基于TM的重慶山地都市區建設用地擴展與地表特征參數時空變化研究

王福海, 馬澤忠,2, 向敬華, 焦 歡

(1.重慶工商大學 旅游與國土資源學院, 重慶 400067; 2.重慶市國土資源和房屋勘測規劃院,重慶 400021; 3.重慶市石柱縣國土資源和房屋管理局, 重慶 409100)

基于TM的重慶山地都市區建設用地擴展與地表特征參數時空變化研究

王福海1, 馬澤忠1,2, 向敬華3, 焦 歡1

(1.重慶工商大學 旅游與國土資源學院, 重慶 400067; 2.重慶市國土資源和房屋勘測規劃院,重慶 400021; 3.重慶市石柱縣國土資源和房屋管理局, 重慶 409100)

近年來隨著城市建設用地的不斷擴展，城市生態環境問題越來越突出，因此,進行建設用地擴展對地表特征參數的影響研究顯得十分重要。以重慶都市區為研究對象，采用1988，2000，2011年 LandsatTM遙感數據和1∶50 000DEM數據，基于人機交互解譯和定量遙感技術相結合的方法，提取了土地利用現狀數據和三個地表特征參數：地表溫度、NDVI、土壤濕度，并分析建設用地擴展對地表特征參數的影響。研究結果表明：從1988—2011年，重慶都市區建設用地主要向西部和北部擴展，地表溫度中的高溫區主要向北遷移，NDVI和土壤濕度在建設用地擴展的區域呈下降趨勢；城市建設用地擴展與地表特征參數的變化趨勢呈現出明顯的相關性，其中，建設用地的擴展與熱環境呈正相關且在擴展方向具有高度的一致性，與NDVI和土壤濕度呈負相關關系。研究成果旨在為改善城市地表熱環境效應、優化城市生態環境提供科學依據與參考。

建設用地擴展; 地表特征參數; 重慶都市區; TM

當城市規模發展到一定程度，由于其下墊面的變化，會對地表特征參數產生影響[1-2]。隨著我國城市化的加快，城市規模越來越大，對建設用地擴展與地表特征參數的時空變化進行研究具有理論與實踐意義[3-4]。目前，有關建設用地擴展對地表特征參數的影響研究已取得一定成果，主要集中在減少用地擴展對地表熱環境、植被覆蓋、土壤濕度和土壤侵蝕等單一地表參數的影響研究，對多參數的影響研究相對缺乏[5]；同時，在研究區域上，主要集中于東部和沿海城市，對典型山地組團狀城市的研究較少[6]。

遙感技術是快速獲取地表特征參數的重要手段，目前的研究中可以從CBERS、SPOT、Modis和TM等遙感數據獲取這些地表特征參數[7]。基于TM數據的高光譜特性，能快速、準確地反演多種1∶100 000地表特征參數[8]。

本文以重慶都市區為研究對象，采用1988，2000，2011年 LandsatTM遙感數據和重慶都市區25 m×25 m的DEM數據，在RS與GIS技術的支撐下，提取建設用地擴展數據和地表溫度、NDVI、土壤濕度地表特征參數，分析建設用地擴展與地表特征參數的時空變化過程，以及兩者變化過程中的相關性，并揭示建設用地擴展對地表特征參數影響過程。研究成果可以為城市生態保護和區域可持續發展提供參考。

1 研究區概況

重慶位于四川盆地的東南部，長江的上游，與湖北、湖南、貴州、四川、陜西等省接壤，地跨東經105°11′—110°11′、北緯28°10′—32°13′的四川盆地與長江中下游平原的過渡地帶。轄區總面積為8.24萬km2，屬于中國面積最大的內陸城市。有長江和嘉陵江兩江流經區內，氣候濕潤溫和。其都市區主要包括重慶主城九區，即：渝中區、大渡口區、江北區、南岸區、沙坪壩區、九龍坡區、北碚區、渝北區、巴南區；主要分布在長江沿線，四面環山，以丘陵，低山為主，地形起伏較大，平均高程為400 m。研究區總面積為5 465 km2，占全市總面積的6.63%，截止2011年常駐人口為772.31萬人；研究區屬中亞熱帶濕潤季風氣候區，具有氣溫高，日照少，雨季長，濕度大，云霧多，霜雪少，蒸發量和空氣濕度大，風速小，無霜期長等氣候特點，全年平均氣溫18℃，7—8月最熱，35℃以上高溫天氣多達30～40 d，最多達68 d，絕對高溫溫值44℃，極端低溫為零下2℃，無霜期310 d以上。平均霧日70 d，最多達148 d。年降雨量1 100～1 400 mm，四季變化特點是春早，夏熱，秋雨，冬暖。研究區從南北面向長江嘉陵江河谷傾斜，起伏較大，呈現“一山一槽二嶺”的自然景觀，是典型的特大山地城市。

