基于遥感指数合成的城市建成区提取方法研究

摘要

城市建成区的面积是国土资源管理部门和城市规划部门需要掌握的重要数据.针对传统土地计算方法存在滞后性和主观性的缺点,本文提出基于卫星遥感影像提取建成区面积的方法.尽管城市地类复杂,但一般可简化为三类,即不透水面、植被和水体.因此,根据不透水面、植被和水体在遥感影像中的波谱特征,可以构建三个遥感指数分别代表三种地类,然后对这3个指数波段进行假彩色合成,再通过监督分类得到清晰的建成区边界,最后利用软件获取建成区的面积.通过利用2006年5月郑州区域的SPOT5卫星遥感影像进行实验分析,得出:利用改进的归一化差异水体指数(MNDWI)代表城市水体、归一化建筑指数(NDBI)代表不透水面、土壤调节植被指数(SAVI)代表城市绿地效果较好;3个指数影像波段假彩色合成的影像,减少了数据相关性和冗余度,降低了不同地类的光谱混淆度,地物可分性好;对假彩色合成影像进行监督分类处理,得到监督分类的总体精度为97.05％,KAPPA系数为0.95,分类精度较高;利用ArcGIS软件从合成影像上量算出2006年郑州建成区面积为247.150km2,周长136.472km;与政府部门统计的2005年12月郑州建成区面积262km2相比,误差为5.67％.