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1、石家庄市城市扩展监测遥感应用研究石家庄市城市扩展监测遥感应用研究石家庄市城市扩展监测遥感应用研究石家庄市城市扩展监测遥感应用研究2008年第1期河北地质29石家庄市城市扩展监测遥感应用研究郑国庆范素英王会平(河北省遥感中心石家庄050021)摘要遥感对地观测技术可以提供丰富的城市扩展变化数据,成为城市扩展监测的主要手段.遥感对地观测技术在城市扩展监测中的发展趋势主要表现在采用高分辨率,高光谱遥感数据,对光谱特征非常相似的城市地物和人工目标物加以区分和精细分类,以提高土地利用变化监测数据的准确性,可靠性
2、和时效性.石家庄市扩展动态监测采用1987年TM(3Om)与1999年SPOT(SIn)数据融合,对石家庄城区扩展作了详细解译和分析,指出城市扩展中存在的问题.关键词城市扩展遥感解译监测遥感数据处理1遥感数据的选用和处理1.1遥感资料选用城市扩展监测可使用的遥感资料包括以下几类:瑚/E瑚卫星数据与图像;SPOT卫星数据与图像;高分辨率的卫星数据,包括IKONOS,Quiekbird等;彩色或黑白航空照片;彩红外与黑白红外航空照片,航空多光谱遥感数据.1.2遥感数据的处理(1)卫星数据校正卫星图像数据校
3、正就是对原始数据几何变形进行纠正,并将其变换为工作所需的地图.卫星图像数据校正方法有多项式法和正射纠正法.对于较低分辨率(10m以上)多采用多项式法,对于大于5m的高分辨率数据一般采用正射纠正法.(2)卫星数据配准卫星数据配准是将不同时间,不同谱段,不同传感器系统所获得的同一地区的图像数据按同名点在位置上和方位上完全叠合.卫星数据的配准方法主要有两种:相对配准,选择某一卫星数据为参考图像,将其它卫星数据与其配准,简称图像对图像的配准.绝对配准,分别完成卫星数据对地图统一坐标系的几何校正.1.3卫星数据
4、融合当前的卫星遥感数据,其空间分辨率是有区别的.同一传感器上的全色波段数据要比多光谱波段数据的空间分辨率高.用于融合的数据可以是同传感器的,也可以是不同传感器的.不同遥感数据图像融合建立在光谱特征的相关性上,从而保证了融合影像的光谱稳定性,同时获得具有光谱与纹理特征更直观的高光谱分辨率和高空间分辨率图像信息.融合的方法有IHS方法,主成分分析法,小波变换融合法,比值法等,最常用的方法是IttS方法.2,城市扩展遥感监测2.1遥感监测的方法监测方法的选择是准确可靠的进行城市扩展监测工作的关键,它一方面取
5、决于使用的数据源与质量,另一方面也取决于动态监测目的.根据数据处理流程和获取信息的特点,基本上可以概括为:分类比较法,光谱直接比较法和混合法三大类方法(见下表).总之,每一种动态监测方法都有其优势和缺陷,研究表明没有一种方法最优并适合于所有情况.因此,在动态监测之前,对可能采用的方法都应该进行定量的实验评估和比较,从而找出适合研究区特点的,经济实用的动态监测方法,以获取准确的土地利用变化信息.2.2城市扩展遥感解译内容(1)建设用地指建造建筑物,构筑物的土地.具体分类为”城镇”,”农村居民点”,”独立
6、工矿”,”公路”,”铁路”,“民用机场”,”特殊用地”,”沟渠以及水工建筑物”等二级分类.(2)耕地种植农作物的土地及种植三年以上的滩地和海涂.耕地中小于2m的沟,渠,路和田埂不扣除.(3)非耕地①收稿日期:2007—12—11;修订日期:2008—01—21;编辑:高亚峰作者简介:郑国庆(1955一),男,工程师,主要从事地质矿产勘查,遥感地质解译工作.30河j匕地质2008年第1期不同时相图像的算术运算法,比值法,多时相合成图像变化法代表植被指数法,回归法,主成分分析法,变图像分类后比较法化向量分
7、析法图像与辅助数据比较法詈套过逐像元光谱变化比较提取变化信利用遥感分类技术提取变化信息思路息.”一…’一,数据对遥感数据质量要求较高,适用于同一质量传感器相同季相的数据,要求严格的几要求何校正和辐射标准化先提取变化区,再分类后比较法先光谱比较提取变化地区,
再对变化区分类比较提取变化数量和类型信息对遥感数据质量要求相对较低,可以应嚣霪霎囊霎同光谱比较法辐射标准化,但对地面辅助资料要求较…~”高,需要严格几何校正一t-L.--IL--J~应用性的获取变化的位置和数量信息,但不能位置信息,操作简单,应用广
8、泛,但结果主..:=评价提供变化的类型信息(变化矢量分析法过分依赖于分类精度,同时由于分类本,:除外),适合单种类型的变化信息提取身局限,往往忽略细微变化信息:::’”‘3石家庄市城市扩展遥感解译分析3.1城市扩展解译分析(1)1987—1999年为我国经济高速增长时期,石家庄市的经济发展也取得了巨大成就.与此同时,城市用地规模也有了较大扩展.石家庄市主城区面积由9OOO.8公顷,扩展到12594.1公顷.净增加3623.3公顷,其中占用耕地2996公顷