重慶市作為年輕的直轄市，是西南地區經濟發展的中心之一，對于帶動西南片區經濟飛速的發展具有重要的作用。重慶市經濟發展迅猛，城市化進程進一步加快，建設用地擴展進一步加快，城市生態環境問題日益突出。選取重慶山地都市區作為研究對象，對于城市建設用地擴展與地表特征參數的影響研究具有理論與實踐意義。

2 數據來源與方法

2.1 數據來源

研究主要采用1988，2000，2011年三期LandsatTM遙感數據作為影像數據源，所有影像數據采用Albers投影，中央經線為東經105°，雙標準緯線分別為北緯25°和47°。LandsatTM影像數據1，2，3，4，5，7波段的空間分辨率均為30 m，6波段分辨率為120 m(表1)。

表1 Landsat TM影像數據源

2.2 研究方法

2.2.1 城市建設用地提取 城市建設用地的準確提取是本研究進行的前提條件，利用1988，2000，2011年 LandsatTM遙感數據，通過人機交互提取研究區建設用地信息，確定出重慶都市區1988，2000，2011年建設用地范圍。

2.2.2 歸一化植被指數反演 對于Landsat TM數據而言，歸一化植被指數通常可表示為：

(1)

式中：R3和R4——分別是TM影像波段3和波段4的行星反照率。

利用公式(1)，可反演出1988，2000，2010年的歸一化植被指數，再根據自然斷點分級的方法將標準化后的歸一化植被指數分為低NDVI區域、較低NDVI區域、中NDVI區域、較高NDVI區域和高NDVI區域。利用式(2)可得到1988—2000年和2000—2011年研究區歸一化植被指數變化分布圖。

NDVIc=NDVIn-NDVIn-1

(2)

式中：NDVIc——前后兩個目標年份之間的NDVI變化值；NDVIn——n年份研究區的NDVI值；NDVIn-1——前一個年份研究區的NDVI值。

(3)

(4)

(5)

根據公式(3)、(4)和(5)，可以對重慶都市區不同研究時段內的植被覆蓋情況進行總體分析。

2.2.3 地表溫度反演 對于TM數據的熱紅外波段來說，通常像元的亮度值越大，陸面溫度越高。研究采用單窗算法計算像元亮度溫度值[9]，從而獲取重慶都市區亮度、溫度分布專題圖和相關統計數據。利用TM6計算亮度溫度的過程就是把圖像灰度值(DN值)先轉化為相應的熱輻射強度值，然后再利用熱輻射強度值推算出所對應的亮度溫度值[11-12]。

L(λ)=0.1238+0.005632156QDN

(6)

式中：L(λ)——TM傳感器接收到的輻射強度 ；QDN——圖像像元的DN值。

(7)

式中：T6——TM6的像元亮度溫度；K1，K2——常量：K1=60.776 mW/(cm2·sr·μm)，K2=1260.56。

2.2.4 地表特征參數中心模型模擬 本研究通過對地表特征參數反演的結果設置一個閾值，提取地表特征參數中心范圍。首先以Landsat TM數據為基礎，再分別反演1988，2000，2011年地表特征參數。其具體的判定模型如下所示：

ROIi∈HI(LSTROI>(LSTmean+Std))

(8)

式中：ROIi——研究區中某一興趣區；HI——地表中心區域；LSTROI——興趣區的平均地表特征參數值；LSTmean——計算地表特征參數平均值；Std——地表特征參數標準差。并根據如下公式計算出地表特征參數重心[13]：

(9)

2.2.5 城市建設用地重心遷移模型 土地利用類型的重心變化能具體反映出土地利用的空間分布變化，其研究的計算模型如下[14]：

(10)

(11)

