南漪湖保護區不透水表面時空格局分析

徐小倩　黃美琴　仰曉宇

摘 要：不透水表面是城市化、大氣污染、區域環境變化等研究的重要內容。本文在城市化背景下，定量分析南漪湖保護區內不透水表面時空變化特征，利用2000—2019年南漪湖保護區Landsat5、Landsat8五期遙感影像，借助監督分類中最大似然法提取南漪湖保護區內不透水表面。結果表明：2000—2019年，由于城市化快速發展，南漪湖保護區內水體覆蓋面積呈下降狀態，植被覆蓋率呈波動下降狀態，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，南漪湖水質不斷下降，二者具有一定的負相關性。

關鍵詞：不透水表面;最大似然分類;遙感影像;水質

中圖分類號：P237;P942文獻標識碼：A文章編號：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世紀以來最為顯著的人類活動，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張是城市化最直觀的表現[2]。常規提取和量化不透水表面的信息主要依賴人工測量和統計數據，得到的結果的精確性難以保障，且缺乏實時性、消耗成本高。近年來，遙感技術不斷發展，其具有方便快捷、高效率、高精度、低成本等優勢，并且能實現跨時空多尺度的監測，為研究提供豐富可靠的數據源[3]。本次實驗利用Landsat系列中的五期遙感影像，提取2000—2019年南漪湖保護區不透水表面信息進行研究分析。

1 研究區概況和數據來源

1.1 研究區概況

南漪湖位于宣城市境內，是皖南地區最大的淡水湖泊。全湖水域面積205 km2，常年水深2～4 m，蓄水總量9.88億m2。南漪湖中心坐標為31°05′26″N、118°58′34″E，是北緯亞熱帶季風氣候，屬于長江下游南岸外流淡水湖，具有蓄洪、灌溉、調節周邊生態環境等重要功能。南漪湖保護區是長三角重要的濱湖生態休閑和景觀空間。

1.2 數據來源

本次研究采用的遙感影像數據來源于地理空間數據云和USGS美國陸地資源衛星中Landsat系列。選取條帶號為120/38，且將云量控制在10%以內，時間控制在6—10月份的影像。綜上所述，所下載的數據包括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 數據預處理

2.1 遙感影像的校正