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二十一世纪以后,我国高速的城镇化建设导致了大规模的土地利用覆盖变化,城市建成区的快速扩张是这种变化的表现之一。城市建成区范围能反映城市的综合经济实力和城镇化水平,对于城市建设、管理和研究具有重大的指导意义。城市建成区信息的获取需要可靠的数据支持,传统的信息获取方式已经不能满足实时监测城市建成区变化的需求,遥感区别于以往的常规方法,能够快速、高效、准确的获取城市建成区的信息,遥感已经成为研究城市建成区提取和动态监测的重要手段。本文以中原经济区为研究对象,基于多源遥感数据开展了中原经济区的建成区提取工作,论文的主要研究工作和成果如下: 1、针对DMSP/OLS稳定夜间灯光数据,首先对其不同阈值分割结果和高分一号PMS相机多光谱数据人机交互解译结果做相关性分析,依据相关性确定提取阈值,发现灯光数据的溢出效应以及不同城市的发展水平不同造成不同城市的提取阈值不同,然后利用NDVI数据对夜间灯光数据进行修正,并确定合理的提取阈值。最后提出依据城市规模划分标准设定多级阈值的方法,一定程度上消除了灯光数据的溢出效应和不同城市的发展水平不同造成不同城市的提取阈值不同的问题,提取的平均精度达到了73.45%。 2、针对MODIS陆地标准数据产品MOD09A1,利用前人构建的NDBIMODIS和MNDBIMODIS指数进行了建成区的提取工作,发现NDBIMODIS指数的提取结果中包含大量裸地裸岩信息,MNDBIMODIS指数采用夜间灯光数据对NDBIMODIS方法进行了改进,但确定阈值的方法有待商榷,本文提出了一种基于协方差传播律的阈值确定方法,提取的平均精度为68.32%。 3、针对TM数据,利用前人提出的NDBI指数、三指数法进行建成区提取实验,针对上述两种方法出现的错分和漏分情况严重的问题,本章利用稳定的夜间灯光数据对NDBI指数法进行了改进,然后基于协方差传播律计算出其合理的提取阈值,最后选择本文提出的改进方法进行了整个中原经济区的TM数据建成区提取,该方法有效的去除了农村居民点和绝大部分裸土裸岩信息,平均精度达到了81.18%。 4、针对Landsat-8卫星的OLI数据,本文选择郑州市为研究区,开展了建成区信息提取方法研究,分析了不同的地物类型在OLI数据下的光谱特性。本文基于波谱分析,利用OLI数据的2、3、4波段构建了一个新的提取指数BBI0LI,精度评价结果表明该指数提取效果较好。 5、利用支持向量分类方法和面向对象的分类方法(多尺度分割)对高分一号WFV相机多光谱数据和PMS相机多光谱数据进行了建成区的提取研究。针对WFV数据,利用SVM方法提取建成区,发现其提取结果依然包含道路裸地等信息;选择面向对象的分类方法,对WFV相机和PMS相机数据进行多尺度分割,选择最优的分割尺度参数,并基于NPP/VIIRS夜间灯光数据以及MODIS传感器的归一化植被指数产品构建分类特征,依据分类特征实现建成区的提取并进行了精度评价。 6、基于多源遥感数据,采用不同的建成区提取方法对研究区进行了系统的城市建成区提取研究。对不同尺度遥感数据建成区提取方法做了对比分析,基于对比分析得出结论:低分辨率遥感数据在提取大城市建成区的时候,也可以达到较高的精度;中高分辨率遥感数据在提取中等城市、小城市和县城的建成区时,平均精度要优于低分辨率遥感数据;城市建成区提取的平均精度是随着遥感影像分辨率的增加而增加的,低分辨率遥感数据增加的程度要大于中高分辨率遥感数据。