式中：X，Y——某時期建設用地重心的X,Y坐標值；ti+1-ti分——地類重心轉移的時間間隔；Vti+1-ti——時間為ti+1-ti內的地類重心年遷移率。

2.2.6 土壤濕度反演 土壤濕度指數是反映土壤中水分含量和作物水分狀況的一個指標，土壤濕度也是各類生態系統中的重要因素之一。土壤濕度指數可用纓帽變換的濕度分量TC3或土壤濕度指數求取[15]，其公式為：

(12)

式中：TM2和TM5——TM影像的第2波段圖像第5波段圖像的亮度值。

3 結果與分析

3.1 重慶山地都市區建設用地擴展分析

通過對重慶都市區的建設用地進行分析，得出重慶都市區建設用地的擴展的趨勢，從表2可知，重慶都市區建設用地擴展的趨勢呈現外延式和多核心擴展。其中，重慶都市區各區均以建制鎮為中心向外擴展，同時部分區域沿長江和嘉陵江兩岸擴展。由于縉云山、中梁山、銅鑼山和明月山橫貫于重慶都市區，跳躍式的建設用地擴展方式也是重慶都市區建設用地擴展的一個重要類型。

表2 重慶都市區建設用地面積表統計

重慶都市區1988—2011年，建設用地擴展在時間上呈現明顯的階段性，空間上呈現明顯的區域差異性。其中，1988—2000年間的城市建設用地擴展面積和擴展速度明顯低于2000—2011年，這跟2000—2011年經濟的飛速發展和城市人口的增長是緊密相連的。其中在1988—2000年間，江北區和九龍坡區是建設用地擴展最為迅速的區域，特別是緊靠渝中區的區域；而在2000—2011年間，各個區縣的建設用地擴展都很迅速，其中渝北區的建設用地擴展尤為明顯，這主要是由于兩江新區的成立與發展導致渝北區建設用地快速擴展。

總體而言，重慶都市區建設用地以渝中區為中心，沿著東北和東南方向向四周擴展，其中2000年以來，渝北區的建設用地擴展趨勢最為明顯。

3.2 地表特征參數的變化分析

3.2.1 地表溫度變化分析 利用公式(6)和(7)，對重慶都市區1988年、2000年和2011年地表溫度進行反演，獲得三個年份地表溫度分布圖(附圖3)，可以看出，重慶都市區地表溫度不同時間的空間分布呈現出明顯的差異性，這種差異隨時間而改變并呈現出一定規律性。

從空間分布來看，重慶都市區的中高溫區分布范圍逐年擴大。高溫區的分布較為集中，主要以渝中區以及各區的建成區所在區域為分布中心；中溫區類似同心圓分布，圍繞在高溫區的四周，并向各個方向延伸；低溫區主要分布在長江與嘉陵江流域以及森林覆蓋率較高的四條山脈：縉云山、中梁山、銅鑼山和明月山。除此之外，從地表溫度的分布結構能夠發現重慶都市區內存在明顯的熱島現象。

從時間序列上看，地表溫度隨時間而發生改變，呈現出一定的階段性與規律性。總體而言，1988—2011年間中高溫區空間分布范圍逐年擴大，主要以渝中區為中心向西南和東北方向逐年擴張，特別是2011年在城市新擴展的區域(兩江新區以及南岸茶園新區)出現明顯的高溫區。其中，1988—2000年高溫區空間分布主要集中在重慶市嘉陵江和長江交匯地帶，在此期間，重慶都市區的高溫區域呈現下降趨勢，但渝北區西南部和沙坪壩北部出現了較為明顯的新的熱中心；在2000—2011年期間，高溫區分布范圍呈現明顯上升趨勢。從中溫區分布看，1988—2000年間，中溫區處于緩慢減少階段，特別是沙坪壩區與大渡口區；2000—2011年期間處于快速發展階段。低溫區分布范圍呈波動式變化，1988—2000年期間，低溫區分布范圍減少；2000—2011年期間，低溫區分布范圍增加，主要分布在較大型山脈及水域的兩側。

由以上分析可以看出，重慶都市區在1988—2011年間，城市熱環境問題日益凸顯、呈現出熱島效應。城市熱島效應是城市綜合問題，是城市生態環境問題的主導因素之一，隨著研究區的中高溫度區范圍不斷擴大，熱島效應嚴重加劇且有繼續惡化的趨勢，會對人們的日常生活造成極大的影響。

