4 结果与分析
4.1 精度验证
采用总体精度OA(Overall Accuracy)和总体Kappa系数OK(Overall Kappa)作为分类结果的评价指标。每景影像执行评价时，随机选取800个验证点，其中，裸土、不透水层、植被和水体各200个，通过逐点确定验证点参考类别的方式执行评价。2000年—2015年所用的参考数据主要为Google Earth高分辨率影像，由于该数据在1999年以前无法获取，故1970 s—1990年的分类结果通过目视解译Landsat MSS/TM影像的方式验证。评价结果如表2所示。
表 2 超大城市分类结果精度评价
本研究提取了1970 s—2015年海上丝绸之路沿线11个超大城市的不透水层，共获得55个分类结果，其中22幅图的OA达到90.0%以上，20幅图的OK达到0.90以上。55幅结果图中，OA的值为80.7%—95.9%，OK的值为0.76—0.95。各年平均OA和OK分别高于87.9%和0.87。1970 s—2015年的分类结果经过了手动修改，但由于MSS影像波段数量少，波段信息不够丰富，1970 s的分类精度较低。1990年—2010年的分类结果既进行了手动修改，又进行了逻辑分析，因而具有更高的分类精度。验证结果说明：利用基于面向对象的SVM分类方法，可以实现海上丝绸之路沿线超大城市不透水层的提取。同时，分类后处理可以有效提高超大城市的分类精度。
4.2 城市扩张格局与分析
本文利用基于面向对象的SVM分类方法，提取了海上丝绸之路沿线11个超大城市在1970 s—2015年的不透水层。用100表示1970 s的不透水层面积，其余各年面积扩张的百分比用式(5)计算：
式中，i表示第i年，分别取1990年，2000年，2010年和2015年;A1970s代表1970 s不透水层的面积，Ai 代表第i年不透水层的面积。以几个典型城市为例，图3—图11展示了超大城市不透水层的动态变化，图12展示了超大城市在各年的面积扩张百分比。
图 3 中国上海
图 4 珠江三角洲(含广州和深圳)
图 5 印度班加罗尔
图 6 印度孟买
图 7 菲律宾马尼拉
图 8 孟加拉国达卡
图 9 土耳其伊斯坦布尔
图 10 埃及开罗
图 11 巴基斯坦卡拉奇
图 12 超大城市面积扩张百分比
从图3—图11可以发现，海上丝绸之路沿线的超大城市在1970 s—2015年经历了不同程度的城市扩张。广州在1970 s不透水层范围极小，仅集中在几个零散的区域，1990年开始大面积扩张。1970 s上海、达卡、开罗的主城区主要沿河分布，后期向河两侧不断扩张。孟买、卡拉奇主要由南部沿海向北部内陆扩张。马尼拉和伊斯坦布尔两面临海，城市却主要集中在地势较为平坦的马尼拉湾和马尔马拉海附近，说明地形影响城市的发展。广州、上海、班加罗尔、孟买和卡拉奇等城市出现了大量卫星城。总体上，超大城市的主城区主要沿海或河分布，呈现出由沿海向内陆延伸、由中心向边缘扩张的趋势。卫星城呈散点分布，与主城区同步扩张，表现出由内向外的同心圆扩张模式。
从图12可以看出，1990年广州和马尼拉扩张最快，班加罗尔和孟买也超过2倍。2000年，广州和马尼拉的面积扩张达了5倍左右，班加罗尔、孟买和达卡接近4倍。2000年—2010年，超大城市扩张最剧烈，上海和达卡超过8倍，成为2010年扩张最快的两个城市，广州接近8倍，班加罗尔和马尼拉接近7倍。2015年，多数超大城市的不透水层已经扩张为最初的4—8倍，中国广州和上海甚至超过12倍，达卡和班加罗尔接近12倍。
各国相比，中国和印度的超大城市扩张最明显。上海、广州作为中国经济推动城市发展的典型代表，在1970 s不透水层面积极小，1990年明显增大。说明改革开放孕育了中国沿海超大城市的雏形，促进了滨海城市的发展。印度作为人口第二多的国家，其3个超大城市—孟买、加尔各答和班加罗尔的不透水层一直保持着较快的扩张速度，反映了印度稳定提高的城市化进程。同时，达卡和班加罗尔也在进行着较快的城市扩张，速度仅次于中国的上海和广州。马尼拉、卡拉奇和加尔各答城市扩张的速度相对均匀。雅加达、开罗和卡拉奇扩张较慢，但都达到4倍以上。其中，雅加达在2000年以后扩张较快，开罗和卡拉奇在2010年—2015年间扩张较快。伊斯坦布尔在1975年—2000年期间一直保持着相对稳定的扩张速度，2000年之后扩张速度有所降低。整体看来：海上丝绸之路沿线发展中国家超大城市的城市化进程正处于上升期。
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