南漪湖保護(hù)區(qū)不透水表面時(shí)空格局分析

徐小倩　黃美琴　仰曉宇

摘 要：不透水表面是城市化、大氣污染、區(qū)域環(huán)境變化等研究的重要內(nèi)容。本文在城市化背景下，定量分析南漪湖保護(hù)區(qū)內(nèi)不透水表面時(shí)空變化特征，利用2000—2019年南漪湖保護(hù)區(qū)Landsat5、Landsat8五期遙感影像，借助監(jiān)督分類中最大似然法提取南漪湖保護(hù)區(qū)內(nèi)不透水表面。結(jié)果表明：2000—2019年，由于城市化快速發(fā)展，南漪湖保護(hù)區(qū)內(nèi)水體覆蓋面積呈下降狀態(tài)，植被覆蓋率呈波動(dòng)下降狀態(tài)，而不透水表面面積從123.3 km2上升至635 km2，上升趨勢由快變慢，但仍有加快的趨勢。在不透水表面面積快速上升的同時(shí)，南漪湖水質(zhì)不斷下降，二者具有一定的負(fù)相關(guān)性。

關(guān)鍵詞：不透水表面;最大似然分類;遙感影像;水質(zhì)

中圖分類號(hào)：P237;P942文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2020）13-0156-03

Temporal and Spatial Pattern Analysis of Impervious Surface

in Nanyi Lake Reserve

XU Xiaoqian HUANG Meiqin YANG Xiaoyu

（School of Earth and Environment， Anhui University of Science and Technology，Huainan Anhui 232001）

Abstract： Impervious surface is a vital part of studies on urbanizations， air pollutions and regional environmental changes. This paper adopted a quantitative approach to analyze the spatial and temporal characteristics of the impervious surface in Nanyi Lake Reserve under the background of urbanization， and extracted the impervious surface information of Nanyi Lake Reserve by using the Landsat 5 and Landsat 8 five phases remote sensing images from 2000 to 2019， with the help of the maximum likelihood classification in the supervision classification. The results show that from 2000 to 2019， due to the rapid development of urbanization， the water coverage area in Nanyi Lake protection area decreased， the vegetation coverage rate fluctuated and decreased， while the impervious surface area increased from 123.3 km2 to 635 km2， the rising trend changed from fast to slow， but there was still an increasing trend. At the same time， the water quality of Nanyi Lake is decreasing， which has a negative correlation.

Keywords： impervious surface;maximum likelihood classification;RS image;water quality

城市化是20世紀(jì)以來最為顯著的人類活動(dòng)，目前全球約50%的人口居住在城市[1]。不透水表面是指能阻擋水滲透到地面以下的天然或人造的物，如柏油馬路、建筑屋頂、廣場、停車場等具有不透水或極少透水的地面。不透水表面的不斷擴(kuò)張是城市化最直觀的表現(xiàn)[2]。常規(guī)提取和量化不透水表面的信息主要依賴人工測量和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，得到的結(jié)果的精確性難以保障，且缺乏實(shí)時(shí)性、消耗成本高。近年來，遙感技術(shù)不斷發(fā)展，其具有方便快捷、高效率、高精度、低成本等優(yōu)勢，并且能實(shí)現(xiàn)跨時(shí)空多尺度的監(jiān)測，為研究提供豐富可靠的數(shù)據(jù)源[3]。本次實(shí)驗(yàn)利用Landsat系列中的五期遙感影像，提取2000—2019年南漪湖保護(hù)區(qū)不透水表面信息進(jìn)行研究分析。

1 研究區(qū)概況和數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

南漪湖位于宣城市境內(nèi)，是皖南地區(qū)最大的淡水湖泊。全湖水域面積205 km2，常年水深2～4 m，蓄水總量9.88億m2。南漪湖中心坐標(biāo)為31°05′26″N、118°58′34″E，是北緯亞熱帶季風(fēng)氣候，屬于長江下游南岸外流淡水湖，具有蓄洪、灌溉、調(diào)節(jié)周邊生態(tài)環(huán)境等重要功能。南漪湖保護(hù)區(qū)是長三角重要的濱湖生態(tài)休閑和景觀空間。

1.2 數(shù)據(jù)來源

本次研究采用的遙感影像數(shù)據(jù)來源于地理空間數(shù)據(jù)云和USGS美國陸地資源衛(wèi)星中Landsat系列。選取條帶號(hào)為120/38，且將云量控制在10%以內(nèi)，時(shí)間控制在6—10月份的影像。綜上所述，所下載的數(shù)據(jù)包括2000年9月、2005年10月、2010年10月、2015年7月、2019年8月共5期遙感影像。

2 數(shù)據(jù)預(yù)處理

2.1 遙感影像的校正