3.2.2 NDVI變化分析 附圖4表示不同年份NDIV分布，可以看出，重慶都市區NDVI分布在空間上呈明顯的差異性，這種差異隨時間的變化呈現出一定的規律性。在水平空間分布上，重慶都市區低NDVI的區域面積總體呈現增加的趨勢。此外，低NDVI的區域主要集中在長江嘉陵江流域和建設用地集中分布區及其周邊自然植被或園地的交接地帶，少量分布在一些大型基礎設施所在地。

在垂直空間分布上，重慶市山地丘陵區的NDVI與較平坦地區的NDVI呈現出明顯的垂直地帶性。在山地丘陵地區，植被覆蓋率保持相對穩定，且海拔越高，植被覆蓋率越高。這主要是由兩個方面的原因造成的，一方面是由于高海拔地區地勢陡峭，不利于土地的開發和利用；另一方面，都市區各大山脈都劃入了限制建設區或禁止建設區，使植被得以較好的保護。地勢平緩區域為人類活動和建設用地擴展的主要區域，是植被覆蓋率變化最大的區域，說明建設用地擴展對農田和園地的大規模替代能顯著改變地表植被的覆蓋狀況。重慶都市區NDVI分布在時間上呈現出明顯的階段性。從1988—2011年，低NDVI值的區域面積逐漸擴大，特別是渝北區、南岸區、九龍坡區、北碚區和巴南區增速最快。這主要是由于直轄以來，這幾個區的經濟發展迅速，建設用地面積急劇增加，城市綠化的速度跟不上建設用地擴張的速度，導致低NVDI區域面積不斷增加。1988—2011年，高NDVI區域基本保持穩定，只有局部區域產生變化。

附圖2表示不同時段NDVI分布，可以看出重慶都市區NDVI值在行政區域上的分布呈現明顯的差異性。1988—2000年間，巴南區和北碚區的NDVI無顯著變化區域面積較大，說明這兩個區植被保護較好；渝北區、江北區和南岸區呈負向變化的面積比較大，表明這幾個區的植被覆蓋度呈逐步退化的狀態，這與建設用地擴張的趨勢基本一致；九龍坡區、沙坪壩區、大渡口區和渝中區NDVI呈正向變化，這說明這幾個區的植被覆蓋呈逐步恢復的狀態。2000—2011年間，巴南區和北碚區的NDVI無顯著變化的區域面積比重大致相同；渝中區、九龍坡區、沙坪壩區和大渡口區NDVI未發生明顯變化的區域比重加大，這說明這幾個區的植被覆蓋率已經趨于穩定；渝北區和南岸區則表現為顯著的負向變化，說明這兩個區的植被覆蓋率正在下降。

都市區城市外圍植被覆蓋負向變化的集中分布區幾乎相同，主要分布在大型基礎設施、工業區和物流區所在地，其中，由于大型工業區多數分布在都市區城市外圍，導致都市區的城鄉過渡帶成為植被顯著負向變化的集中分布區之一。總之，不同區域植被面積的比重和低綠化覆蓋率的建設用地面積比重，是導致都市區外圍NDVI顯著正、負向變化的主要原因。

3.2.3 土壤濕度變化分析 從總體而言，重慶都市區土壤濕度在不同時間節點上的空間分布呈現出明顯的差異性，這種差異隨時間而發生改變并呈現出一定規律性。重慶都市區的土壤濕度逐年降低，但在1988—2000年間，縉云山、中梁山、銅鑼山和明月山為主的四條山脈的土壤濕度則有少量升高的趨勢；在2000—2011年間，整個重慶都市區的土壤濕度呈現總體下降的趨勢。從土壤濕度的空間分布情況分析，都市區建成區的土壤濕度較低，都市區各大山脈(縉云山、中梁山、銅鑼山和明月山)的土壤濕度較高(附圖5)。

