地表覆被与人口密度变化对城市地表温度的影响分析——以郑州市为例

以郑州市为例,基于多期Landsat遥感影像和夜间灯光数据分析了城市地表温度、不透水面、植被以及城市人口的时空变化特征,并从不透水面、植被和人口密度三个方面分析其对城市地表温度的影响.结果表明:郑州市明显存在地表温度中心城区高,郊区低的热岛效应,热岛斑块逐渐向东南部、西部和北部扩散且逐渐破碎化,热岛面积呈增长趋势;不透水面指数与地表温度呈显著的指数正相关关系,植被指数、人口密度与地表温度分别呈现出较显著的线性负相关和正相关关系.利用逐步回归的方法表明,不透水面是影响城市地表温度的主要原因,植被和人口密度也是影响城市地表温度的重要因素.     

基于遥感影像的铜川市不透水层覆盖变化研究

不透水层是指能够隔离地表水渗透到土壤的覆盖表面,以不透水层分布变化来研究铜川城市化进程。利用决策树分类结合生物物理成分指数(BCI)和裸土指数(MBSI)的方法对1986,1991,1996,2002,2007,2012和2017年的遥感影像数进行不透水层提取,采用指标分析、重心轨迹偏移等方法探究不透水层空间扩展特征,并结合统计年鉴、DEM数据研究铜川市不透水层扩展驱动机制。结果表明:文中提出的基于决策树分类模型结合BCI和MBSI的方法对不透水层提取与验证数据的拟合优度达到0.88.铜川市的不透水层面积持续增加,面积从1986年的5.7 km~2增加到2017年的61.5 km~2,年均增长速度高达1.8%,特别是2007—2017年是快速城市化时期,增长面积占31 a变化总面积的69.3%.不透水层的重心呈先北后南的阶段性变化,1986—2002年向北移动,2002—2007年向南移动,2007—2017年继续向西南方向移动。通过对驱动力指标分析表明,经济及人口增长对不透水层扩展有着直接推动作用,矿产资源分布、地理环境限制和规划政策引导为影响研究区不透水层变化的主要因素。     

北京市五环内不透水面变化研究

基于北京市2000年增强型专题制图仪和2010年专题绘图仪遥感影像,利用线性光谱混合分析模型对两幅影像实施亚像元分解,获取城市不透水面的空间较为精确的分布情况。在此基础上,结合研究区土地利用和实地资料,利用归一化建筑指数与混合光谱分析的方法,对北京市近10年来不透水面动态变化格局进行分析,研究城区不透水面的变化情况。研究结果表明:基于混合像元分析的不透水面变化信息提取方法是行之有效的。10年间北京五环内不透水面覆盖度总体上随着城市化进程呈现放射状扩张,城市建设是形成不透水面的重要驱动力之一。     

基于Landsat影像的西宁市不透水面格局演变过程

不透水面是衡量城市化进度的重要指标,准确地掌握不透水面的时空变化特征对城市协调发展以及规划布局有重要的指导意义。以西宁市为列,基于2001、2009、2017年landsat TM/OLI影像,采用增强型归一化差值不透水面指数提取不透水面信息,并结合不透水面覆盖率的变化、不透面面积年均增长率的变化、圈层理论及景观格局指数等分析近20年间西宁市不透水面的时空格局演变,旨在揭示新型城镇化背景下不透水面的时空变化规律。结果表明:①2001～2017年间西宁市不透水面扩张显著,总面积由41.58 km~2增长到96.23 km~2,年均增长率高达8.22%;②城北区不透水面面积增长率位于四区之首,城中区增长率最低;③不透水面主要分布在距城中心14 km~2区域,且不透水面由城中心向周边呈显著扩张态势,距离城市中心越远,不透水面面积增长速度越快;④不透水面内部斑块正趋于完整化、规则化发展,最大斑块所占比例(LPI)不断增加,优势度不断上升,人类活动对其空间特征的干扰作用在不断加强。     

基于Landsat 8遥感影像的北京市平原区不透水层盖度估算

随着城市化趋势愈发明显,大量的自然地表转化为不透水表面.本文应用最新发射的Landsat 8卫星影像中陆地成像仪(OLI)和热红外传感器(TIRS)中波段,通过归一化差值不透水面指数(NDISI)估算北京市平原区不透水面盖度.北京市平原区平均不透水盖度为52%,二环内不透水盖度为70%,比2007年提高了5%.西城区不透水盖度最高(71%),门头沟区最小(34%).不透水面积的变化是城市化进程的一个重要表征,准确估算城市不透水面盖度对分析城市化进程有重要意义.     

