基于BCI 方法的城市不透水面提取研究

魏志宏

（武威市规划测绘设计研究院有限公司，甘肃 武威733000）

当前，我国城市化进程加快，导致以不透水面为主的地表覆盖类型逐渐取代了以植被、土壤等为主的地表覆盖类型，不透水面是指能够阻止水渗入土壤的地表覆盖类型，城市不透水面比例的增加会影响城市的植被、水体和城市水质环境、地表热环境等，对生态环境的质量和人民的生活质量都产生负面影响。不透水面阻止雨水渗入土壤，会导致地表径流量增加，造成城市涝灾和地下水资源紧张；此外，不透水表面可能会导致城市热岛效应，改变城市生态系统，影响生物迁徙。为了使城市不透水面能够被合理的开发和利用，快速、准确地获取城市不透水面的信息是一项刻不容缓的任务[1，2]。面向对象的影像分析技术来提取不透水面一定程度上避免了影像中常见的“同物异谱和同谱异物”现象，但影像分割的算法费时且提取结果受图像分辨率限制[3，4]；目前已经提出了各种光谱指数，用于不透水面的提取，包括不透水面指数(normalized difference impervious surface index，NDISI)、基于红波段可见光的指数(visible red-based built-up index，VrNIR-BI）、基于绿波段可见光的指数(visible green-based built-up Index，VgNIR-BI）等。结果显示运用这些方法提取不透水面较为便捷且效果较好[5-7]，但忽略了水体和裸土的波谱与建成区相似的情况，提取操作时往往会将裸土、水体与建成区混淆，出现错分、漏分，总体分类精度不高的情况，且一般指数方法对波段依赖性高，存在普适性不强的问题，为了提高不透水面提取的精度和提取方法适用度，本文使用生物物理指数（biophysical composition index, BCI）方法提取不透水面。……