從時間序列上看，重慶都市區土壤濕度隨時間而發生變化，且表現出一定的階段性與規律性。從總體上來分析，1988—2011年間低土壤濕度的區域分布范圍逐年擴大，主要以渝中區為中心向北方逐年擴展，在1988年到2000年間，渝北區和大渡口區的土壤濕度明顯降低，而渝中區的土壤濕度變化不大，這是由于渝中區已經達到了完全城鎮化，建設用地沒有繼續擴展的空間。在2000—2011年間，城市建設用地擴展迅速，低土壤濕度的區域面積增長很快，在主城九區中沙坪壩區、江北區和渝北區尤為明顯，沙坪壩區由于大學城的新建使得這一區域的濕度降低顯著；而江北區和渝北區由于兩江新區的新建致使土壤濕度的降低也十分明顯。但是渝中區、九龍坡區和渝中區接壤區域的土壤濕度則有輕微上升的趨勢，這主要是源于重慶市政府在全市的城市綠化建設的顯著成果。

3.3 建設用地擴展對地表特征參數變化影響分析

3.3.1 建設用地擴展對地表溫度影響分析 通過公式(7)，(8)和(9)獲取城市建設用地與城市熱島重心的坐標及分布圖，如圖1所示。從圖可以看出，1988—2011年間建設用地重心與城市熱重心都有較大的遷移且在方向上有高度的一致性，總體上兩者的重心均向都市區的東北方向遷移。1988—2000年，建設用地重心向西偏移且偏移距離較小，而熱重心向東北方向偏移且偏移的距離較大；2000—2011年間，建設用地重心急劇向東北偏移，說明這一階段城市的擴展方向以向北發展為主，熱重心仍然向北偏移且偏移量仍較大。

重慶都市區建設用地擴展方向經歷了“西拓”和“北移”兩個階段。2000年之后，由于城市向西已擴展至中梁山下，發展空間較為有限，而隨著重慶市交通條件的不斷改善，城市的發展越過了嘉陵江的阻隔，向北尋求新的發展空間，使得嘉陵江以北的大片區域成為城市發展的主要方向。建設用地擴展方向和熱重心偏移方向的這種變化特征與重慶市“兩江四山”的地形地貌條件是密切相關的，且建設用地擴展與熱重心偏移密切相關。因此熱重心的偏移方向也是以“北移”為主，與建設用地的擴展方向基本一致。

3.3.2 建設用地擴展對NDVI影響分析 以上分析可以看出，重慶都市區NDVI分布在時空上變化明顯，這種變化和建設用地擴張呈現出一定的相關性。對都市區3個時間點數據中的低植被覆蓋率面積與建設用地面積，低植被覆蓋區域的重心與建設用地重心進行對比分析，結果如表3和圖2所示：

從表2和表3可以看出，重慶都市區低植被覆蓋區面積在1988—2000年間增幅較小，而2000—2011年間增幅較大；重慶都市區的建設用地面積在1988—2000年間的增幅同樣較小，且2000—2011年的增幅較大；其中低植被覆蓋區域在2000—2011年的增幅達到1988—2000年增幅的5倍，而建設用地在2000—2011年的面積增幅是1988—2000年的3倍。就數量上而言，建設用地的擴展與NDVI的變化有著明顯的相關性。

從圖2中建設用地重心和低植被覆蓋區域重心的遷移情況分析可以看出，1988—2011年間建設用地的重心與低植被覆蓋區域重心的遷移的趨勢呈顯著的一致性，總體上兩者的重心向都市區的東北方向遷移。在1988—2000年間，建設用地重心點向西偏移且偏移距離較小，植被覆蓋區域的重心向北方向偏移且偏移的距離較小，在這段時間，重慶市的經濟發展還處于起步階段，建設用地的擴展還比較緩慢，由于低植被覆蓋區域包括水域，因此這個階段兩者的相關性并不明顯；2000—2011年，重慶都市區城市建設的加快，建設用地重心急劇向東北偏移，低植被覆蓋區域的重心向東北方向偏移十分顯著，在這個階段兩者之間的相關性十分突出。

圖2 建設用地和低植被覆蓋區重心點坐標

由以上分析可以得出，重慶都市區近23 a來建設用地擴展方向以及低植被覆蓋區域擴展均向東北方向擴展，尤其是自2000年后，低植被覆蓋區域面積的增加幅度與建設用地面積擴展幅度呈明顯的正相關。城市建設用地擴展方向與NDVI在規模、方向和趨勢上都呈現明顯的相關性。

3.3.3 建設用地擴展對土壤濕度影響分析 對土壤濕度和建設用地數據進行分析和處理，提取重慶都市區偏干旱區域，并進一步統計分析，獲取偏干旱區域的重心的變化趨勢，如表4和圖3所示。

