14㊃第39卷第7期技术方法2023年7月Copyright©博看网. All Rights Reserved.1 1973年;2 1978年;3 1992年;4 2002年;5 2022年图2 潍坊市中心城区范围扩张图新时代阶段:即2012 2022年,中心城区整体面积匀速向东西2个方向扩张㊂2022年中心城区面积达302k m 2,中心城区范围东西较南北方向略长,整体呈东西㊁南北十字结构㊂3.1.2 中心城区扩张分析通过城区扩张速率和扩张强度指数分析潍坊市城区扩张的演变规律㊂以扩张速率ȡ10k m 2㊁6~10k m 2㊁2~6k m 2㊁ɤ2k m 2,划分扩张速率类型为高速㊁快速㊁中速和低速㊂以扩张强度ȡ19.2%㊁10.5%~19.2%㊁5.9%~10.5%㊁ɤ5.9%,划分强度类型为高速扩张㊁快速扩张㊁中速扩张和低速扩张(表3)[21]㊂表3 中心城区扩张速度和扩张强度表研究阶段面积增量/k m 2扩张速度/k m 2/年扩张强度/%扩张速度类别扩张强度类别建国建设阶段4.830.9716.50低速扩张快速扩张改革开放阶段28.691.9116.15低速扩张快速扩张房产改革阶段189.899.4923.39快速扩张高速扩张新时代阶段72.747.272.98快速扩张低速扩张建国建设阶段即1973 1978年扩张速度为低速扩张类型,扩张强度相对较大㊂改革开放阶段即1978 1992年为中低速扩张交替类型,在1986年扩张强度出现少量增大㊂房产改革阶段即19922012年为由中低速扩张至高速扩张变化发展类型,2000 2005年扩张速率和强度都呈大幅度增加,自2005年扩张速率和扩张强度都开始转为下降趋势,到2011年,下降趋势减缓,逐渐趋于平稳㊂新时代阶段即2012 2022年为快速扩张类型,扩张强度降低,为低速扩张类型(图3)㊂3.2 中心城区空间形态演变规律3.2.1 紧凑度分析潍坊市中心城区紧凑度整体趋势为紧凑到松散的反复交替,说明中心城区一直处于内部发展和向外扩张的循环状态㊂1973年左右城市处于发展初期阶段,紧凑度指数较高,是由于中心城区面积较小,城区内部结构简单㊂1973 1978年,紧凑度指数大幅度下降,城市正处在发展阶段㊂1978 1986年,城市出现一定程度的扩张,紧凑度指数下降;1986 1992年,又转为内部发展㊂1992 2000年紧凑度指数变化较小,相对稳定,城区处在缓慢扩张和内部建设阶段;2000 2012年紧凑度指数波动明显,中心城区处于快速发展阶段㊂2012 2022年,中心城区紧凑度指数持续在0.3左右上下浮动,在2018年出现程度较小的城区范围扩张,其后基本都处于城区范围内部发展建设阶段(图4)㊂城市在前期的发展过程中主要为外延式扩张,当城市发展到成熟的阶段城市由外延性扩张为主转向内部更新和填充为主的扩张方式,城市更加紧凑[22]㊂3.2.2 分形维数分析由图4可知,1973年 1978年,分形维数出现较大波动,在1975年出现一次明显下降㊂19781992年期间,1986年以前,分形维数指数相对较高,基本均大于1.5,说明1986年以前,潍坊市中心城区整体处在外延式扩张阶段,城市形态较为复杂㊂1986年后,分形维数指数开始下降,持续在1.4左右上下波动,城区基本以内向填充的发展方式为主㊂1992 2012年期间,在2000 2006年分形维数出现较大波动,几次下降至1.3㊂说明城市内部发展明显㊂2012 2022年,分形维数基本稳定在1.4左右,城市形态逐渐趋于稳定发展阶段㊂3.2.3 重心迁移分析1973 1994年,中心城区重心主要在潍城区,并不断向东迁移㊂1994年以白浪河为界,将白浪河以东划分为奎文区,中心城区重心从潍城区转至奎文区㊂90年代后期,潍坊市政府驻地向东搬迁约3k m ,迁址后城区重心持续向东南发展,重心迁移发展变化如图5所示㊂3.3 专题动态变化趋势分析3.3.1 水系动态变化分析以2022年中心城区为提取范围,提取河流水系分布情况㊂1973 2022年,潍坊市中心城区水系分㊃24㊃第39卷第7期 山东国土资源 2023年7月Copyright ©博看网. All Rights Reserved.