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[期刊] 地理科学进展
[作者]
刘珍环 李猷 彭建
快速城市化导致的生态环境变化是当前城市生态环境研究的热点问题,而城市化的水环境效应则是其中的重要方向之一。本文通过梳理城市化过程对水环境效应的影响机制,总结和归纳城市不透水表面的水环境效应研究的核心内容与主要方法,指出当前城市化过程的水环境效应研究所面临的诸多难点,并对未来研究趋势进行展望。研究认为,城市化的显著特征之一是不透水表面的不断增加,以不透水表面指数(ISA)为表征的地表覆被参数日益受到城市土地利用/覆被变化研究的重视,成为城市化过程水环境效应研究的热点指标。不透水表面对水文效应的影响主要表现在两个方面,即短时间内增大降雨的径流量,长时间内增加洪水频率和径流总量。同时,不透水表面对水质的影响主要表现为增加水体的非点源污染负荷,目前的研究方法主要依靠城市水文水质监测及模型模拟,对水环境效应的影响机制方面尚缺乏对非点源污染负荷影响机制的深入研究,同时还需要进一步构建适用于城市地区的水文水质模型。可以预见,不透水表面指数将会是城市化过程水环境效应研究的重要参数,并将推动城市土地利用/覆被变化的水环境效应研究向参数简单化与精确化方向发展。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
刘珍环 王仰麟 彭建
不透水表面是城市中一种人工地表特征,隔离地表水下渗到土壤,割断了城市地表与地下水文联系,主要由城市中的道路、停车场、广场及屋顶等建筑物组成。不透水表面影响城市的地表径流、水文循环、水体质量、局部气候、生物多样性等生态环境要素,是监测城市生态系统及环境变化的重要指标,也是许多生态环境模型的主要输入参数。本文归纳了不透水表面提取技术及其对城市自然生态环境影响的研究进展。从遥感提取技术方面看,亚像元分解等新的运算方法提取中尺度分辨率遥感影像的不透水表面,将是未来遥感技术应用到城市自然资源环境研究的趋势。在数据源方面,中分辨率(10~100m)与高分辨率(0.3~5m)遥感数据为不透水表面指数在大范围、多时段的获取提供了可靠基础。在不透水表面指数应用方面,城市地表覆被监测与模拟可以为城市未来发展及规划管理提供基础。鉴于不透水表面决定了城市地区的地表水文循环、非点源污染、能量分布、植被变化及生物多样性等生态环境要素,因此搭起深入理解城市景观格局与生态过程相互关系的桥梁,是研究城市化的生态环境效应的最佳切入点。
[期刊] 城市问题
[作者]
姜芊孜 王志芳 李明翰
梳理了不透水地表对城市水环境的负面影响,如地表径流量和洪峰流量增大、河道拓宽与侵蚀、河流水质下降及水生生物多样性降低等。为控制不透水地表无序增长,缓解其对城市水环境的负面影响,从规划技术及法律行政等非工程技术两方面,分别提出了具体策略。
关键词：
不透水地表 雨洪管理 城市水环境 策略
[期刊] 资源科学
[作者]
谢苗苗 王仰麟 李贵才
根据植被-不透水表面-土壤(VIS)三角概念模型,以深圳市2005年Landsat TM影像为数据源,利用线性光谱混合模型进行亚像元分解,以获取不透水表面比例与植被覆盖度的空间分布。在此基础上采用分区统计、格局指数、空间自相关分析等方法对研究区不透水表面与植被覆盖景观的空间分异进行测度。研究结果表明:与常规景观分类相比,基于亚像元分解的不透水表面与植被覆盖提取方法具有更高的精度,并可以表征地表覆盖的生物物理组分构成特点;深圳市不透水表面与植被覆盖在空间上显示出较强的空间自相关特性,其中植被覆盖表现的聚集特性更为显著。各区的平均不透水表面比例及空间构型有所差异,受到自然条件与城市化发展方式的影响...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
赵军 单福征 许云峰 钱光人
河网城市不透水面快速扩展,已成为影响河流生态系统健康的主要因素,理解掌握区域不透水面与河流生态系统之间的压力响应关系十分必要。以国外研究为重点,从不透水面的识别技术方法、流域不透水面与河流生态系统状况之间的压力响应关系、不透水面在流域土地利用规划调控和河流管理应用等三个方面,回顾了不透水面研究的主要进展,特别对不透水面影响河流生态系统的阈值效应进行了较细致梳理。从研究区域、研究视角、研究方法、决策应用等四个方面,讨论了当前研究可能存在的问题。结合河网地区较为特殊的水文地貌特点,提出了河网城市开展相关研究的主要任务,认为必须解决的若干关键技术方法问题包括:不透水面实地调查方法及与有效不透水面转换...
