5.1. 洛杉矶、圣地亚哥和图森¶
城市和土地使用申请:
从洛杉矶到巴黎
正如前三节中强烈暗示的那样,空间图像(以及航空摄影)是绘制地球表面的强大媒介。我们可以根据土地覆盖情况来识别和分类各种自然和人类发展特征。土地利用一词几乎是同义词,但具体指的是如何将土地用于人类活动。土地覆盖和使用地图是地理信息系统的基本输入,在第15节中详细描述。这些地图大多遵循某种分类系统。一个常见的用法是由美国地质调查局的詹姆斯·安德森和他的同事开发的。这个分级体系有四个层次。两个较高的类别(一级和二级)是我们通常可以识别的类别,因此,使用空间图像进行地图绘制,而三级和四级需要航空照片(用于更高分辨率)。一级和二级的分类如下所示:
为了说明三级的细分,我们选择一级=城市和二级=住宅,然后三级以下的细分为:单元=单一家庭;多家庭;移动住宅;酒店/汽车旅馆;以及其他。一般来说,故障越细,我们需要的现场、地面真相信息越多。一级和二级地图可以上色,我们可以在地图上添加数字符号(例如,115=住宅酒店),使其具有足够大的比例以适合它们。
一个典型的土地覆盖和使用地图的例子,它源自陆地卫星图像,是这个多主题分类,覆盖了宾夕法尼亚州哈里斯堡周围的一个地区。城市位于分配给城市的突出黄色图案旁边。东部和西部较小的黄色斑点显示了一些市中心,如卡莱尔、赫尔希和黎巴嫩。这个大都市地区的人口超过30万,通常分布在哈里斯堡市范围之外。传说中的“森林砍伐”一类描述了第3节中审查过的同一种吉普赛蛾的落叶。
4-1 : As a warm-up and refresher, briefly review how a metropolitan area appears in a standard false color composite. It is sometimes hard to delineate the outskirts of a suburban land use class; suggest one way to roughly decide on its boundary. ** ** 回答**
洛杉矶、圣地亚哥和图森
由于美国和世界上的大多数人口都集中在大都会中心及其附近,因此我们在本节集中讨论城市土地利用。主要的大都市地区正在扩张,通常占据着陆地卫星全貌的很大一部分(尽管在世界范围内,这些地区占陆地表面的比例不到10%)。这在世界上最大的(区域性的)城市地区之一——洛杉矶大城市中无疑是如此,在覆盖加利福尼亚州南部大部分地区的重采样(低分辨率)MSS图像中可以看到。
这幅图中的主要地理特征包括西部莫哈韦沙漠(包括爱德华兹空军基地)、大峡谷(圣华金)南端、北部的特哈查比山脉(从内华达山脉南端延伸)和洛杉矶北部的横贯山脉(北部以臭名昭著的圣华金山脉为界)。位于圣莫尼卡山和圣加布里埃尔山的南部。洛杉矶(右下)位于一个结构盆地内,形成一个限制空气循环的低地,是污染物(著名的洛杉矶烟雾)的天然捕集器。
4-2 : 查阅地图集;找到上述特征和其他你可能从生活、访问过或听说过南加利福尼亚州而知道的特征。例如,找到好莱坞。 **ANSWER**
假彩色合成图像中的城市特征在包含构成洛杉矶大区域影响范围的众多城市和郊区的一部分的图像片段中清晰可见。人口密度较高的地区有两个主要的色彩主题:薄的,通常是蓝色到几乎是黑色的,代表街道和道路的线性纵横交错图案;中间的地区也通常是蓝色。后者是建筑物的光谱表达,它倾向于反射蓝色和绿色波段中最亮的部分。这些区域内散布着红色的小块,与城市和城镇公园、公墓、高尔夫球场和城市内部农田相呼应。住宅区通常有从棕色到粉色到淡红色的颜色标志,这是由草坪、树木、房屋和街道混合而成。在洛杉矶的山丘和邻近的山丘上,很难辨认出房屋和邻里中心的标志,因为树木和灌木用红色覆盖了那些地区。帕洛斯·威尔德的海洋遗产区就是一个很好的例子。然而,山谷中的蓝色条带和斑点,如文图拉以东的圣克拉拉山谷,表明公路沿线商业集中。
城市区域在雷达图像上是相当独特的,这在1978年的SEASAT图像中可以清楚地证明(关于该卫星的描述和雷达解释原则的回顾,见第8节),该图像覆盖了洛杉矶大都会区的西侧。为了帮助识别图像中的地标,我们包括了1989年兰德麦克纳利地图集地图的一部分,该地图定位了城市基础设施中的道路、城镇和其他特征。