图3 中心城区扩张速度㊁强度对比图图4 中心城区空间紧凑度曲线图布面积整体呈现增长趋势,1973年水系分布面积1.8k m 2,2022年较1973年,水系面积增加约4.5k m 2㊂1981年 1990年,潍坊市中心城区水系呈现枯水状态㊂自1990年开始恢复库容,其后分布面积一直相对稳定㊂至2005年,水系分布面积开始出现较大量增加,2005年潍坊市开始对白浪河流域开展综合治理,经过治理后,中心城区水系面积增加至6k m 2左右,并保持相对稳定㊂3.3.2 道路动态变化分析基于1984 2022年遥感影像,提取影像中大于一个像元宽度的中心城区道路分布㊂1984年,潍坊市中心城区仅有几条相互交错的主干道,并且道路集中分布,长度较短㊂1992年开始,高速公路不断落成,主干道路增加,并快速向四周延伸,潍坊中心城区主要道路基本稳定,东风街在10年间持续向四周延伸,东西两侧增加部分南北路,完善了高速路口的通达性,建设多处匝道㊂2012年已形成较为完善的中心城区交通路网,多处道路取消环岛,设立高架桥和地下通路,以减轻道路压力㊂2019年,潍坊市着手打造 四纵四横一干线 快速化通行网络,4条 内圈 主干道和主干线在1992㊃34㊃第39卷第7期 技术方法 2023年7月Copyright ©博看网. All Rights Reserved.1 重心点;2 潍坊市市政府驻地;3 中心迁移路径图5潍坊市中心城区重心迁移图年基本建设完成,4条 外圈 主干道在2012年基本建设完成,宝通街㊁潍县中路等在2021年至2022年进行了进一步建设,提升了跨区域道路的通达性,有效缓解中心城区交通拥堵(图6)㊂1 道路;2 道路名称图6 四纵四横一干线 快速化通行网络图3.3.3人口变化分析根据人口统计资料显示,潍坊市市区人口一直在不断增长过程中,根据潍坊市城区扩张面积情况分析,2004年前潍坊城区面积缓慢增加,2005年左右,城区面积开始出现大幅扩张,扩张速率激增,同时在2005 2010年期间,紧凑度指数和分形维数指数波动较大,说明城区处在内部发展阶段,对应人口增长过程,2008年以前,潍坊市区人口一直处于缓慢增长状态,2008年前后城区人口出现较大幅度增长,与分析结果较为一致,说明在此时间段内,城市内部发展,人口数量增幅较大㊂此后城区扩张速率下降并逐渐趋于平缓,人口增长速率也逐渐降低㊂4结论(1)潍坊市作为历史文化名城,但对其历史演变机制的研究甚少,本文分析了潍坊市近50年的历史演变过程,相较于传统的统计数据分析和调查㊁调研分析,充分利用历史遥感影像的可追溯性和客观记录性,汇集潍坊市近50年卫星遥感影像,通过遥感技术的动态监测和变化分析能力,开展了50年长时序逐年监测分析,以城市 老照片 的方式重现了潍坊市中心城区近50年的空间形态变化,更真实地反映和记录了城市的历史变化格局,填补了潍坊市历史演化机制研究的空白㊂(2)在影像分析的同时,结合相关指数加以统计分析,直观展示了城区空间格局变化,通过统计数据的形式对其变化规律和发展趋势进行进一步分析,在此基础上又增加了水系㊁道路专题变化检测分析,更好地把握潍坊市城区发展变化的整体规律㊂(3)潍坊市中心城区的空间形态演变规律大体由初期的潍城区向东侧发展,与寒亭区㊁坊子区形成三角状星型结构㊂再到奎文区㊁高新区的快速发展形成东西一体相连的单中心城区结构㊂伴随寒亭区高铁新城及坊子新区的大力建设,最终形成潍坊市中心城区东西㊁南北十字结构㊂中心城区的扩张水平与经济发展的速度高度契合基本体现出中心城区空间形态演变的规律㊂致谢:感谢美国地质勘探局(U n i t e dS t a t e s G e o-l o g i c a l S u r v e y,U S G S)提供的L a n d s a t系列遥感数据㊂参考文献:[1]于国强,宋君陶,于军令,等.