基于GIS技术的武汉市江汉区绿地动态变化分析_孙伟博.pdf
《基于GIS技术的武汉市江汉区绿地动态变化分析_孙伟博.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于GIS技术的武汉市江汉区绿地动态变化分析_孙伟博.pdf(5页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、2023,Vol.43,No.08农业与技术资源环境基于 GIS 技术的武汉市江汉区绿地动态变化分析孙伟博 严青亮(湖北美术学院,湖北 武汉 430000)摘要:城市绿地空间是提高人居环境和城镇居民生活幸福指数的重要途径,兼顾生产发展和生态发展已是各大城市发展必须要求,在此背景下对城市绿地动态变化研究对今后城市绿地的可持续健康发展具有重要意义。本研究基于的 Landsat 遥感影像数据,利用 ENVI 5.3 以及 Arcgis 等软件辅助,对武汉市江汉区过去 20 年城市发展过程中绿地空间进行量化的动态分析,揭示了该区域内绿地变化规律和原因。关键词:绿色空间;动态变化;武汉江汉区;遥感中图分
2、类号:S181文献标识码:ADOI:10.19754/j.nyyjs.20230430017收稿日期:20221212作者简介:孙伟博(1999),男,硕士在读。研究方向:环境艺术设计与研究;严青亮(1998),男,硕士在读。研究方向:环境艺术设计与研究。引言2015 年中央城市工作会议中明确要统筹生产、生活、生态 3 大布局,提高城市发展的宜居性。城市发展要把握好生产空间、生活空间、生态空间的内在联系,实现生产空间集约高效、生活空间宜居适度、生态空间山清水秀。城市是一个自然复合生态系统,其中城市绿地是城市生态系统中一类重要的多功能组分,发挥着重要的生态、休闲、娱乐等功能,能够改善城市居民生理
3、及心理健康状况、缓解工作压力、增强幸福感1。在现阶段城市绿色空间建设主观性较强,缺少系统科学分析的大环境下,定量分析绿色空间的类型组成、数量特征和动态演变等结构特征可以帮助理解绿色空间的发展演变过程,为分析快速城市化及人类活动影响下的城市空间格局的优化调控提供至关重要的科学依据2。武汉作为华中地区快速城镇化的城市之一,位处城区中心的江汉区是场地变化最强烈的区块。近年来,不少学者已经对武汉城市中的景观格局、绿地公平性等问题开展了研究。如,潘峰等选取武汉园博园为代表探讨当下城市绿地景观设计中的生态修复3;李海防等采用聚类分析法以武钢工业区为例探讨对当下城市绿地开展景观评价4;孙青丽等运用景观生态学
4、以武汉经济开发区为例展开城市绿地景观格局分析,并基于 GIS 进行单因子评价后开展城市绿地规划5,6。但对于城区中心绿色空间动态变化的研究还相对较少。基于此,在存量规划背景下,本研究以立足于景观生态学以武汉市江汉区近 20 年的绿地变化为例,探究其绿地变化特征,为城市绿地规划设计和科学管理提供理论依据。1研究区域概况研究着重探讨城市绿地动态变化,因此实践样本选择武汉市江汉区(N3034 3038,E11113 11417),其南临长江,西濒汉江,北抵张公堤,处于汉口地区中部,地理位置优越。研究包括下辖 13个街道、江汉经济开发区以及武汉中央商务区管理委员会,已实现 100%城镇化,总面积为 2
5、8.29km2。2数据来源与处理2.1遥感数据获取与预处理研究选取来自于地理空间数据云 2001 年、2008年、2015 年、2021 年 4 个年份的 Landsat 遥感数据影像作为基础研究数据。为能良好地观察江汉区绿色空间演变,影像选择日期集中于 410 月,该时期武汉植被多处于绿色,光谱信息显著,利于分辨,见表17。同时,通过水经注地图下载器收集研究区的矢量边界以及 4 个时期 18 级的 Google earth 高分辨的历史影像进行对比验证。数据预处理过程主要基于 ENVI 5.3 软件进行,包括辐射定标、大气校正、图像融合以及裁剪。运用adiometric Calibratio
