城市建筑用地是一种复杂的土地利用类型, 在电磁波反射光谱上表现出明显的异质性。因此,很难用简单的方法将其从遥感影像中准确地提取出来。在详细研究了城市建筑用地的光谱特征以后, 创建了一种不直接采用影像的原始波段, 而是采用由它们衍生的3 个指数波段来构成新型建筑用地指数(IB I)。通过对ASTER 和Landsat ETM+两种多光谱影像进行的实验表明, 新指数除了能 够有效地增强影像中的建筑用地信息外, 还能和植被指数、水体指数一样, 用于进行数值运算, 从而 实现了建筑用地对城市生态环境影响的定量研究。对厦门、福州两城市的实例分析表明, 新的建筑 指数与地表温度呈正相关关系, 而与植被指数、水体指数呈负相关关系。研究进一步发现, 建筑指数 与地表温度的关系不是简单的线性关系, 而是一种指数函数关系, 说明高建筑用地比例地区的升温效应要明显高于低建筑用地比例地区, 因此, 对城市热岛的形成起着更大的作用。

A new index derived from existing indices – an index-based built-up index (IBI) –is proposed for the rapid extraction of built-up land features in satellite imagery. The IBI is distinguished from conventional indices by its first-time use of thematic index-derived bands to construct an index rather than by using original image bands. The three thematic indices used in constructing the IBI are the soil adjusted vegetation index (SAVI), the modified normalized difference water index (MNDWI) and the normalized difference built-up index (NDBI). Respectively, these represent the three major urban components of vegetation, water and built-up land. The new index has been verified using the Landsat ETM+ image of Fuzhou City in southeastern China. The result shows that the IBI can significantly enhance the built-up land feature while effectively suppressing background noise. A statistical analysis indicates that the IBI possesses a positive correlation with land surface temperature, but negative correlations with the NDVI and the MNDWI.

阐述了基于影像的Landsat TM/ ETM+ 的数据正规化技术及其发展。该技术通过将Landsat 影像的亮度值转换成传感器处的辐射值和反射率来对影像进行辐射校正。实例表明,使用正规化技术处理后的影像 可以明显削弱日照和大气的影响, 去除它们产生的噪声;其所求的传感器处的反射率与地面实测反射率的 RMS 值非常小

卫星遥感影像在接收的过程中由于受到许多因素的干扰, 使影像的质量受到一定程度的影响。而不同时相 的影像也会因为成像时光照和大气条件的不同而出现差异。因此, 在使用遥感影像之前往往需要进行必要的辐射校正。目前, 主要用于辐射校正的两种基于影像的正规化模型分别是Markham和Irish等人提出的校正日照差异的正规化模型(ICM) 和美国尤他州立大学遥感和地理信息系统实验室新近提出的日照大气综合校正模型(IACM/IACMt) 。本文以三对不同时相的Landsat TM/ETM +影像为例, 利用不变特征地物法求出各影像的相对噪音、RMSE和斜率, 并用这些指标来对模型进行定量对比和评价。结果表明, 当不同时相影像之间的季相、太阳天顶角和大气条件有较大差别时, 经过正规化处理的遥感影像的噪音和RMSE比未经正规化处理的影像得以明显降低,且斜率更接近于1, 镶嵌接缝淡化, 效果更好。但如果遥感影像之间的季相一致、成像时的太阳天顶角接近, 且影像晴空无云的话, 则经过正规化处理的影像和未经该处理的影像之间的区别并不大。就正规化模型之间的对比而言, 当影像无明显的大气影响时, ICM要好于IACM; 但当受到明显的大气影响时, 带有τ值的IACMt模型更好。