面向遥感影像分类的时延权重及群体分类P S O改进方法[J].山东国土资源,2022,38(8):2833.[2]胡由之,王勇,刘德成.浅谈如何在国土空间规划编制中找准县级市的空间发展格局:以龙口市为例[J].山东国土资源,2022, 38(11):6570.[3]王新生,刘纪远,庄大方,等.中国特大城市空间形态变化的时空特征[J].地理学报,2005(3):392400.[4]吴启倩,钱乐祥,吴志峰.基于多源数据的特大城市空间结构识别及空间形态研究[J].地理信息世界,2020,27(5):3238.[5]罗嘉东,华怡凯,熊光康,等.基于遥感的宜春主城区城市空间扩展时空特征及形态演变[J].安徽农学通报,2021,27(21):㊃44㊃第39卷第7期山东国土资源2023年7月Copyright©博看网. 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遥感技术在城市规划中的应用近年来，随着城市化进程的加快，城市发展面临越来越多的挑战。
城市规划成为保证城市可持续发展的重要手段。
遥感技术作为一种非接触式的数据获取技术，被广泛应用于城市规划领域，为城市规划带来了许多便利和创新。
一、遥感技术在城市规划中的数据获取遥感技术通过空中或卫星传感器获取的数据为城市规划提供了大量必要的信息。
通过遥感技术，我们可以获得城市的地形图、卫星图像、高清影像等数据，提供了城市规划师了解城市形态、土地利用、环境状况等方面的重要依据。
这些数据的获取不仅速度快、精度高，而且相较于传统的实地调查，成本相对较低，提高了城市规划过程的效率和准确性。
二、遥感技术在城市规划中的土地利用评估城市规划中的土地利用评估是指对城市土地资源进行科学评估，为合理的土地利用和空间布局提供决策依据。
通过遥感技术，可以对城市土地利用情况进行快速、准确的评估。
遥感图像可以提供详细的土地利用分类，帮助规划师了解城市不同地区的用地情况，为区域经济发展、生态环境保护等方面的决策提供科学依据。
三、遥感技术在城市规划中的环境评估城市规划中的环境评估是指对城市环境状况进行全面评估，包括空气质量、水体污染、噪声污染等方面。
遥感技术可以通过获取大范围的数据，对城市的环境状况进行监测和分析。
例如，通过遥感技术可以实时监测城市的空气质量，提供数据支持给城市规划者，以便他们采取相应的措施来改善环境质量。
四、遥感技术在城市规划中的交通分析城市交通规划是城市规划中的重要组成部分，而遥感技术也可以为城市交通规划提供有价值的数据支持。
通过遥感技术，可以实时监测城市的交通流量、交通拥堵情况等，提供给规划师更准确的交通数据，为交通规划提供科学依据。
此外，遥感技术还可以帮助规划师确定交通网络的布局及公共交通的优化，提高城市交通的效率和便利性。
五、遥感技术在城市规划中的灾害风险评估灾害风险评估是城市规划中必不可少的一环。
通过遥感技术，我们可以获取到城市的地质、地貌、水文等数据，分析城市的灾害风险，为规划师制定防灾减灾策略提供科学依据。
使用遥感图像进行城市更新和历史城区保护随着城市化的快速发展，城市更新和历史城区保护变得越来越重要。
同时，遥感图像作为城市规划和保护中的一种重要工具，也受到了广泛的关注和应用。
本文将探讨使用遥感图像进行城市更新和历史城区保护的方法和意义。
一、遥感图像在城市更新中的应用遥感图像是通过卫星、飞机等遥感手段获取的城市影像资料，具有全球覆盖、高时效性和高空间分辨率等特点。
在城市更新中，遥感图像可以提供大范围的信息，帮助规划者了解城市区域的现状和发展趋势。
通过对遥感图像的分析，可以获取城市土地利用的详细信息，如道路、建筑物、绿地等，为城市更新提供科学依据。
首先，遥感图像可以帮助确定城市发展的潜力和方向。
通过对遥感图像的解译，可以分析城市地貌、土地利用状况等信息，进而评估土地利用的合理性和城市发展的空间布局。
