1990—2020年辽宁省城市扩张对比分析.docx

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1、摘要HIABSTRACTIV第1章绪论-1-1- 1研究背景-1-1.2 区域概况-2-1.3 研究目的和意义-4-第2章研究内容和方法-5-2.1 研究内容-5-2.2 研究方法-5-2.2.1 面向对象分类法-6-2.2.2 精度验证法-6-2.2.3 面积统计-7-2.2.4 城市扩张模式分析-8-第3章数据来源及预处理-9-3.1 研究所需软件-9-3.2 数据来源-10-3.3 数据预处理-10-1 .3.1大气校正-11-3 .3.2影像裁剪和拼接-13-第4章城市用地信息提取-17-4.1 多尺度分割-17-4.2 城市土地提取-18-4.3 精度评价-19-第5章辽宁省城市用地

2、时空变化分析-21-5.1 辽宁省城市面积扩张现状-21-5.2 城市扩张模式分析结果-23-5.2.1集中同心圆拓展-23-5.2.2沿主要对外交通轴线带状扩展-25-5.2.3跳跃式成组团扩展-25-5.2.4低密度连续蔓延扩展-27-第6章城市扩张驱动分析-29-6.1 城市扩张驱动分析-29-1 .1.1经济增长因素-29-2 .1.2人口增加因素-30-6 .1.3交通牵引作用因素-31-7 .1.4政策因素-32-总结33-致谢-34-参考文献-35-随着经济人口的飞速发展，城市用地范围也发生着变化，掌握城市用地的空间特点，帮助人们更好地了解城市用地结构和功能演变规律，以及不同区域

3、土地资源分配情况，从而优化土地利用，提高土地利用效率，对未来城市规划及区域发展政策提供数据支持。本文以辽宁省为研究对象，综合应用LandSat4-5TM和LandSat8OLl卫星遥感数据，通过应用面向对象分类方法，我们可以提取出辽宁省地级市以上行政单元城区在1990年和2020年的空间分布情况，并利用这些数据来分析辽宁省城市面积在过去30年中扩张的规律和特点。结果表明，19902020年期间，辽宁省城市面积增加了1465.50km2,31个地级市以上的城市都有所扩张。其中，城市面积扩张最大的是沈阳市，扩张面积为250.87km2,扩张速度为100kn?/年，扩张强度最大的是东港市扩张强度为8

4、13.0%,扩张速度为0.87km2/年。辽宁省的城市化进程呈现出多样化和快速发展的趋势。关键词：城市扩张；面向对象；遥感；辽宁省ABSTRACTWiththerapiddevelopmentofeconomyandpopulation,thescopeofurbanlanduseisalsochanging.Masteringthespatialcharacteristicsofurbanlandusecanhelppeoplebetterunderstandtheevolutionofurbanlandstructureandfunction,aswellasthedistribution

5、oflandresourcesindifferentregions.Thiscanoptimizelanduse,improvelanduseefficiency,andprovidedatasupportforfutureurbanplanningandregionaldevelopmentpolicies.ThisarticletakesLiaoningProvinceastheresearchobject,andcomprehensivelyappliesLandsat4-5TMandLandsat8OLIsatelliteremotesensingdata.Byapplyingobje

6、ct-orientedclassificationmethods,wecanextractthespatialdistributionofadministrativeuniturbanareasaboveprefecturelevelcitiesinLiaoningProvincein1990and2020,andusethesedatatoanalyzethelawsandcharacteristicsofurbanareaexpansioninLiaoningProvinceoverthepast30years.Theresultsshowthatbetween1990and2020,th

7、eurbanareaofLiaoningProvinceincreasedby1465.50kilometers2,31citiesatorabovetheprefecturelevelhaveallexpanded.Amongthem,Shenyanghasthelargestexpansionofurbanarea,withanexpansionareaof250.87km2,Expansionspeedof10.91km2/Intheyear,thelargestexpansionintensitywasinDonggangCity,withanexpansionintensityof8

8、13.0%andanexpansionspeedof0.87km2/Year.TheurbanizationprocessinLiaoningProvinceshowsatrendofdiversificationandrapiddevelopment.Keywords：urbanexpansion;Objectoriented;Remotesensing;LiaoningProvince第1章绪论1.1 研究背景城市扩张是随着经济和社会发展进程不可避免的现象。随着经济和社会的不断发展,城市扩张已成为一个全球性的问题。在我国，城市扩张的速度尤为迅猛。辽宁省作为一个经济发达的省份，在城市化进程中

9、也面临着城市扩张的压力。在海口贸易上，辽宁省的海口市作为辽宁省唯一的沿海开放城市，也是经济发展的重要引擎，而在城市化进程中，其面临着城市扩张的压力，在城市建设投入持续增加：为了应对城市扩张压力，辽宁省不断加大对城市建设的投入，加快城市基础设施的建设和完善。在辽宁省的城市扩张中，城市之间的差异很大。因此，对辽宁省不同城市的扩张进行对比研究，可以更好地了解各城市的发展情况，有助于制定相应的发展政策和规划方案，促进各城市的可持续发展。遥感技术通过非接触式数据获取、多尺度数据获取、定量化分析、多时相数据对比等优势，为辽宁省城市扩张研究提供了高效、全面、实时的数据支持，为城市扩张规划和管理提供科学依据，