6、n 工具对 Landsat 影像进行辐射定标,以此保障遥感数据的准确性;因实验影像云量在0%12%不等,在得到研究区域内平均海拔和影像时86资源环境农业与技术2023,Vol.43,No.08间后,使用 FLAASH Atmospheric Correction 工具对其进行大气校正以减少大气和光照对研究的干扰;由于研究区域面积相对较小,原始影像 30m 的空间分辨率在一定程度上会干扰后期监督分类等研究,故此应用GramSchmidt Pan Sharpening 工具对大气校正后的影像和 15m 空间分辨率的单波段影像进行图像融合,以此提高样本的可读性,减少研究误差;应用 Subset 工具
7、以江汉区矢量边界(shp 文件)对图像融合过后的影像进行裁剪,得到最终研究区实践影像。表 120012021 年 Landsat 系列卫星影像数据详情数据源成像时间/(年月日)空间分辨率/m云量/%来源landsat7/ETM 2001722landsat5/TM2008428landsat8/OLI 2015822landsat8/OLI 2021923307.480.179.3511.79地理空间数据云网站https:/2.2植被覆盖度计算由于植被覆盖度和植被归一化指数(NDVI)之间存在较高的线性关系,因此采用 NDVI 的像元二分模型估算植被覆盖度,统计平均植被覆盖度具有一定的参考价值
8、8。在本研究中所使用的是李苗苗等在像元二分模型基础上改进的像元二分模型,原理公式9:FVC=(NDVINDVIsoil)/(NDVIvegNDVIsoil)NDVIsoil=(FVCmax NDVImin FVCminNDVImax)/(FVCmax FVCmin)NDVIveg=(1 FVCmin)NDVImax(1 FVCmax)NDVImin/(FVCmax FVCmin)式中,NDVIsoil为完全是裸土或无植被覆盖的归一化植被指数;NDVIveg为完全植被覆盖的归一化植被指数。具体操作:运用 ENVI 5.3 将预处理完成的影像数据,使用 Band Math 工具计算得到 NDVI
9、数据,公式:NDVI=(b1b2)/(b1+b2)通过 Compute Statistics 工具进行 NDVI 数值统计后,根据反射率置信度区间选取 5%95%的数值。以Band Math 工具进行波段计算得到最终 FVC 值,公式:FVC=(b1ltNDVIsoil)0+(b1gtNDVIveg)1+(b1geNEVIsoil and b1leNDVIveg)(b1 NDVIsoil)/(NDVIveg NDVIsoil)式中,b1 指近红外波段的像素值;b2 指红光波段像素值。2.3地物类型分布计算因本研究区域面积为 28.29km2,Landsat5TM 影像空间分辨率仅有 30m,而
10、经过图像融合后 Land-sat7ETM、Landsat8OLI 遥感影像空间分辨率为 15m,且研究对象主要为绿地空间,故此研究以 土地利用现状分类为参考,将研究区域地物类型分为水体、建设用地、林草地 3 类,其中,林草地指乔木、灌木、地被植物为主的场地,包括公园绿地、市政绿化等,见表 2。表 2研究区地物类型信息类型编号地物类型备注1水体天然形成或人工挖凿的水域,主要包括滩涂、江河、湖泊、湿地等2建设用地覆盖为各类建筑物、构筑物的场地,主要包括居民点、交通设施、商服用地以及已开发但未建设的土地等3林草地包含乔木、灌木、地被植物为主的场地,主要类型包括有公园绿地、人工绿地、市政绿化等在实地勘
11、察和 Google earth 影像(包含历史影像)的支持下,以样本类型全面和图面分布均衡为原则,对 4 个时期实践影像中的地物类型分别建立 50 个以上的训练样本,在保证样本分离度在 1.9 以上后,应用 ENVI 5.3 中的支持向量机对影像进行监督分类。监督分类后,导入 Google earth 18 级影像(包含历史影像),以同样方式对其进行训练样本的采集,运用Confusion Matrix Using Ground Truth OIs 工具建立混淆矩阵进行影像验证,计算得出研究中 4 个时期实践数据总体精度在 97%以上,Kappa 系数在 0.93 以上,判别精度较理想,具有一定
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 GIS 技术 武汉市 江汉区 绿地 动态 变化 分析 孙伟博
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。