一、课题研究背景

二战以后，城市化进程不断加快，于是#8220;数字城市#8221;的提出，即利用信息技术完善城市服务功能，提高城市管理水平和人民生活质量为解决城市问题提供了新思路。而数字城市的建设需要大量空间数据的支持，而遥感技术恰能提供海量、实时、精确的信息这一特点在城市数字化发挥重大的作用。

伴随与此的是城市用地在迅速地扩大，因此，快捷、准确与客观地提取城镇用地信息，监测城市发展演化的过程，对科学合理地进行城市规划, 控制城市用地规模具有十分重要的作用。城市的空间扩展日益成为现在乃至将来土地利用变化的主要特征，所引起的土地利用及土地覆盖变化将影响区域生态环境, 并以累积的方式影响全球生态环境。1999 年，国土资源部开始对部分大、中城市进行卫星遥感土地利用动态监测工作。近年来随着我国城市化进程的不断加快，城市土地利用增速较快，为了更好地掌握城市土地利用现状，使用卫星遥感监测城市变迁已势在必行。

二、课题研究目的和意义

随着我国改革开放政策实施以来，我国工业化水平迅速提高，城市化速度明显加快。城市的扩展，城市人口的膨胀必将对环境境产生重大影响。为了整治城市化带来的环境问题，发达国家于六、七十年代已广泛开展城市航空遥感调查，为旧城改造，新城建设提供科学依据，收到良好效果。我国也先后在天津、北京、广州、南京等城市开展过这类工作。但航空遥感费用昂贵，不易全面推广应用，更难于实现动态监测。

遥感具有从空间和时间尺度上，对城市形态和城市发展变化进行动态监测的优势，具有现势性强、图像直观形象、反映城市建设实际的特点。随着遥感卫星成功升空后，出现大批不同时相卫星影像。同时由于遥感技术的不断发展，利用遥感影像能快速有效的进行城市动态监测，基于ERDAS IMAGINE处理遥感图像进行城市监测,有利于快速、准确地把握城市发展与变化, 可以节省大量的人力、物力和财力，对城市的管理、规划与决策具有重要的意义。

三、国内外研究现状

近年来，国内外学者在城市动态监测领域也做了大量的工作并取得许多成果, Gong 等人在城市研究中应用了边缘检测技术来改进城市的信息分类。Ridd提出了研究城市生态的V-I-S(植被-不透水面-土壤)模型,将城市影像中的每一像元都视为这3种代表性土地覆盖类型的线性组合。Masek等人则利用无监督分类和NDVI指数提取了美国华盛顿特区1973~1996年的城市扩展和变化信息。Rashed等人采用混合光谱分析法对多光谱影像中的城市用地的光谱特征进行了探讨。Zhang等人在城市建筑用地信息的提取研究中, 融入了高频的道路信息,提高了城市建筑信息提取的准确性。Yong等人利用Landsat卫星ETM影像对城市大面积不透水面进行了研究。易玲等人利用自主研发的HJ-1研究其应用的精度等等。

虽然遥感技术发展日新月异，但是对城市用地动态遥感监测, 还存在不少难点: （1）数据预处理在实际工作中达不到要求, 其有效算法和技术影响了动态监测成果的精度；（2）由于变化监测算法的差异性, 所有变化监测算法的能力受空间、光谱、时域和专业内容的限制, 所采用的方法在一定程度上影响了变化监测的精度。甚至对于同一环境, 由于采用的方法不同,所产生的结果也会不同；（3）分类结果精度不能达到预想的效果。

根据以上列举所述，国内外对于利用遥感影像进行城市动态监测，引起了很大的重视，这也是促使其发展迅速的一个方面。遥感技术毕竟是外国先发明应用的，我国在此方面比较落后，二十世纪三十年代进行过个别城市的遥感绘图，五十年代主要应用于绘图，铁路，农林规划，70年代有了长足发展。尤其是进21世纪以后，但是自从汶川地震后国家更加重视遥感影像的分析和应用。现如今国内许多高校都已开了遥感这门课，可见国家对其重视程度。

四、本课题研究主要内容

本课题是对兰州市近几十年来城市变迁的研究，希望通过遥感影像的对比分析，能得到兰州市近几十年经济发展所引起的土地利用及土地覆盖变化带来的区域生态环境的影响。