基于有效不透水面识别的城市雨洪过程模拟研究

城市化进程加快带来的不透水面积增加是城市洪涝灾害愈加频繁的重要原因.研究聚焦于不透水面的有效性问题,选取了位于北京市凉水河流域的大红门排水区,借助遥感影像通过实地勘察识别有效不透水面,有针对性地构建SWMM城市暴雨径流模型;通过设置不同重现期暴雨情景,定量分析不透水面空间组合方式对城市洪涝的影响.结果表明:考虑不透水面有效性后,率定期2场降水模拟结果的纳西效率系数较传统模式分别提升了13.51%、1.58%,检验期分别提升了9.79%、18.58%.情景分析的结果表明,当有效不透水面占比由100%降低到25%时,5a一遇暴雨的总径流深和洪峰流量能够削减74.6%和65.8%,100a一遇暴雨的削减率为62.9%和21.8%.因此,考虑不透水面有效性将有效提高雨洪模拟的精度,而改变汇流路径,减少有效不透水面是减轻雨洪灾害的重要措施.     

基于GIS的南宁市城市内部人口时空分布特征研究

为了解21世纪近10年南宁市城市人口空间结构的变化和发展,借助Geographic Information System(GIS)技术和SPSS统计分析软件,对2000年和2010年南宁市城市内部人口分布进行分析。结果表明,南宁市城市内部人口空间结构总体表现为集聚。2000年和2010年南宁市人口密度均以西乡塘街道办事处范围内最高,兴宁区内各街道人口密度增长较快;2000—2010年人口重心向西北移动约1.2km;2000年人口密度函数和2010年人口密度函数分别以反函数模型和二次函数模型拟合最优。随着距市中心的距离增加,人口密度递减;在市中心附近具有较大的向心效应,带来周边邻近区域人口的增长。     

基于ETM /TM数据的滇池流域不透水面变化与城市热岛效应关系研究

城市化进程的不断加快促使不透水表面迅速增加,不透水表面的变化对城市气候的变化有着巨大影响,其中最为显著的是城市热岛效应的出现。利用两个时相的Landsat ETM+/TM遥感影像数据,在RS和GIS技术支撑下,研究了滇池流域范围内不透水面和城市热岛的空间分布格局;并探讨了不透水面变化与城市热岛效应之间的关系。研究表明不透水面的存在导致了局部地区温度的明显升高,通过提取数据的对比发现城市热岛的空间分布和变化与不透水面的分布和变化存在着明显的一致性,而植被覆盖茂盛区域和水体则形成了城市中的"冷岛"区域。     

快速城市化过程中石家庄市景观格局变化研究

城市化过程通过改变地表景观结构而改变城市环境质量,因此研究城市景观格局及其变化具有重要意义.以石家庄市为例,基于遥感、GIS和Fragstats软件分析景观类型特征及变化.结果表明,研究时段内除农田植被和低密度不透水面面积及比例减少外,其余景观类型呈扩张趋势,高密度不透水面扩展最快.低、中密度不透水面景观边界复杂化,内部复杂斑块比例减小;高密度不透水面边界简单、内部斑块复杂、连通性增强;未利用地边界复杂,斑块团聚;城市植被和水体形状变化不显著,聚集程度上升,但连通性变化相反.扩张景观类型的扩张指数大小顺序为:高密度不透水面,未利用地,城市植被,水体和中密度不透水面.     

安徽省人口和土地城市化耦合协调过程与影响因素

人口城市化和土地城市化是衡量城市化水平的重要内容,探究两者耦合协调关系及耦合发展驱动因素对实现新型城镇化具有重要意义.以安徽省地级市辖区、县级市、县为研究单元,选取国内生产总值(gross domestic product,GDP)、人口密度、平均高程等相关指标计算人口和土地城市化速率的协调度,运用耦合协调模型和地理探测器,研究了2000-2016年安徽省人口和城市化速率以及两者的耦合协调演变趋势、空间差异,最后探讨了耦合驱动因素.结果表明:①安徽省主要的城市化特征为人口城市化滞后型,人口和土地城市化耦合协调关系整体向好但增长缓慢,协调水平仍较低;②人口和土地城市化耦合协调发展的空间差异较为明显,并且有一定的空间集聚性;③对两者耦合影响较大的因素为土地城市化率、人口密度和平均坡度,交互作用最强的因素为人口城市化率和土地城市化率,土地城市化和人口密度与相应的社会经济因子之间的交互作用对人口和土地城市化耦合发展起着主导作用.