海南城市发展进程遥感监测分析与模拟

doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2018.05.007

应用科学学报 ›› 2018, Vol. 36 ›› Issue (5): 798-807.doi: 10.3969/j.issn.0255-8297.2018.05.007

海南城市发展进程遥感监测分析与模拟

王恒^1,3, 张丽², 毕森^1,2, 韩瑞丹¹

1. 中国科学院遥感与数字地球研究所数字地球重点实验室, 北京 100094;
2. 海南省地球观测重点实验室, 海南三亚 572029;
3. 中国科学院大学电子电气与通信工程学院, 北京 100049

收稿日期:2017-06-02 修回日期:2017-11-03 出版日期:2018-09-30 发布日期:2018-09-30
通信作者: 张丽,研究员,研究方向:生态遥感,E-mail:zhangli@radi.ac.cn E-mail:zhangli@radi.ac.cn
基金资助:
海南省重大科技计划项目（No.ZDKJ2016021）；海南省科技合作专项资金项目（No.KJHZ2015-14）；海南省重点研发计划项目（No.ZDYF2016183）资助

Remote Sensing Monitoring and Simulation of City Development for Hainan Province

WANG Heng^1,3, ZHANG Li², BI Sen^1,2, HAN Rui-dan¹

1. Key Laboratory of Digital Earth Science, Institute of Remote Sensing and Digital Earth, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100094, China;
2. Hainan Key Laboratory of Earth Observation, Sanya 572029, Hainan Province, China;
3. School of Electronic, Electrical and Communication Engineering, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China

Received:2017-06-02 Revised:2017-11-03 Online:2018-09-30 Published:2018-09-30

摘要/Abstract

摘要： 基于混合像元分解模型与CLUE-S模型相结合的方法，对海南省三亚市和海口市两个不同类型城市在2000–2015年期间的城市化进程进行了监测，模拟分析了两个城市2020年城市土地利用分布格局及异同.结果表明，海口市和三亚市在15年来均存在大幅度城市扩张情况，其中三亚市扩张了3.4倍，扩张程度更为巨大.实验表明，所采用的混合像元分解模型与CLUE-S模型相结合的方法能够提供更加精细的城市发展过程信息，有助于城市规划与国土资源决策.

关键词: 混合像元分解模型, 遥感监测, 模拟, 城市扩张, CLUE-S模型

Abstract: For two different types of cities of Hainan Province, the urban expansion of Haikou City and Sanya City during 2000-2015 was analysed and monitored by the combination of the pixel unmixing model and decision tree method. Furthermore, we simulated the distribution pattern of the urban land usage in 2020 based on CLUE-S model, and compared the differences of urban development between the two cities. Simulation results show that Haikou City and Sanya City will have substantial expansions in 15 years, especialy Sanya City will be expended 3.4 times. Experiments show that the combination of the pixels unmixing model and CLUE-S model can provide more detail information on the urban development process, and is helpful to urban planning and land resources decisionmaking.

Key words: pixel un-mixing model, CLUE-S model, urban expansion, simulation, remote sensing monitoring

中图分类号:

TP79

王恒, 张丽, 毕森, 韩瑞丹. 海南城市发展进程遥感监测分析与模拟[J]. 应用科学学报, 2018, 36(5): 798-807.

WANG Heng, ZHANG Li, BI Sen, HAN Rui-dan. Remote Sensing Monitoring and Simulation of City Development for Hainan Province[J]. Journal of Applied Sciences, 2018, 36(5): 798-807.