关键词：
不透水面 河流生态系统响应 河网城市
[期刊] 现代城市研究
[作者]
黄经南 敖宁谦
首先介绍了流域管理和不透水面分析的概念，并提出小流域是区域层面海绵城市建设管理的最佳单元，而不透水面比例是城市建设开发的依据。通过将规划区依据自然地形特性划分为小流域，根据不透水面分析结果进一步将其划分为敏感区、受影响区域、无支撑区域及城市化地区。针对各分区提出不同的开发指导策略。最后以重庆为例说明如何通过小流域的不透水面分析来指导海绵城市开发建设。
[期刊] 资源科学
[作者]
翟俊 肖桐 杨旻 孙晨曦
海岸带是当前经济发展的前沿地带，由于其便利的交通环境使得人类对该区域的利用程度逐渐增强。同时海岸带地区也是生态系统较为脆弱的地区，是生态系统的交错区和过渡带，长期的过度开发与利用势必会导致该区域生态环境的恶化。本文以遥感获取的区域不透水地表分布数据为基础，对研究区内不透水地表面积与区域经济社会发展的关键指标进行了相关分析，通过分析海岸带１０ｋｍ缓冲区内不透水地表扩展与生态用地之间的占补关系发现：（１）２０００－２００８年，中国海岸带不透水地表面积持续增加，与经济和人口要素呈正相关关系。总体来看，相比人口密度，沿海各县ＧＤＰ密度与区域地表不透水率具有更好的相关性。９年间，沿海地区ＧＤＰ密度明显提．．．
[期刊] 自然资源学报
[作者]
田迪 李叙勇 Donald E.Weller 白中科
利用美国地质调查局的逐日连续流量数据计算了美国切斯比克湾地区150个小流域的34个河流流量指标,并在整个区域和划分的3个自然地理区对选择的17个指标与4种土地利用类型和不透水地表做了相关分析。结果表明,森林在降水较少的冬春两季增加流量,雨量较高的秋季减少流量,森林面积比例的增加可以削减洪峰、延长洪峰历时、稳定流量变化。农业用地比例的增加表现为稳定流量变化,延长洪峰历时,在高原地区还可以削减洪峰流量。草地比例的提高均表现为削减洪峰流量,稳定流量变化,延长洪峰历时。随着不透水地表面积增加,洪峰流量、雨季、汛期和年流量增加,流量变化加剧,洪峰历时减少,不同地理区对不透水地表的水文响应也有所不同。
关键词：
土地利用 不透水地表 流量指标 水文响应
[期刊] 资源科学
[作者]
郭一洋 雷国平 张露洋 赵明朝 于浩 戴激光
不透水面是评价城市发展及生态的关键指标,而不透水面提取的方法以四端元模型为主,存在无法有效区分裸土和高反照度的问题。本文以东北老工业代表性城市——沈阳市为研究区,基于Landsat 8多光谱波段(OLI)和热红外波段(TIRS),利用五端元线性光谱混合分解方法对传统的四端元线性光谱混合分解方法进行优化,提取不透水面并对其空间分布进行分析。在四端元线性光谱混合分解方法获取研究区高、低反照度分量基础上,反演地表温度,通过五端元线性光谱混合分解方法获取裸土盖度,利用地表温度和裸土盖度阈值对高、低反照度分量进行优化,得到沈阳市不透水面盖度空间分布。经过精度检验,提取的不透水面均方根误差RMSE=13.14%,相关系数R=0.91,表明本文所用方法可有效提取不透水面。不透水面空间总体分析表明,沈阳市非建设区比例为79.04%,中心老城区高密度区占比较高,城市新扩张区域还未形成合理布局。局部特征分析结果表明,沈阳市东西向发展不对称,南北向的生态环境优于东西向。本文研究结果可为其他城市不透水面提取提供借鉴,为城市规划和发展建设提供科学依据
[期刊] 自然资源学报
[作者]
李波 黄敬峰 吴次芳
不透水面的迅速增长是城市化的显著特征之一,针对大范围的城市监测,运用遥感技术迅速提取城市不透水面是当前国内外研究的热点。论文选用Landsat 7的ETM+影像,基于光谱混合分解模型,结合热红外遥感数据反演生成的地表温度,研究杭州市的不透水面分布信息的提取。通过高、低反照率、植被及土壤4类光谱端元的线性组合来表征不同城市土地类型,并利用地表温度和土壤分量分别剔除高、低反照率分量中的"噪声",综合修正后的高反照率分量和低反照率分量估算杭州市不透水面分布。结果显示,研究区中均方根误差的平均值为0.003 6,不透水面分布结果与同期Google earth上的高分辨率影像和SPOT 4影像的解译结果...