同时，遥感图像也可以帮助规划师发现城市更新的机会，如空置的土地、旧工厂等，为城市更新提供可行性建议。
其次，遥感图像还可以用于评估城市更新的效果。
通过对遥感图像的变化分析，可以了解城市更新前后的土地利用变化情况，如新建的建筑物、拆除的老旧建筑等。
这些信息可以帮助规划师评估城市更新的效果，及时调整和优化城市更新的策略。
最后，遥感图像还可以用于城市更新的过程监测。
通过定期获取遥感图像，可以跟踪城市更新的整体进展，并及时发现和解决问题。
例如，在施工过程中，可以利用遥感图像检查建筑物的质量、施工进度等，确保城市更新工作的顺利进行。
二、遥感图像在历史城区保护中的应用历史城区是一个城市文化的重要组成部分，也是人们对城市历史和文化传承的见证。
然而，由于城市化的快速发展，历史城区面临着许多威胁，如拆迁、城市扩张等。
在历史城区保护中，遥感图像可以提供重要的支持。
首先，遥感图像可以用于历史城区的调查和评估。
通过获取历史遥感图像，可以还原历史城区的原貌，了解城市发展的历史演变过程。
同时，遥感图像还可以提供城市建筑物的详细信息，如建筑物的形式、材质等，帮助保护者了解历史城区的风貌和特色。
基于遥感影像的城市化进程分析基于遥感影像的城市化进程分析摘要：随着社会的发展，城市化现象越来越普遍，城市规模不断扩大，生态环境及人文景观也随着城市化进程而改变。
本文通过RS和GIS结合的方法研究了陕西省汉中市近几年来的城市发展状况。
根据2003年和2010年的LandSat5 TM影像提取了汉中市的NDVI值、土地利用状况、亮度温度值、地表温度TS值，通过遥感影像解译和GIS可视化分析得到了城市化与城市生态景观变化的关系，对城市生态研究有一定指导意义。
关键词：遥感；GIS；城市化；NDVIStudy of the Urbanization Process Based onRemote-Sensing ImageZhang Tian(Shaanxi Normal University, Tourism and environment institute, Xian in Shaanxi, 710062)Abstract: With the development of the society, Urbanization phenomenon becomes more and more common; the city scale expands unceasingly; the ecological environment and human landscape also change with the urbanization process. This paper study about the urban development situation in HanZhong with the method of RS and GIS; According to the 2003 and 2010 LandSat5 TM image, we know the NDVI value, land use status, brightness temperature value, true temperature value TS; we get the urban ecological landscape changing relations through the RS and GIS visualization analysis. This has a certain guiding significance on city ecological research.Keyword: Remote-Sensing; IS; Urbanization; NDVI中图分类号：P237 文献标识码：A 文章编号：1.研究背景城市化也称为城镇化、都市化，随着人类社会的发展，人类活动逐渐向城市集中，城市的规模也不断扩张。
