城市用地不透水率分析4-2

土地利用分类采用国家城市建设用地分类标准( GBJ137-90) , 用地现状数据源于南京市规划局的土地利用现状图 。样区综合土地利用结构, 与主城用地结构接近。国家规定的九大类城市用地中, 由于对外交通用地、仓储用地和特殊用地在城市中所占比例较小且分布极不均匀, 样区中没有包含此3 类用地, 而着重考虑居住用地、公共设施用地、工业用地、道路广场用地、市政设施用地以及绿地这6 个主要类型。

本究利用2000 年5 月采集的美国IKONOS 卫星影像进行土地覆盖分类IKONOS 影像提供全色波段和多光谱两种数据, 全色波段的分辨率为1m,波谱范围为0.45Lm ~ 0.90Lm, 多光谱数据分辨率为4m, 波段分别为: 蓝色波段( 0.45Lm ~ 0.53Lm) 、绿色波段( 0.52Lm ~ 0.61Lm) 、红色波段( 0.64Lm ~0.72Lm) 、近红外波段( 0.77Lm ~ 0.88Lm) 。IKONOS 影像具有信息容量大、多元化的特征,可以为国家和政府在制图, 农业, 森林, 和紧急事件预警等方面提供详细可靠的数据, 同时也是复杂的,单纯采用一种方法难以从影像中一次完成各类目标信息的准确提取。前人研究工作表明, 对米级高分辨率卫星的分类信息提取宜采用基于知识的层次树结构的分类体框架, 充分挖掘空间知识和纹理信息。本研究采用决策树结构,首先分层分类提取土地覆盖信息, 然后对提取的各层进行叠加、做后续处理, 由此获得土地覆盖情况。针对城市地区的特征, 依据光谱、纹理、位置以及几何特点结合目视判读从研究区中分离出乔灌木、草坪、建筑物、路面及其它不透水地面、水面与裸土6 种类型, 之后为了研究的方便归纳为植被、不透水地面、水面和裸土4 种土地覆盖类型。通过对土地覆盖图上随机分布的400 个点进行精度检验, 分类总精度达到92.97% ,Kappa 值为0.911。土地覆盖分类的结果基本可信。

根据南京城市总体规划的土地利用分类数据,在本研究的5 个样区中共检得9 类567 个土地利用多边形。去除部分过小的斑块( 面积< 0.1hm2) 或土地覆盖数据缺失斑块后, 有效斑块数555 块, 面积平均在3hm2 左右。然后运用ArcView 3.2 软件计算555 个用地斑块的不透水面积比。

不透水率与城市功能区的关系

( 1) 根据卫星影像解译结果, 5 个典型城市功能区土地覆盖分类构成情况如表2 所示。对5 个样区的比较表明, 2 个商住混合区的不透水率较高。虽然新街口是新型商业业态聚集的新城市中心, 夫子庙是传统商贸业集中的老城市中心, 但同为中心区的高昂地价造就了二者高企的建筑密度, 加上区内较多的道路广场用地, 二者的不透水地面比均高达82% 左右。说明新老中心区在不透水面积比上没有明显差距。

( 2) 大型居住区的不透水比也相当高。所调查的南湖居住样区由成行列规则布局的多层条式住宅组成, 是目前城内主要的居住区样式, 内部除了一个约8hm2 的居住区公园及楼房前后的少量空地, 没有其它开敞空间, 不透水地面比例高达77% 。

( 3) 机关文教区和工厂区的不透水比相对较低。公园内的大片自然、近自然山林地和大学区的绿色开敞空间使得文教区的植被覆盖面积较大, 占到土地面积的45%, 几乎与不透水地面平分秋色。而工厂区范围内包括部分山体, 由于存在一些采石

宕口和建设工地, 区内裸土面积较大, 除去裸土部分及水面, 不透水硬质地面与植被覆盖区的面积接近。312 不透水率与土地利用的关系一般认为不透水率与土地利用具有一定的相关性, 不同土地利用类型的不透水面积比不同。本文基于555 个土地利用斑块的不透水面积比数据, 对不透水率与土地利用的关系进行统计学分析。由于土地利用类型属于分类变量, 而不透水率属于连续变量, 为了对二者进行相关性检验, 须将不透水率转化为分类变量。依据555 个用地斑块不透水率数据的分布特征, 将其分为4 种类型, 用地斑块在不同土地利用和不透水率类型的出现频数如表3 所示。对于经过转换后的两个分类变量进行卡方检验和Cramer. s 相关系数计算, 结果表明, 在p<0.001 时各土地利用类型的不透水率无显著性差异的零假设不成立, 即不同土地利用类型具有不同的不透水率, 两变量显著相关, 且Cramer. s V 相关系数达到0.550。

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