10、同时也为解决城市生态、社会问题等提供重要保障，从而促进了城市的可持续发展。近年来，在国内外学者的共同努力下，涌现了很多相关研究。这些研究在方法和技术上各具特色，主要包括基于影像分类、图像分割、深度学习、机器学习和多源数据融合等方面的城市用地提取方法，为城市规划和管理提供了可靠而有效的技术手段。随着遥感影像分辨率的提高，传统的面向像元的遥感影像分类方法存在一定的局限性，难以满足高分类精度和高效率的要求。而面向对象的遥感影像分类方法则可以更好地克服这些问题，因此逐渐成为了遥感影像分类领域的研究热点。在本文中，我们以地理空间数据云获取的遥感影像为例，采用eCognition软件进行多尺度分割和阈值分

11、类，并将分类结果与ENVI软件做出的监督分类结果进行对照。通过比较两种分类方法的分类效果、可靠性和发展前景，进行了面向像元和面向对象分类方法的探讨。结果表明，面向对象分类方法能够针对不同尺度下的特征进行有效的筛选和提取，从而实现更高精度和更全面的分类结果。面向对象分类方法可以根据每个对象的形状、大小、颜色、纹理等信息，将图像像素组成的区域划分为具有语义信息的空间单元，从而实现对图像内容的更为准确地解析和分类。相比之下，传统的面向像元分类方法则主要关注于图像的像素级别的特征分析和分类，可能会忽略目标的形态、结构等信息，导致分类精度有限。特别是无法很好地处理复杂的地物边界及尺度变化等问题。综上所述

12、，面向对象分类方法具有更好的分类效果、可靠性和发展前景，可以更好地适应高分辨率遥感影像分类提取的需求。本研究选用了辽宁省1990年和2020年的landsat4-5TM及Landsat8OLI卫星遥感影像作为研究数据，运用面向对象分类法对辽宁省城市扩张的变化趋势和扩张原因进行分析，旨在为辽宁省的土地利用监测、环境保护等方面的合理规划提供科学依据。对辽宁省城市扩张的对比分析研究具有重要的现实意义和理论价值。1.2 区域概况辽宁省是中华人民共和国的一个省份，位于中国东北地区南部。辽宁省总面积14.59万平方千米，下辖14个地级市和2个副省级城市。辽宁省地势南高北低，中部为盆地和平原，东北部则是丰富

13、的森林和山地。辽宁省有着丰富的自然资源，其中包括煤炭、石油、天然气、铁矿石、金属和非金属矿产等。农业也是辽宁省的重要经济支柱，主要种植作物包括小麦、玉米、大豆和水果等。在工业方面,辽宁省是中国的重要制造业基地之一，主要产业包括机械制造、化工、轻工、冶金、电子和信息技术等。此外，辽宁省还拥有优美的自然风景和众多的历史文化遗产，如丹东的“靖国神社”遗址、沈阳的故宫和大连的星海广场等。总的来说，辽宁省具有得天独厚的区位优势和丰富的自然资源，同时也是中国重要的工业制造和农业产区。随着中国经济持续快速发展，辽宁省将继续发挥其重要作用，为中国的现代化建设和对外开放做出贡献。辽宁省目前设有14个地级市和2个

14、副省级市，共计16个行政区划单位，下辖31个城市:其中，地级市为：朝阳市、大连市、鞍山市、抚顺市、盘锦市、丹东市、辽阳市、锦州市、营口市、阜新市、本溪市、铁岭市、沈阳市、葫芦岛市；县级市为：灯塔市、凌源市、调兵山市、开原市、北镇市、盖州市、瓦房店市、东港市、太和区、庄河市、海城市、凌海市、新民市、北票市、凤城市。通过对这些城市的数据进行分析，可以更加深入地了解辽宁省城市扩张的情况。，如下图，图片中仅显示部分地级市。阜新市帙岭市朝阳市惋州市助产初由江阳以本溪市 t *营口布丹东市大旌市O50100km图1-2辽宁省地级以上城市分散布局示例图1.3 研究目的和意义研究目的：本研究旨在通过对辽宁省城

15、市扩张的对比分析，探究城市扩张对城市发展的影响，为城市规划和管理提供科学依据。研究意义：随着城市化进程的加速，城市扩张已成为当今社会发展的重要问题。辽宁省作为中国东北地区的重要省份，城市化进程也在不断加速。因此，对辽宁省城市扩张的对比分析具有重要的研究意义。首先，本研究可以为城市规划和管理提供科学依据。通过对辽宁省城市扩张的对比分析，可以了解不同城市的发展情况和存在的问题，为城市规划和管理提供科学依据。其次，本研究可以为城市发展提供参考。城市扩张是城市发展的重要方面，通过对辽宁省城市扩张的对比分析，可以了解城市发展的趋势和方向，为城市发展提供参考。最后，本研究可以为学术研究提供参考。城市扩张是一个复杂的问题，需要多方面的研究和探讨。通过对辽宁省城市扩张的对比分析，可以为学术研究提供参考和借鉴。第2章研究内容和方法2.1研究内容本研究将以基于IandsatTMZOLI遥感影像为研究对象，对1990年至2020年的城市扩张进行对比分析。具体研究内容包括：数据获取：1990年和2020年辽宁省遥感影像数据下载，辽宁省经济、人口等数据。数据预处理；首先对下载好的遥感影像进行辐射定标，消除传感器本身的误差，确定传感器入口处的准确辐射值,然后用大气校正消除遥感图像受大气吸收、散射和反射等因素的影响，更准确地反映地表特征，最后对影像进行裁