关键词：
遥感 不透水面 光谱混合分解 热红外数据
[期刊] 城市发展研究
[作者]
李强 黄浩 张鲸
场地不透水面总量及其形态深刻影响场地水文环境,以北京0410街区为对象,利用计量分析方法,探讨控制性详细规划对城市场地不透水面总量及其形态的影响因素,得到如下结论:(1)土地使用类型与不透水面面积率之间存在显著相关,商业、市政、配套教育类公共与公用设施地块的不透水面面积率较大;(2)建筑密度与不透水面面积率呈正相关关系;容积率与不透水率二者之间数值上无显著性关联。(3)建筑布局形态影响不透水面面积率,"点群式"布局模式不透水面面积率高于"行列式"。(4)建筑密度与不透水面离散度之间无相关关系;容积率与不透水面离散度存在极弱的负相关关系。论文提出,通过强化控制性详细规划中建筑密度控制、放松建筑高度控制,强化公共与公用设施的不透水面控制,以及通过在控制性详细规划中引入透水铺装率等,来改善场地的水文生态环境。
关键词：
控制性详细规划 不透水面 海绵城市
[期刊] 资源科学
[作者]
翟珂 吴晓青 秦元伟 于璐 杜培培
不透水面的分布规模、空间格局和变化是影响区域生态系统和环境变化的重要指标。Landsat 8卫星的成功发射使得基于Landsat系列遥感影像的陆地生态环境监测及其科学研究得以延续。本研究以该卫星搭载的陆地成像仪(OLI)影像为遥感数据源,基于植被-不透水面-土壤(V-I-S)模型,采用最小噪声分离法(MNF)和支持向量机(SVM)相结合的方法实现地表信息遥感影像分类,并提取高反照和低反照覆盖初步提取不透水面,利用遥感指数去除水体、阴影等干扰物后,得到研究区不透水面的分布现状,在此基础上分析其空间格局。结果表明:相较于TM影像,OLI影像辐射分辨率提高为16bit,其波段范围普遍变窄,影像经大气...
关键词：
环渤海湾 不透水面 OLI影像 空间格局
[期刊] 地域研究与开发
[作者]
许承权 白雅晴 田玉刚 刘友文
基于时序Landsat影像采用城市组分指数(urban composition index, UCI)获取1988—2021年莆田市城区不透水地表分布图，综合分析莆田市城区不透水面的时空变化特征，探究其演化的相关驱动因素。结果表明：1988—2021年莆田市城区不透水面面积呈增长趋势，增加面积为127.42 km~2,扩张速度由快变慢；空间分布为分散-聚集格局，主要扩张方向为东南沿海方向，以市中心为内核不断完善周边建设，以交通为轴向进行带状扩展。在政府政策引导和控制城市发展进程下，人口和经济的增长是莆田市城区不透水面扩张的决定性因素，地形和交通也有着一定的驱动作用。
关键词：
城市不透水面 长时序 UCI 莆田市
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
李涵 李龙 张婷 陈龙乾
不透水面是影响区域空间规划和生态建设的重要因素,可以有效反映城市发展变化。徐州市作为淮海经济区中心城市,经历了快速城市化阶段并向生态园林城市转型,刻画其城市不透水面变化具有典型意义。通过比较4个光谱指数(不透水面指数ISA、城市建成区指数BUAI、生物物理成分指数BCI、增强型归一化差值不透水面指数ENDISI)以确定不透水面信息提取的最佳指数;引入分形理论和景观生态学方法,从行政区、剖面线、景观格局指数多方面分析徐州市中心城区(包括8个片区)不透水面2000、2007和2017年3个时期的时空异质性,旨在揭示其在城市化背景下的时空演变规律,为城市未来发展提出建议。结果表明:(1)BUAI提取研究区不透水面的精度最高(Kappa系数=0.81),远高于其他3个指数,可有效提取多时相不透水面信息;(2)各个片区的不透水面存在差异,老城片区(商业金融中心)和金山桥片区(经济技术开发区)的不透水面比例一直较高;BUAI剖面线揭示了城市扩张的方向特征,研究区的不透水面向东和向东南方向有所发展;(3)研究区不透水面景观格局呈破碎化趋势,由填充式增长转变为分散式扩张,不透水面景观形态趋向复杂化和不规则化,景观格局的异质性增强。该研究可以为城市未来发展和土地利用规划提供科学依据。
[期刊] 资源科学
[作者]
吴溪 郭斌 陈忠升 史文娇
不透水面是影响城市生态环境的关键因子,及时、精确地掌握不透水面的动态变化对城市的发展规划具有重要指导意义。本文以环胶州湾为例,基于1990年、1995年、2000年、2005年、2011年Landsat TM影像和2016年Landsat OLI影像,采用线性光谱混合分析和决策树相结合的方法分析了环胶州湾不透水面格局演变过程。结果表明:(1)本文提取的1990—2016年环胶州湾不透水面丰度与验证数据的决定系数R~2均在0.70以上,均方根误差RMSE均在16.70%以下。(2)环胶州湾不透水面面积由1990年的105.17km~2增长到2016年的620.02km~2,总的扩展方向为由南向北、向东和向西移动。(3)1990年城阳区成为辅助市区发展的重心,现由城阳区逐渐向黄岛区、崂山区、即墨区和胶州市发展。
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