在城市化过程中，大城市的规模逐渐扩大，小城市的数量快速增加，形成大量的不透水层。不透水层，通常是指水不能渗透的任何物质，而且基本上是通过交通和建筑的建设与人类活动和居住密切联系的[8]。主要为屋顶和路面，还囊括了庭院、人行道、停车场、压实的土壤等具有不透水性的地表面[10]。

如今，不透水层已被视为环境质量的评价指标，同时也是评价城市化进程的重要指标。科学家、规划人员、景观建筑师和政府官员等都关注这一有基础性意义的城市环境研究话题［1,5］。不透水层能准确地表达城市化过程：一方面，不透水层具备综合性，是全人类社会经济活动的综合表现；另一方面，不透水层具备可测量性，可以定量显示城市不透水层的动态变化。同时，不透水层是城市环境变化的一个重要指标：城市径流的数量、持续时间以及强度会随着不透水层的增加而增加，影响地表径流，从而导致洪水、急流加剧。另外，还直接影响排水区域的水质，通常表现为非点源污染的散播，包括沉积物、养分、有毒物质和病原体等，从而使得水栖领域和流域水文的环境状况发生变化。除此之外，城市气候也会受到不透水层的时空动态的影响，例如城市表面温度的改变。现有研究发现，城市区域的植被覆盖与不透水层成反比，地表温度与不透水层成正相关。

1。2 研究现状与不足

关于如何提取城市不透水层疑问，国内外学者自上世纪以来开始钻研，例如，Ridd从复杂的城市组成中提出了植被-不透水层-土壤（V-I-S）模型, 剔除了容易分辨的水体信息，用植被、不透水层和土壤的线性组合来模拟城市土地利用和覆被情况，从而解决城市生态环境研究中城市社会经济发展和其生态学过程脱节的问题[4]。夏俊士应用线性光谱混合模型, 通过混合像元分解在亚像元尺度上提取两个时相的徐州市中心城区的不透水层比率，利用两个时相高光谱遥感影像提取的不透水层信息进行分析[12]。Yuan等用不透水层提取了明尼苏达地区的不透水层比率[6]。

然而城市地表是由绿地、广场、道路、建筑、土壤和水体等组成的复杂综合体，具有唯一的生物物理属性，并和周边的生态环境形成自然与人工结合的空间环境，而且城市地表均质性差，组成复杂，生物物理属性多样，导致光谱特性十分复杂，导致了遥感影像中不透水层信息的复杂性，使V-I-S模型在城市地表的精确性不够高，理论研究和实际应用存在着一定的差距， 致使V-I-S模型在城市生态环境研究中的应用受到限制，因此城市不透水层在提取方法上还有待研究。

2 材料与方法

2。1 研究区域概况

本文的研究区域为杭州市，简称为杭，是浙江省的省会城市。杭州市总面积为16596km2，其中市辖区4876 km2，辖上城区、下城区、拱墅区、江干区、西湖区、萧山区、滨江区、余杭区、富阳区9个市辖区，淳安、桐庐2个县，代管临安、建德2个县级市。遥感影像研究区域如图1所示，具体问题研究以杭州市行政边界为分析界线，即图1中白线内区域。

。杭州市遥感影像

2。1。1 自然概况

杭州市地处中国东南沿海北部，浙江省北部。东临杭州湾，与绍兴市接壤，西南与衢州市接壤，北与湖州市、嘉兴市毗邻，西南与安徽省黄山市交界，西北与安徽省宣城市交接。地理坐标范围为北纬29°11′-30°33′，东经118°21′-120°30′，市中心地理坐标为北纬30°16′，东经120°12′。

杭州市位于长江三角洲南沿和钱塘江流域，地形复杂，有着江、湖、河、山融合的天然环境，全市森林面积达1635。27万亩，森林覆盖率为64。77%。全市的丘陵山地面积占65。6%，平原占26。4%。杭州西部属浙西丘陵区，主干山脉有天目山等。东部属浙北平原，地势平坦，河网、湖泊密布，物产丰硕，具有典型的“江南水乡”特色，有世界最长的人工运河——京杭大运河和以大潮知名的钱塘江流过。