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雷达图像中的许多暗线特征对应于州际公路和其他主要道路。圣莫尼卡湾(SantaMonicaBay)岸边的两条又黑又窄的东西向狭长地带是洛杉矶国际机场(LosAngelesInternationalAirport)的跑道。这些深色图案来自镜面反射(平滑的),反射面使大部分雷达波束偏离接收平台。一般来说,建筑物会返回大部分雷达信号,从而产生中间的灰色色调特征(这里是统一的,因为大多数单独的建筑物没有被解决)。非常轻的模式与高水平的后向散射有关,在某些情况下,由植被引起。帕洛斯佛得斯半岛西海岸的光影,茂盛的居住区可能来自茂密的植被。然而,圣莫尼卡山脉东端非常明亮、方正的格局延伸到伯班克格兰代尔周围的圣费尔南多山谷,这是相当神秘的。它在地图上与好莱坞北部的格里菲斯公园大致一致,但它相对于雷达图像中可识别的道路的位置表明不精确的匹配(可能是非校正的影响)。
4-3 : Again, use an atlas and turn to the pages that show the Greater Los Angeles region (as does Rand-McNally). Try to locate the various Interstates and Freeways. Find such places as the Santa Monica Mountains, Glendale, central Los Angeles, Torrance, Long Beach. You will probably note that the road patterns in the radar image don't fit too well with the map - some main roads are not clearly singled in the image. Care to guess why this is so? What are the bright patterns protruding into the ocean at Long Beach? `ANSWER <answers.html#4-3>`__
即使是由MSS图像创建的低分辨率子中心,也是显示城市区域主要特征的有效方式,例如街道模式、大型建筑、机场、休闲公园和一些工业设施。这种影响在1975年3月30日,加利福尼亚州最南端的圣地亚哥中部的MSS视图中是显而易见的。它显示了海湾港口、军事和民用机场、市中心、巴尔博亚公园、特派团海湾和卡布里洛角。
但是,1988年11月22日,圣地亚哥市中心的三幅分辨率为20米(66英尺)的多光谱HRV波段图像与10米(33英尺)的全色图像相结合并进行登记,令人信服地揭示了在单个建筑规模下,更高分辨率识别都市特征的价值。n同时。这幅图像的细节有力地证明了民用空间图像至少可以在清晰度和信息内容上与小比例尺的航空照片相匹配。
4-4 : 首先,在你的地图册的帮助下,找到上面提到的圣地亚哥地标。然后,看看美国海军航空站,它位于宽阔的北岛,位于构成圣地亚哥湾西部科罗纳多地区的海岬的尽头。使用MSS和SPOT格式副本,注意您可以在此岛上检测到的任何更改。寻找另一个北方的变化。 **ANSWER**
我们现在看到的是另一个主要的西部城市地区,环境有些不同。亚利桑那州图森市的大部分地区呈现在从东到西延伸约58公里(36英里)的陆地卫星TM假彩色复合次新世上,地势几乎平坦,被东南和北部的几个大型冲积扇楔入。后者实际上正在成为一个主要的居住郊区,以解剖峡谷中的精致住宅而闻名。整个城市区域都是由周围山脉的河流沉积物形成的。
许多著名的、宽阔的街道纵横交错,分布在城镇系统的勘测员区(1平方英里)线上。从东面看,里约热内卢河与圣克鲁斯河(南北)汇合,就在市中心的北面。图森国际机场位于南部,距离戴维斯-蒙山空军基地东北部约5英里。城市的北部是圣卡塔琳娜山脉,在莱蒙山海拔2800米(9184英尺),这个沙漠城镇的居民在一个海拔825米(2706英尺)的盆地里,冬天可以滑雪。林孔山脉的尖端与城市的东部边缘相接触,图森山脉分散的山丘向西延伸。铜矿是一个主要的区域性产业,从南部的Pima Mission矿的深扇形湖和蓝白色露天开采坑可以看出。
4-5 : 大图森地区的大部分地区都有褐色的色调。为什么? **ANSWER**