文 献 综 述

1.1 遥感（RS）的简介

遥感通常是指通过某种传感器装置，在不与被研究对象直接接触的情况下，获取其特征信息（一般是电磁波的反射辐射和发射辐射），并对这些信息进行 提取、加工、表达和应用的一门科学和技术。遥感技术包括传感器技术，信息传输技术，信息处理、提取和应用技术，目标信息特征的分析与测量技术等。

遥感技术依其遥感仪器所选用的波谱性质可分为：电磁波遥感技术，声纳遥感技术，物理场（如重力和磁力场）遥感技术。 电磁波遥感技术是利用各种物体/物质反射或发射出不同特性的电磁波进行遥感的。其可分为可见光、红外、微波等遥感技术。按照感测目标的能源作用可分为：主动式遥感技术和被动式遥感技术。按照记录信息的表现形式可分为：图像方式和非图像方式。按照遥感器使用的平台可分为：航天遥感技术，航空遥感技术、地面遥感技术。按照遥感的应用领域可分为：地球资源遥感技术，环境遥感技术，气象遥感技术，海洋遥感技术等。常用的传感器：航空摄影机（航摄仪）、全景摄影机、多光谱摄影机、多光谱扫描仪(Multi Spectral Scanner，MSS)、专题制图仪（Thematic Mapper,TM）、反束光导摄像管（RBV）、HRV（High Resolution Visible range instruments）扫描仪、合成孔径侧视雷达（Side-Looking Airborne Radar，SLAR）。

常用的遥感数据有：美国陆地卫星（Landsat）TM和MSS遥感数据，法国SPOT卫星遥感数据，加拿大Radarsat雷达遥感数据。遥感技术系统包括：空间信息采集系统（包括遥感平台和传感器），地面接收和预处理系统（包括辐射校正和几何校正），地面实况调查系统（如收集环境和气象数据），信息分析应用系统。遥感应用：陆地水资源调查、土地资源调查、植被资源调查、地质调查、城市遥感调查、海洋资源调查、测绘、考古调查、环境监测和规划管理等。目前，主要的遥感应用软件是PCI、ERMapper和ERDAS。

1.2基于RS的绿地信息提取方法研究

城市绿地是指以自然植被和人工植被为主要存在形态的城市用地,是城市生态系统主要组成部分。它是自然和人文多种因素作用的结果,也是城市环境和居民生活水平的重要标志。随着数字地球的建设,3S(GPS、GIS、RS)技术在监测城市绿地方面发挥着越来越重要的作用,可以很好的弥补常规方法监测生态绿地的缺陷。刘小平[1]等应用TM影像进行城市绿地遥感信息自动提取研究,周文佐[2]等应用TM影像对南京城市景观生态格局进行研究并对研究方法进行了探讨,李宝华[3]通过计算TM影像及各主成分分量和归一化植被指数NDVI的相关系数的方法进行波段组合,对开封市绿地专题信息进行提取。本研究运用遥感技术,对南京市绿地信息进行提取和探索,为建立城市绿地信息系统提供科学依据,为今后的城市化发展建设提出合理的建议。城市绿地作为城市结构中的主要元素,在城市中起着一个重要的作用。城市绿地是自然和人文多种因素作用的结果,也是城市环境和居民生活水平的重要标志。对于城市绿地的监测,常规方法很难及时得到现状的绿地资料,遥感方法可以很好地弥补这方面的缺陷。随着3S技术(遥感技术、地理信息系统、全球定位系统)的快速发展,可以获得更多的空间信息来监测、研究和规划城市的景观生态。目前,遥感(RS)技术和地理信息系统(GIS)技术已经用于森林资源调查及信息管理、动态监测、森林病虫害防治、森林防火等林业领域[4]。 遥感技术作为一种综合性探测技术,能迅速有效地提供地表自然过程和现象的宏观信息,而且能科学、准确、及时地提供分析成果。有助于揭示其动态变化规律,并预测其发展趋势[5]。近年来,国内外许多城市将遥感技术应用到绿地信息提取中,以动态掌握绿地覆盖面积,优化绿地空间结构,这不仅可以实现城市绿地的整体规划,同时对于改善生态环境,提高城市的可持续发展潜能具有重要图1 城市绿地信息 提取流程图 的实际意义[6]。本研究利用TM遥感影像,对某城市绿地信息的提取进行探索。

1.3绿地信息提取方法研究现状

城市绿地是城市生态系统的重要组成部分, 它对于改善城市生态环境, 促进城市自然、经济、社会协调发展有着积极的意义. 对城市绿地信息进行提取.绿地覆盖率和绿地率是否都能达到国家园林城市的标准，针对以上问题提出了一些改进意见[7]。运用遥感信息技术, 在TM 影像中城市绿地进行信息提取, 通过四种绿地信息提取方案(彩色合成法、NDV I计算、RDVI计算、T- C变换)中的比较, 得出彩色合成法中的TM 1、3、4波段合成的方案对于城市绿地信息的提取, 可以得到比较理想的结果, 效果较好[8]。通过对居民地的遥感机理分析, 利用植被指数、水体指数、城镇指数相结合的方法提取居民地信息。分析遥感影像的谱间结构特征, 通过试验, 建立二值逻辑运算式, 得到居民地遥感信息提取结果[9]。国内外许多城市将遥感技术应用到绿地信息提取中, 以动态掌握绿地覆盖面积, 优化绿地空间结构, 这不仅可以实现城市绿地的整体规划, 同时对于改善生态环境, 提高城市的可持续发展潜能具有重要的实际意义[10]。遥感影像是城市绿地信息提取的主要数据源,通过对遥感影像做增强，配准，融合，分类等一系列处理, 进行信息提取的实践, 掌握国内外关于信息提取的基本方法[11]。针对目前利用遥感影像进行城市植被信息提取的研究现状，对面向对象方法的IKONOS 影像、基于高光谱遥感技术、基于NDVI 与原始波段组合的植被信息提取这三种方法的关键步骤进行描述、比较[12]。针对城市植被信息的提取，分析城市遥感的数据源，城市植被信息的提取方法，从人机交互的方式和计算机自动的方法两大方面进行方法的综述[13]。运用遥感图像处理系统( ENVI) 对快鸟( Quickbird) 高分辨率遥感影像进行预处理，利用归一化差值植被指数( NDVI)、归一化差异绿度指数( NDGI) 、土壤调节植被指数( SAVI) 和修正土壤调节植被指数( MSAVI) 对城市进行了绿地信息提取，通过Matlab 软件比较了其灰度图像、直方图和二值图像，并分析其方差，在C 语言的平台上进行了精度评定[14]．基于Landsat TM 影像, 对开封市绿地专题信息进行提取, 主要通过计算TM 影像及各主成分分量和归一化植被指数NDVI 的相关系数的方法来进行波段组合, 提高遥感影像的目视解译精度和分类精度,取得较好结果[15].从植被光谱特征出发，对植被信息提取的方法和现状进行综述[16].了解MODIS 探测器监测植被的特点和美国NASA 归一化差值植被指数( NDVI) 和增强植被指数( EVI ) 产品特性[17].