合理的城市化可以改善环境，有利于提高人们生活水平，有利于经济的发展。
但城市化也会对生态环境产生一定程度的影响，相应产生的城市热岛效应也在潜移默化的影响人们的生活[1]。
近几十年来，关于城市化进程的研究越来越受到人们的重视，持续加速的城市化对城市气候及环境产生了深远的影响,研究城市扩张有重要的意义。
如何定量的监测和分析其进程已成为当前城市环境研究的重要内容。
遥感影像可以真实的反演地面的变化，且LandSat5卫星的短周期观测也为真实影像信息的提取提供了优势条件[2]。
LandSat5 的TM影像具有7个不同波段，其中3、4波段可以提取NDVI 值，6波段（热红外波段）可以反映地表温度，通过对3、4、5波段的解译又可以得到土地利用信息，所以遥感图像成为了研究城市化进程的有效手段。
本次实验采用RS与GIS相结合的方法，分析陕西省汉中市城市扩张和植被覆盖、土地利用及城市亮度温度、地表真实温度TS之间的关系。
根据2003和2010年两个时期的LandSat5 TM影像提取了研究区的土地利用情况、亮度温度信息、地表真实温度TS信息、NDVI 信息。
预期分析结果是：城市扩张与城区分布呈正相关，与城市亮度温度及地表真实温度TS呈正相关，与植被覆盖呈负相关。
2.研究区概况与数据来源汉中市位于陕西省西南部，汉江上游，北倚秦岭、南屏大巴山，地势南北高，中间低，中部是汉中盆地。
面积27246平方千米，地处东经106°~107°与北纬33°2~33°22之间。
气候属于亚热带气候区，因北有秦岭屏障，故寒流不易侵入，气候温和湿润。
本研究采用2003年6月和2010年6月两期的LandSat5 TM影像，其中TM6波段的空间分辨率为120m，其他6个波段空间分辨率为30m。
汉中市地区共覆盖6景影像，条带号在127~129之间，行编号在36~38之间；从图像上看，地面特征清晰明显，基本无云，图像干扰比较少，能够较好地反映地面状况。
全文使用遥感影像处理软件ENVI4.7和GIS图像分析软件ArcMap10.0对数据进行研究处理。
3.研究方法3.1数据预处理遥感影像来自国际科学数据共享平台，在ENVI4.7中先后进行了：1至7波段融合（其中4、3、2波段研究植被，5、4、3波段研究土地利用，6波段为热红外波段，研究亮度温度）[3]；边界裁剪；图像增强；影像拼接；矢量格式行政界线影像裁剪。
最终得到2003年和2010年汉中地区遥感影像。
3.2 NDVI提取NDVI是归一化植被指数。
它和植物的蒸腾作用、光合作用密切相关。
可以用来检测植被生长状态、植被覆盖度等；取值-1<=NDVI<=1，负值表示地面覆盖为云、水、雪等，对可见光高反射；0表示有岩石或裸土等；正值表示有植被覆盖，且随覆盖度增大而增大；对于LandSat5 的TM影像，其计算公式为：NDVI= (B4-B3) / (B4+B3)（1）式中B3，B4分别是TM3，TM4波段的DN值（即TM数据的像元灰度值），由于大气反射和散射作用，在计算之前一般先进行大气校正。
但由于NDVI是经过归一化处理的，大气校正对NDVI的计算影响很大，会造成较大误差。
故我们直接使用TM3，TM4波段的DN值计算NDVI，而不必进行大气校正，研究区2003年6月和2010年6月NDVI经ENVI 提取，保存为*.bil格式，在ArcMap10.0中重分类得到图1，其散点图见图2。
图1汉中市NDVI图Fig.1 the NDVI in HanZhong City图2汉中市NDVI散点图Fig.2 the scatter diagram of NDVI in HanZhong City3.3土地利用状况提取根据研究需要，需要对两个时相的TM影像进行土地利用状况分类，本次研究以地球系统科学数据共享平台中下载的陕西省2000年1:10万土地利用分类为参照，并在对2010年影像行监督分类时对比最新一期的Google earth影像，最终将汉中市土地利用类型分为：耕地、林地、居民地、水体、裸地、草地6种类型。
