遥感教程第4-1页¶
Remote sensing tends to orient towards any applications that are of direct and immediate benefit to people and society. Map types that are designed to show both natural and manmade features on which data pertinent to those aims is recorded and from which up-to-date information is easily extracted are referred to as land cover and land use maps. A commonly used land cover classification is presented and an example of a classified remote sensing subimage that displays cover classes is given. Much of this section will concentrate on the appearance of cities and urban areas in space imagery; these images are good starting points for making land use/cover maps. Several urban areas in the U.S. Southwest are examined on this page.
城市和土地使用申请：¶
一些基本原则和例子¶
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重要输入，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。
典型的土地覆盖和使用地图的一个例子是现在熟悉的宾夕法尼亚州哈里斯堡的美国地质调查地图。虽然在本教程中，图例字母太小，不易辨认，但足以说明已映射了许多二级类别。这是此类地面特征映射的典型示例（您将在 Final Exam ，第21节）。
为了进行比较，这里有一个多主题的土地利用/覆盖分类，源于绘制宾夕法尼亚州哈里斯堡及其周边地区地图的陆地卫星图像。该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“毁林”一类描述的是同一只吉普赛蛾的毁林。 page 3-6 . 土地利用/覆盖地图与空间图像，如陆地卫星，点，地球观测卫星，国税局能够显示良好（不是很好）的精度，一些二级分类。ikonos和类似的高分辨率卫星图像可以接收许多三级单位。
亚利桑那大学的学生们制作了一个优秀的网站，用一系列有据可查的步骤说明了他们对亚利桑那州科奇县农村地区土地使用进行分类的方法。他们对比了1973年和1992年两个日期的陆地卫星子中心，研究了一个变化检测地图，该地图为一些早期特征挑选出新的特征或不同的用途。非常有用；请访问 this site ：
在接下来的三页中，我们将通过查看一组美国和外国城市的空间图像来关注城市土地利用：
` <>`__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. ** **ANSWER**
洛杉矶、圣地亚哥、图森、拉斯维加斯、圣何塞和檀香山¶
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。浏览完前三页后，如果您的家乡或离您最近的城市未被覆盖，请搜索 Other U.S. Cities .
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）城市区域之一——洛杉矶大城市中是如此，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**
更详细的情况见本Landsat-7子集：
伊科诺斯卫星成功地找到了好莱坞。事实上，它是以圣莫尼卡山脉南侧的陡坡为背景，在这座洛杉矶地区最著名的城市附近，用白色的大字拼出了这个名字：
在包含构成洛杉矶大区域影响力范围的众多城市和郊区的一部分的MSS图像片段中，假彩色合成图像中的城市特征清晰可见。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斑块，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。
对于大洛杉矶地区的居民来说，横断山脉是一个令人印象深刻的背景，他们可以从盆地的各个地方观看。下一张图片是这些山脉和大部分洛杉矶盆地及其许多大都市地区的透视图，通过将NASA JPL的SRTM雷达任务（见第11节）的数据与Landsat-5获取的增强图像相结合而制成。
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。
- `
<originals/Fig4_4.gif>`__
|
|
它也有助于显示城市或大都会地区的某些部分的地面照片，以配合空间图像。在本节中，我们将为许多城市（尤其是美国）做这项工作。这里是洛杉矶市中心的景色：
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 <Sect4_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。
许多居住或参观圣地亚哥的人都认为它是美国理想的大都市。它的气候以温和的温度和高频率的晴天而闻名。其市中心的滨水天际线，如下图所示，定义了其现代快速增长。
` <>`__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，位于亚利桑那州图森市，位于三面山脉之间：
这里的大部分城市都以陆地卫星TM伪彩色复合次新世的形式展示，从东到西延伸约58公里（36英里），坐落在几乎平坦的地形上，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约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，南部的皮马特派团矿的深扇形湖和蓝白色露天开采坑就是明证。
` <>`__4-5 ： 大图森地区的大部分地区都有褐色的色调。为什么？ **ANSWER**
在亚利桑那州西北部的下一个州的南端附近发现了一个更具戏剧性的“从头开始”建设城市的例子。在一个被山脉环绕的平坦沙漠盆地中间，坐落着北美洲的赌博中心，内华达州拉斯维加斯。这个快速增长的城市现在人口超过一百万。滋养这片“绿洲”的水来自胡佛大坝后面的米德湖。
拉斯维加斯建在一条被称为“脱衣舞”的长大道上，这里是晚上的黄金时段。你应该能够在陆地卫星图像中辨认出那个狭窄的区域。
要想看到拉斯维加斯非常大但很详细的图像（Terra's Aster），请按 here （这避免了初始下载会延长完成此页的时间；如果您访问图像，请按“上一步”返回此页）。
在20世纪60年代，作者在前往内华达州试验场的途中多次参观了该地带，该试验场位于美国北部80英里处，在劳伦斯利弗莫尔实验室工作时，他在那里对地下核爆炸的影响进行了检查。这是一张伊科诺斯的部分照片（靠近图片顶部）；麦卡伦场在左下角。
ikonos可以产生更高分辨率的图像。但网上可买到的是由数字地球公司的QuickBird-2制造的，分辨率为0.68米。图中显示的是位于长条地带的Exalibur酒店28层双塔，于1990年6月开业。
1972年，拉斯维加斯有大约27万居民；到1992年，拉斯维加斯已经发展到90万以上。将1972年获得的陆地卫星次新世与1992年获得的陆地卫星次新世进行比较，可以明显看出城市的发展。
如果作者（NMS）没有包括德克萨斯州埃尔帕索（El Paso）的一幅（陆地卫星）图像，那就太不明智了。二战后18个月，他就在布利斯堡（第四军）的一个防空营里度过了一段精彩的时光。ElPaso是图像右上象限左下角附近的深蓝色灰色区域。对面是墨西哥城镇华雷斯（士兵们非常喜欢的夜生活）。格兰德河把新墨西哥州和我们南部的邻居分隔开来，它的特点是用那条河灌溉的农田拼凑而成。火山流在西部几乎无人居住的沙漠中很明显。蓝色斑块通常是干涸的（普拉亚）湖泊，暂时覆盖着几英寸的季风雨水。埃尔帕索位于富兰克林山脉的最底端；紧挨着北边的是风琴山，附近是他所在部队负责的90毫米防空炮的射程。自1947年以来，El Paso Juarez覆盖的面积至少增长了50%：
因此，美国西南部和西海岸是该国人口增长最快的地区之一。这张照片是由下一张照片带回家的，这张照片描绘了加利福尼亚州圣何塞的一部分地区，自1973年以来，这个城市的规模翻了一番多。
这张由陆地卫星7号ETM+拍摄的下一张照片是在2001年12月7日珍珠港袭击60周年之际添加的。这是瓦胡岛的南部 (see page 17-3 for image of Hawaiian Islands) . 令从未到过这个州的作家（NMS）惊讶的是，檀香山的面积相对较小。