开题报告-基于卫星遥感影像的城市拓展研究

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1、导师：万红答辩人：高阳基于卫星遥感影像的城市拓展研究文献综述内容选题依据研究方案进程计划一、选题依据对于城市这样一个规模庞大、结构复杂、动态变化的开放系统，必须根据其变化情况调整城市的规划和管理方案。这就需要利用先进的信息获取技术及决策支持系统对城市的发展进行有效的检测，以便及时地掌握城市发展进程中的各种新信息、新资料、新变化，促进城市的可持续发展和提高城市的管理水平。遥感技术具有对城市的现状与发展进行快速地调查和监测的优势,而数据处理分析系统具有多种数据综合分析的能力。因此，遥感技术已经成为现

2、代城市的合理规划建设与管理和解决城市发展中所出现的各类问题的重要手段。与传统的技术手段相比，具有实时性、可靠性。二、文献综述内容城市拓展研究一直都是城市研究的主要领域，也是衡量城市化水平的主要测度指标。人们视图藉此分析、揭示城市用地形成和演化的内在和外在驱动机制，比较不同类型城市拓展的特征差异。从国内外有关文献检索来看，有关城市用地规模拓展，以及GIS和RS技术在城市研究中的应用均有一定的成果。2.1城市拓展模式研究对城市土地利用现状模式进行较早研究的以伯吉斯、霍伊特、哈里斯、乌尔曼为代表的芝加

3、哥人类生态学派主要是采取历史形态学的特征描述和归纳的方法来概述城市用地空间分布特征，提出了学术界誉为三大经典城市土地利用理论：同心圆模式、扇形模式和多核心模式。它们与轴向增长模式以及后来的三地带理论等都成为人们直观认识城市用地模式的经典理论。武进指出，我国城市形态演变方式主要有四种，即由内向外的同心圆式连续扩展、沿主要对外交通成放射式扩展、跳跃式组成团扩展和低密度蔓延。他将城市外部空间演化分为点状形式、轴向扩展、伸展轴稳定、内向填充和再次轴向伸展五个阶段。姚士谋等研究了城市空间扩展过程与模式，提

4、出城市空间扩展的两个模式：1、集中型密集发展模式，又称为城市连片集中“摊烧饼”的发展模式，2、城市沿交通轴线选择有利方向呈带状发展的模式；薛东前厌倦了城市土地扩展规律，以西安为例，在城市土地扩展基本理论模式基础上，提出西安以圈层式和飞地式扩展并重的基本理念；指出西安市土地扩展的要素特征和阶段划分；刘纪远等研究了凸壳原理对城市空间扩展类别的识别方法，提出了利用该方法可以区分城市扩展的两种类型，即填充型和延伸型；并对城市形态的紧凑性进行了研究。2.2城市扩展机制研究刘盛和则全面总结了西方学者在这方面

5、的成果，认为总体上可以分为5大类机制：动力因素、“自然”机制、市场机制、社会价值机制、政治权力机制。顾朝林等则从系统动力学入手，认为城市土地利用是城市内部与外部社会、政治、经济、技术等多种因素作用的结果，是这些要素在城市土地上的反映，在自由市场体制下，这一动态过程归因于土地级差收益。2.3城市扩展动态的GIS和RS研究刘盛和、吴传军等用GIS空间分析技术，利用图像叠加分析，揭示城市土地利用扩展的空间分异规律，阐明城市土地利用扩展中心和扩展轴的时空迁移模式。关于从遥感影像提取城市扩展数据，吴宏安提

6、出了监督分类法和归一化裸露指数法(NOBI)提取城市边界信息。戴昌达等利用TM遥感数据采用遥感影像分类与目视判读相结合的方法提取不同时期的城市边界，然后进行叠合嵌套得到城市扩展信息。潘卫华等也通过TM/ETM+影像的遥感监测，利用仿归一化植被指数和计算机监督分类提取城区空间扩展信息；盛辉等人对不同时相的TM图像进行非监督的变化检测，得到二值化变化专题图，然后利用原始资料和调查数据对第二个时相的图像作监督分类，最后利用变化专题图与分类专题图叠加分析获取城市扩展情况；汪小钦采用遥感和地理信息系统一体

7、化技术，对城市时空扩展进行动态监测和模拟，并结合区域社会经济统计数据，展开城市扩展特征分布和动力机制分析。主要研究内容：以武汉主城区为研究对象，分别选取了1990年、2000年和2006年不同时相的卫星遥感影像为主要数据源，通过Landsat7TM/ETM+卫星遥感影像、ERDAS遥感处理软件、ArcView软件，在已校正的遥感图像的基础上，进行图像裁剪、增强、融合处理，通过监督分类法对武汉城区土地利用分类结果图像进行矢量叠加处理，定量分析了武汉市三、研究方案1990—2006年城市建设拓展情况

8、，并结合相关数据，分析该地区在1990—2006年间城市拓展特点，得出武汉城区动态变化趋势和规律。最后结合武汉市城区的人口、经济、城市规划等数据，分析出武汉城区过去的城市扩展规律和未来的发展趋势。3.1研究区域概况与数据预处理。对研究区的自然社会状况以及所获取的数据进行介绍，并就遥感数据进行预处理。3.2研究区域遥感影像分类和城镇信息的提取。通过对三期遥感影像的几何纠正、研究区域裁剪、图像增强等预处理，使用基于最大似然法的监督分类进行城市建设用地的信息提取。3.3研究区域城镇扩展分析。分析研究区