在监督分类过程中，经Compute ROI Separability计算的ROI 样本的可分离性参数均>1.8，说明样本选取较好。
我们选择最大似然法（Maximum Likelihood）分类且对结果进行了混淆矩阵精度评价[5]。
得到本次的总体分类精度Overall Accuracy =(29953985/3467729) 86.9044%。
得到的2003年6月和2010年6月这两个时相的土地覆盖分类结果见图3 (其中红色部分为居民地；绿色部分为林地、耕地、草地；黄色部分为裸地及道路；蓝色部分为水体）。
为了更加直观的了解2003至2010年土地利用变化情况，在ENVI 中将分类结果转化为矢量数据，并进行求和统计，在excel中制作统计表如表1。
图3汉中市土地利用分类图Fig.3 The classification of land use in HanZhong City表1 汉中市2003至2010年土地利用变化状况Table.1 the change of land use from 2003 to 2010 in HanZhong City3.4城市亮度温度提取亮度温度是遥感器所观测到的热辐射强度相对应的温度，是地表温度、地表比辐射率、大气温度以及大气透过率等因素综合的体现。
真正的地表温度因受到大气状况、地表比辐射率等多种因素的影响，相关参数不易计算，精度难以保证[6]。
所以我们选择亮度温度来体现城市地表热情况。
LandSat5第6段对热非常敏感，可辨别地表温度差异。
故将6景影像第6波段进行裁剪和拼接，得到2003年和2010年band6的影像；对于TM数据，各像元所接收到的辐射强度L与其DN值的关系为[4]：L=L min + (L max - L min)QDN/Q max（2）其中：L为各像元所接收到的辐射强度；QDN即TM数据的像元灰度值，Q max为最大的QDN值；L max和L min为像元收到的最大和最小辐射强度值，是发射前已预设的第6波段常量。
当L min=0.1238时，QDN=0，当L max=1.56时，QDN=255。
故（2）式可简化为：L＝0.1238＋0.005632156QDN（3）继而，各像元的亮度温度T与像元灰度值的关系为：T＝K2/In(1+K1/L)（4）其中：K1、K2为卫星发射前预设的常量，具体参数见表2。
故对于本实验来说：T=1260.56/In (1+60.776/ (0.1238+0.005632156*QDN)（5）根据公式（5），利用GIS图像分析软件ArcMap10.0对亮度温度提取结果进行可视化，得到03、10年亮度温度分布图，见图4。
表2 LandSat5与LandSat7亮度温度反演常数Table.2 the constant about temperature of LandSat5 and LandSat7图4 汉中市亮度温度图Fig.4 the temperature in HanZhong City3.5地表温度TS反演LandSat5第6波段也可以反映地表真实温度TS，它是地球环境分析的重要指标，也是直观体现城市热岛效应的重要手段，近年来基于遥感图像的地表温度反演的研究越来越多。
主要的方法有：大气校正法，单通道法等等。
本文采用了辐射传输方程法对地表温度进行反演。
在进行计算之前首先要将两年的NDVI数据用ENVI软件中的Resize Data重采样为60m分辨率，与TM6 数据保持一致。
首先采用混合像元分解法计算植被覆盖度Fv，具体的计算公式如下：FV = (NDVI- NDVIS)／(NDVIV - NDVIS)（6）其中，NDVI 为归一化植被指数，取NDVIV = 0.70 和NDVIS = 0.00，且当某个像元的NDVI 大于0.70 时，FV取值为1；当NDVI 小于0.00，FV取值为0。