参考文献

[1] 陈明星,陆大道,张华. 中国城市化水平的综合测度及其动力因子分析[J]. 地理学报,2009, 64(4):387-398. Chen M X, Lu D D, Zhang H. Comprehensive evaluation and the driving factors of China's urbanization[J]. Acta Geographica Sinica, 2009, 64(4):387-398. (in Chinese)
[2] 杨保军,赵群毅,查克,徐有钢. 海南发展的战略转型与空间应对——写在"国际旅游岛"建设之初[J]. 城市规划学刊,2011(2):8-15. Yang B J, Zhao Q Y, Zha K, Xu Y G. Strategic transformation of Hainan and sptial measures for the construction of "International Tourism Islan"[J]. Urban Planning Forum, 2011(2):8-15. (in Chinese)
[3] 万励,金鹰. 国外应用城市模型发展回顾与新型空间政策模型综述[J]. 城市规划学刊,2014(1):81-89. Wan L, Jin Y. Review on applied urban modeling and new trends of urban spatial police models[J]. Urban Planning Forum, 2014(1):81-89. (in Chinese)
[4] 贾凌,都金康,赵萍,张友水. 基于TM的海南省土地利用/覆盖动态变化的遥感监测和分析[J]. 遥感信息,2003(1):22-25. Jia L, Du J K, Zhao P, Zhang Y S. Land use dynamic monitoring in Hainan by TM data[J]. Remote Sensing Information, 2003(1):22-25. (in Chinese)
[5] 王浩,卢善龙,吴炳方,李晓松. 不透水面遥感提取及应用研究进展[J]. 地球科学进展,2013, 28(2):327-336. Wang H, Lu S L, Wu B F, Li X S. Advances in remote sensing of impervious surfaces extraction and its applications[J]. Advances in Earth Science, 2013, 28(2):327-336. (in Chinese)
[6] 徐涵秋,王美雅. 地表不透水面信息遥感的主要方法分析[J]. 遥感学报,2016, 20(5):1270-1289. Xu H Q, Wang M Y. Remote sensing-based retrieval of ground impervious surfaces[J]. Journal of Remote Sensing, 2016, 20(5):1270-1289. (in Chinese)
[7] Wu C S. Quantifying high-resolution impervious surfaces using spectral mixture analysis[J]. International Journal of Remote Sensing, 2009, 30(11):2915-2932.
[8] Yu T, Ke C Q. The simulation of the land use change of Nanjing based on CLUE-S model[J]. Science of Surveying & Mapping, 2010, 35(1):186-64.
[9] Mei Z, Wu H, Li S. Simulating land-use changes by incorporating spatial autocorrelation and self-organization in CLUE-S modeling:a case study in Zengcheng District, Guangzhou, China[J]. Frontiers of Earth Science, 2017, 12(1):1-12.
[10] 李娜,张丽,闫冬梅,杨林平. 基于CLUE-S模型的天津滨海新区土地利用变化情景模拟[J]. 遥感信息,2013, 28(3):62-68. Li N, Zhang L, Yan D M, Yang L P. Land use change prediction for Tianjin Binhai new area[J]. Remote Sensing Information, 2013, 28(3):62-68. (in Chinese)
[11] 黄明,张学霞,张建军,赵紫阳,茹豪. 基于CLUE-S模型的罗玉沟流域多尺度土地利用变化模拟[J]. 资源科学,2012, 34(3):769-776. Hang M, Zhang X X, Zhang J J, Zhao Z Y, Ru H. A multi-scale simulation of land use change in Luoyugou watershed based on CLUE-S model[J]. Resources Science, 2012, 34(3):769-776. (in Chinese)
[12] Han H, Yang C, Song J. Scenario simulation and the prediction of land use and land cover change in Beijing, China[J]. Sustainability, 2015, 7(3):4260-4279.
[13] 戴声佩,张勃. 基于CLUE-S模型的黑河中游土地利用情景模拟研究——以张掖市甘州区为例[J]. 自然资源学报,2013, 28(2):336-348. Dai S P, Zhang B. Land use change scenarios simulation in the middle reaches of the Heihe River Basin based on CLUE-S model:a case study of Ganzhou Cistrict of Zhangye City[J]. Journal of Natural Resources, 2013, 28(2):336-348. (in Chinese)
[14] 胡德勇,李京,陈云浩,张兵,彭光雄. 基于多时相Landsat数据的城市扩张及其驱动力分析[J]. 国土资源遥感. 2006, 18(3):46-49. Hu D Y, Li J, Chen Y H, Zhang B, Peng G X. An analysis of urban exparnsion and its dynamics based on multi-temporal Landsat data[J]. Remote Sensing For Land & Resources, 2006, 18(3):46-49. (in Chinese)
[15] 胡耀文,尹强. 海南省空间规划的探索与实践——以《海南省总体规划(2015-2030)》为例[J]. 城市规划学刊,2016, (2):55-62. Hu Y W, Yin Q. Exploration of spatial planning practice in Hainan Province:the case of Hainan comprehensive planning (2015-2030)[J]. Urban Planning Forum, 2016, (2):55-62. (in Chinese)
[16] 方创琳,刘晓丽,蔺雪芹. 中国城市化发展阶段的修正及规律性分析[J]. 干旱区地理,2008, 31(3):512-523. Fang C L, Liu X L, Lin X Q. Stages correction and regularity analysis of urbanization course of China[J]. Arid Land Geography, 2008, 31(3):512-523. (in Chinese)
[17] Nor A N M, Corstanje R, Harris J A, Brewer T. Impact of rapid urban expansion on green space structure[J]. Ecological Indicators, 2017, 81:274-284.

