【摘 要】
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关中地区位于华夏文明的重要起源地,关中平原城市群上升为国家级城市群以后,城市化快速发展必将导致关中地区不透水面扩张。快速、精确地监测不透水面动态变化,研究不透水面扩张的规律,定量分析不透水面扩张的环境响应将为关中地区不透水面的优化设计和规划发展提供参考。本文使用关中地区2000年、2004年、2009年、2015年和2020年共45景Landsat系列卫星数据进行不透水面的提取研究,并系统分析不透
【基金项目】
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陕西省自然科学基础研究计划项目（2017JM4035）；
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关中地区位于华夏文明的重要起源地,关中平原城市群上升为国家级城市群以后,城市化快速发展必将导致关中地区不透水面扩张。快速、精确地监测不透水面动态变化,研究不透水面扩张的规律,定量分析不透水面扩张的环境响应将为关中地区不透水面的优化设计和规划发展提供参考。本文使用关中地区2000年、2004年、2009年、2015年和2020年共45景Landsat系列卫星数据进行不透水面的提取研究,并系统分析不透水面的时空动态特征。同时,下载了关中地区2000年、2004年、2009年、2015年和2020年各年的92景MOD11A2地表温度产品数据和730景MOD19A2气溶胶光学厚度产品数据,从这两个方面定量地分析了不透水面时空变化的环境响应。（1）本文提出一种新的比值不透水面指数（RISI）。该指数可以精确反演大范围区域不透水面信息,区分裸土效果较好,但是对于高亮沙地识别效果欠佳,文章结合支持向量机监督分类剔除沙地,提出一种组合比值不透水面指数和支持向量机的不透水面提取方法。利用该方法提取关中地区5期不透水面信息,经验证,总体精度达到90%以上,可以很好地区分裸土和沙地。（2）不透水面时空变化。关中地区不透水面面积由2000年的783.55 km~2增长到2020年的3924.58 km~2,不透水面占比由2000年的1.41%攀升至2020年的7.08%。研究期内,不透水面集中分布于关中地区的东南部,呈东北—西南向分布;东北部、北部和西部三个方向扩张较快,南部和东南部则扩张较慢;不透水面的重心始终处于区域重心的东部,但具有向西部移动的趋势;不透水面高密度区不断积聚,并出现大量中低密度区。景观格局指数表明,不透水面景观占比在不断上升,斑块密度不断增加,同时斑块形状变得复杂和多样,不透水面最大斑块的聚集程度不断提高。（3）不透水面时空变化的环境响应。温度响应。关中地区年均地表温度波动起伏变化,低温区和中温区分布面积在变小,次高温区和高温区分布面积在变大。不透水面面积占比与年均地表温度呈幂函数正相关;不透水面密度与年均地表温度呈线性正相关。不透水面景观形状指数（LSI）与年均地表温度的关系最紧密,斑块聚集度（AI）同年均地表温度的关系随着不透水面聚积度增加,相关性越强。气溶胶光学厚度响应。关中地区年均气溶胶光学厚度总体大幅降低,空间分布存在年际差异。不透水面面积占比与年均气溶胶光学厚度呈幂函数正相关;不透水面密度与年均气溶胶光学厚度相关性较低。不透水面景观形状指数（LSI）与年均气溶胶光学厚度的相关性最紧密,斑块聚集度（AI）同年均气溶胶光学厚度的关系随着不透水面聚积度增加,相关性越强。
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