一种基于指数的新型遥感建筑用地指数及其生态环境意义.pdfVIP

第22卷第3期 遥感技术与应用 矿of．22ⅣD．3 2007年6月 REMOTESENSINGTECHN()I，0GYANDAPPl，ICATl0N J“咒．2007 一种基于指数的新型遥感建筑用地指数 及其生态环境意义 徐涵秋 (福州大学环境与资源学院，数据挖掘与信息共享教育部重点实验室，福建福州 350002) 摘要：城市建筑用地是一种复杂的土地利用类型，在电磁波反射光谱上表现出明显的异质性。因此， 很难用简单的方法将其从遥感影像中准确地提取出来。在详细研究了城市建筑用地的光谱特征以 后，创建了一种不直接采用影像的原始波段，而是采用由它们衍生的3个指数波段来构成新型建筑 用地指数(IBI)。通过对ASTER和I．andsatETM+两种多光谱影像进行的实验表明，新指数除了 能够有效地增强影像中的建筑用地信息外，还能和植被指数、水体指数一样，用于进行数值运算，从 而实现了建筑用地对城市生态环境影响的定量研究。对厦门、福州两城市的实例分析表明，新的建 筑指数与地表温度呈正相关关系，而与植被指数、水体指数呈负相关关系。研究进一步发现，建筑指 数与地表温度的关系不是简单的线性关系，而是一种指数函数关系，说明高建筑用地比例地区的升 温效应要明显高于低建筑用地比例地区，因此，对城市热岛的形成起着更大的作用。 关键词：建筑用地指数；生态环境；遥感影像处理 中图分类号：X87 文献标识码：A 文章编号：l004一0323(2007)03一0301—08 引 言 监督分类和NDVI指数提取了美国华盛顿特区的 建筑用地是城市建成区中的一类最主要的土地 市扩展动态变化。杨山、查勇D~73等提出了仿归一化 利用类型，是城市生态环境系统中的最重要一员。其 植被指数(后称归一化建筑指数)，并将其用于提取 面积和分布的变化，都会对城市生态环境产生重大 的影响。因此，准确地获取和了解城市建成区中的建 采用混合光谱分析法对多光谱影像中的城市用地的 筑用地信息及其空间分布特点，定量地研究它对城 市生态环境的影响程度，这对城市规划、生态环境保 信息的提取研究中，融入了高频的道路信息，提高了 护以及人居环境质量的提高，都有重要的意义。 城市建筑信息提取的准确性。Gluch[1们则利用影像 卫星遥感对地观测技术是上个世纪中后期发展 融合和纹理分析技术进行了城市扩展的检测研究。 起来的一种新兴的空间信息技术，从其提供的卫星 影像产品中可以获得代表地面特征的各种遥感信 用逻辑判别法对城市建筑用地进行了分类研究。徐 息。因此，可将其用于提取城市建筑用地信息。I。o[1] 利用I。andsatMSS影像对香港的城市土地利用情 涵秋[12’1胡提出了基于规则的谱间差异分析法和压 缩数据维的方法提取了福州等地的城镇建筑用地信 况进行了研究。Gong[21等在城市研究中应用了边缘 息。总之，利用遥感信息提取城市建筑用地已成为遥 检测技术来改进城市的信息分类。Ridd[3]提出了研 究城市生态系统的V—I—S(植被一不透水面一土壤)感领域的一个研究热点。本文以多光谱数据为例，提 模型，将城市影像中的每个像元都视为这3种代表 出一种基于指数的新型遥感建筑用地指数，并进一 性土地覆盖类型的线性组合。Masek[43等则利用无步研究其与城市生态环境系统的其它重要因子—— 收稿日期：z006一08一07；