海南城市发展进程遥感监测分析与模拟

Remote Sensing Monitoring and Simulation of City Development for Hainan Province

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	阿孜古丽·合尼, 高倩, 阿里木江·卡斯木. 基于夜间灯光数据的天山北坡城市群第二、三产业GDP空间化模拟[J]. 应用科学学报, 2019, 37(1): 87-98.
[2]	杨晋生, 林振军. 一种改进支持向量机的无线定位方法[J]. 应用科学学报, 2017, 35(6): 685-692.
[3]	张康, 高洪皓, 朱永华, 许华虎. 一种基于改进模拟退火算法的QoS动态服务组合方法[J]. 应用科学学报, 2017, 35(5): 570-584.
[4]	毕森, 王恒, 张丽, 李通, 刘东, 韩瑞丹. 基于不透水面的海南港口城市扩张分析[J]. 应用科学学报, 2017, 35(3): 346-354.
[5]	曹青, 张鹏林, 李维庆, 栾奕. 土地利用变化分析及时空动态模拟[J]. 应用科学学报, 2017, 35(3): 337-345.
[6]	李蕙君1,2,3，钟若飞1,2,3. 探地雷达波振幅与土壤含水量关系的数值模拟[J]. 应用科学学报, 2015, 33(1): 41-49.
[7]	商慧亮1，刘洋1，柳志栋1，董文杰2，李锋1. 改进电路模拟法的应用——同构混合开关拓扑辨识[J]. 应用科学学报, 2014, 32(2): 199-208.
[8]	王建青，李帆，赵建辉. 基于混合粒子群优化的巡航导弹低空突防航迹规划[J]. 应用科学学报, 2012, 30(3): 317-323.
[9]	靳一，王继武，吴乐南. 基于IM-SAPSO和SVM的EBPSK检测器设计[J]. 应用科学学报, 2012, 30(2): 141-145.
[10]	衣娜，庄刚，王翼飞. 生化反应系统的加速t-Leap模拟算法[J]. 应用科学学报, 2011, 29(2): 203-208.
[11]	刘焕1，彭新俊2;3，周文4，王翼飞1. 改进的τ-leap算法在生化反应系统随机模拟中的应用[J]. 应用科学学报, 2009, 27(3): 266-0271.
[12]	马煜，顾晓东，汪源源. 视觉机制模拟中的局部参数自组织映射方法[J]. 应用科学学报, 2009, 27(3): 247-252.
[13]	周文;刘焕王翼飞. 改进的概率权重随机模拟算法 [J]. 应用科学学报, 2008, 26(4): 397-0397 .
[14]	曹国刚;荣成城;罗立民. 基于差异进化算法的医学图像配准方法 [J]. 应用科学学报, 2008, 26(3): 274-274 .
[15]	荣成城;周健;曹国刚;罗立民. 边界轮廓的多分辨率弹性配准[J]. 应用科学学报, 2007, 25(6): 608-608 .