由表2和表4可知，偏干旱區域的面積總體上是呈明顯的上升趨勢，其中1988—2000年間由于重慶都市區的發展還處于發展的初期，其偏干旱區域面積的增長率為23%，而2000—2011年間，由于城市化發展迅速，這一階段的偏干旱區域面積的增長較為迅速。這與上述城市建設用地增長、地表溫度、NDVI指數都有著明顯的相關性，且保持高度的一致性。

表4 重慶都市區偏干旱區面積統計

從圖3中建設用地重心和偏干旱區域重心的遷移情況分析可以看出，在1988—2011年間建設用地的重心與偏干旱區域重心的遷移趨勢呈現一致性，總體上兩者的重心向都市區的東北方向遷移，與地表高溫區和低植被覆蓋區的遷移趨勢也是一致的。在1988—2011年間，偏干旱區的重心遷移距離在1988—2000年和2000—2011年是較為均勻的。其中在1988—2000年間，建設用地和偏干旱區域的遷移方向呈現負相關，這由于這段時間，重慶市剛剛經歷了直轄，在城市的建設上才處于起步階段。在2000—2011年間，城市建設用地重心遷移方向與偏干旱區的遷移方向呈明顯的正相關，均向東北方向遷移。

圖3 建設用地和偏干旱區重心坐標分布

由以上分析可以得出，重慶都市區近23 a來建設用地擴展方向以及偏干旱區域擴展均向東北方向擴展。偏干旱區的擴展方向與建設用地、地表高溫區和低植被覆蓋區都具有一定的同向性，而且就變化數量上也呈明顯的一致性。城市建設用地的擴展與土壤濕度的變化呈明顯的相關性，且保持高度的一致性。

綜上所述，建設用地擴展對于地表特征參數變化關系十分顯著，建設用地擴展的方向與地表特征參數變化區域的擴散方向是大體一致的，而且城市新增建設用地區域的地表特征參數的變化是最為明顯的。

4 結 論

本文基于RS和GIS技術，采用定量遙感的方法對重慶都市區1988—2011年的地表溫度、NDVI和土壤濕度進行反演，并對重慶都市區的地表溫度、NDVI和土壤濕度的時空分布差異、重心的遷移、城市建設用地重心遷移進行分析，探討建設用地擴展與地表特征參數的響應關系。

(1) 在1988—2011年，重慶都市區中高溫區空間分布范圍逐年擴大，主要以渝中區為中心向西南和東北方向逐年擴張，與都市區建設用地的擴展方向基本一致，這表明重慶都市區地表溫度的變化與城市發展密切相關，且都市區熱環境問題日益凸顯；

(2) 在1988—2011年，重慶都市區低NDVI區域分布在時空上呈現出明顯的階段性與差異性，低NDVI區域面積逐年擴大；在不同的海拔高度上呈現出明顯的垂直地帶性，海拔越高，NDVI越大；

(3) 在1988—2011年，重慶都市區低土壤濕度區域面積逐年擴大且主要沿東北方向擴展。都市區各大山脈和長江嘉陵江流域土壤濕度較穩定；

(4) 建設用地擴展是影響地表特征參數的重要因素。建設用地擴展與中高溫區擴展方向呈正相關性，隨著建設用地的環狀擴展，地表的高、中、低溫的區域呈明顯的環狀分布；建設用地擴展的趨勢與植被覆蓋度的擴展方向具有反向性，其中新增建設用地范圍的NDVI變化是最為明顯的，隨著建設用地的環狀擴展，NDVI降低的區域呈明顯的環狀分布；建設用地的擴展范圍內的土壤濕度不斷降低，且建設用地擴展的方向與土壤濕度降低的區域擴展方向具有明顯的一致性。

[1] He Y P, Xie H, Cui P, et al. GIS-based hazard mapping and zonation of debris flows in Xiaojiang Basin, southwestern China[J]. Environmental Geology,2003,45(2):286-293.

[2] 馬澤忠,周萬村,江曉波,等.巫山縣近三十年來土地利用動態變化及過程[J].山地學報,2002,20(增刊):105-109.

[3] 任霞,高超,張潔.城市熱島效應與地表特征參數的定量研究[J].科技信息,2011(12):440-441.

