城市环境变化动态监测

快速城市化进程所导致的城市结构变迁和环境变化，是近年来城市发展过程中主要的问题之一。城市扩展主要体现在土地利用/覆盖变化与用地规模的快速增长两方面，特别是城郊结合部等重点区域的士地利用状况。如何有效和快速地监测城市化进程下环境变迁、探测城市扩展背景下城市土地利用动态变化过程、及时有效地获取土地利用现状信息、更新现有土地利用数据库，对于揭示城市演变规律、推进城市土地管理水平的提高和建设和谐的人地可持续发展模式具有极其重要的现实意义。遥感技术由于其获取数据的时态性和连续性，具备大范围持续对地观测的能力，为资源环境监测、土地覆盖动态分析以及减灾防灾控制与评估等提供了丰富的数据资料。因此，从技术特点和数据优势来看，遥感对地观测技术和遥感影像数据源适合于大范围区域下城市扩展和环境变化动态监测的应用需求，一定程度上可以代替传统人工野外测量的作业模式、提高监测效率。在运用遥感技术进行地表覆盖、物理目标监测和人工地物勘察时，有些数据是稳定不变的，而有些数据随着时间的推移呈现动态变化，有效区分和检测出变化信息对理解发生的人地作用过程十分重要。

从城市环境变化监测的宏观观测维数来看，主要可以分为时间维变化和空间维变化。时间维的变化揭示出在一定时间序列(时间段)内，城市地表结构特征随着时间演变的趋势和特点。时间序列可以长为几年甚至几十年，也可以短至一个月甚至几天几小时，主要取决于数据所能获取的时间间隔。对于较长时间序列的观测，可以获知地表地物在长期演变下的趋势，如荒漠化、湖泊监测等；对于短时间的影像序列，可以重点监测到在局部时段内的细微变化，如植被季节转换、重点工程监测等。空间维的变化显示在时间作用下，城市地表结构在空间上的迁移和变化，如几十年间城市扩展的趋势和方向，以及城市群在发展过程中空间布局的联系和改变等。

一般情况下，对于大范围监测城市环境变化和城市扩展，中低分辨率遥感影像是首选，主要鉴于其较广的区域覆盖范围以及稳定的数据获取来源。国外如Landsat TM/ETM+,SPOT,ALOS等对地观测卫星，国内如中巴地球资源卫星CBERS01/02/02B、环境与灾害监测小卫星HJ-1A/B,“北京一号”小卫星BJ-1资源三号测绘卫星等，都可成为稳定且具有较高性价比的城市应用监测遥感数据源。

从城市环境变化监测的遥感技术手段来看，大致可分为:①基于变化检测技术；②基于土地覆盖遥感分析；③基于景观格局监测与分析；④基于不透水面的城市扩展分析；⑤其他方法，如GIS分析等。