[4] 馬耀明,劉東升,王介民,等.衛星遙感敦煌地區地表特征參數研究[J].高原氣象,2003(6):531-536.

[5] 郭建茂,于強,王連喜,等.寧南地區地表特征參數及輻射平衡區域分布[J].地理研究,2007(6):1127-1136.

[6] 錢樂祥,丁圣彥.珠江三角洲土地覆蓋變化對地表溫度的影響[J].地理學報,2005,60(5):761-770.

[7] 李一靜,曾輝,魏建兵.基于歸一化植被指數變化分級的深圳市植被變化[J].應用生態學報,2008,19(5):1064-1070.

[8] 田野,徐恒力,劉雙,等.基于歸一化植被指數變化分級的千山植被變化[J].中國水土保持,2010(1):25-28,60.

[9] 賈寶全,邱爾發,張紅旗.基于歸一化植被指數的西安市域植被變化[J].林業科學,2012,48(10):6-12.

[10] 覃志豪,Minghua Z, Karnieli A,等.用陸地衛星 TM6 數據演算地表溫度的單窗算法[J].地理學報,2001,56(4):456-466.

[11] 鄧玉嬌,匡耀求,黃鋒.基于Landsat/TM資料研究廣州城市熱島現象[J].氣象,2010,36(1):26-30.

[12] 李京忠,殷學勇,蔡清華,等.基于TM影像的地表溫度遙感反演研究:以蘭州市區為例[J].安徽農業科學,2008,36(18):7805-7807.

[13] 李建輝,周啟剛,陳倩,等.基于RS和GIS的建設用地變化研究:以重慶市主城九區為例[J].重慶工商大學學報,2012,29(1):76-81.

[14] 高磊,覃志豪,盧麗萍.基于植被指數和地表溫度特征空間的農業干旱監測模型研究綜述[J].國土資源遙感,2007,19(3):1-7.

[15] 許麗娜,牛瑞卿,尚秀枝.利用溫度植被干旱指數反演三峽庫區土壤水分[J].計算機工程與應用,2011,47(25):235-238.

Temporal-spatialVariationoftheLandExpansionandtheGroundSurfaceParametersinUrbanAreaofChongqingMountainBasedonTM

WANG Fu-hai1, MA Ze-zhong1,2, XIANG Jing-hua3, JIAO Huan1

(1.SchoolofTourismandLandResources,ChongqingTechnologyandBusinessUniversity,Chongqing400067,China; 2.ChongqingInstituteofSurveyingandPlanningforLand,Chongqing400020,China; 3.ShizhuTujiaAutonomousCountyLandandResourcesandHouseingAuthority,Chongqing409100,China)

Along with the urban construction land expanded in recent years, Urban ecological environment has been becoming an outstanding problem. Therefore, the study on the construction land expansion effects on surface characteristic parameter is very important. This paper took the main urban district of Chongqing as research site. By using 1988, 2000, 1988 LandsatTM 1∶50 000 DEM data and remote sensing data, and based on the method of man-machine interactive interpretation and the technology of quantitative remote sense, the data of land use status and three surface characteristic parameters—land surface temperature, NDVI, soil moisture were obtained, and the influence of the urban construction land expansion characteristic parameters on the surface was analyzed.The results show that: from the 1988—2011, the construction land of the main urban district of Chongqing was mainly expand to the west and north, the high surface temperature has mainly migrated towards to north, NDVI and soil moisture in the area of construction land expansion declined; correlation bwtween the urban construction land expansion and the change trend of surface characteristic parameters was obvious, the positive correlation between thermal environment was significant, and the expansion of construction land was highly consistent with the extension direction, and the relationship between NDVI, soil moisture and the expansion of construction land was negatively correlated. The results can provide the scientific basis and reference for improving urban surface thermal environment effect, optimize the urban ecological environment.

expansion of construction land; terrestrial parameter; main district of Chongqing; TM

2013-08-15

：2013-10-22

國家自然基金項目(41101503);國家社科基金重大項目(11&ZD161)

王福海(1986—),男,重慶人,在讀碩士生,主要研究3S理論與應用。E-mail:156938517@qq.com

馬澤忠(1973—),男(土家族),重慶人,教授級高工,博士,碩士生導師,主要研究3S理論與應用。E-mail:mazezhong@yahoo.com.cn

F301.2

：A

：1005-3409(2014)04-0107-07