宝鸡市区地表温度反演与城市热岛分布格局时空演变研究*

目的反演宝鸡市市区的地表温度,定量分析研究近20年来研究区热岛效应的时空演变和分布特征,以缓解城市环境问题和合理规划未来城市的发展。方法利用1995-2015年Landsat 5TM和Landsat 8TIRS影像数据和气象台站资料,采用GIS和RS技术,实现对渭河阶地型城市——宝鸡市地表温度(LST)的反演,并在此基础上进行热岛分布格局的时空演变研究,分析LST与NDVI,NDBI的空间对应关系。结果与结论宝鸡市存在明显的城市热岛效应,热场分布及延伸与宝鸡市空间扩展布局相一致,热岛范围呈逐年增长的趋势,低温区和次中温区面积减小,相应的次高温和高温区面积增加,热岛强度明显增强。在渭河阶地型城市的空间格局上,地表温度与NDVI呈负相关关系,与NDBI呈正相关关系。     

城市地域地表温度与土地覆盖定量关系分析

利用Landsat TM影像,以合肥市区为研究区,采用最大似然法对合肥市影像进行土地覆盖分类,同时反演合肥市地表温度,然后计算NDVI(归一化差异植被指数)、MNDWI(改进的归一化差异水体指数)、NDBI(归一化差异建筑指数)和NDBaI(归一化差异裸土指数)4种指数.在此基础上,对合肥市城市热岛的空间分布特征、地表温度与土地覆盖类型以及各种影响因子之间的关系进行定量研究分析.结果表明,不同土地覆盖类型的地表温度存在较大差异,建筑用地和裸地是城市热岛强度的主要贡献因素,植被和水体具有较好的降温作用.地表温度与4种归一化指数的回归分析表明,它们之间存在明显的相关性.     

典型绿洲-荒漠LST时空分异及其与NDVI的关系

为了辨析干旱区绿洲-荒漠地表温度时空分布对不同下垫面的响应特征,以叶—喀河三角洲绿洲为研究区,MODIS地表温度产品和土地利用数据相结合,分别提取LST和NDVI,研究地表温度的时空分异特征及其与NDVI的关系。结果表明:(1)研究区NDVI值越高,LST值越低;NDVI值越低,LST值越高,NDVI和LST之间存在明显的反相关关系;空间分布上来看,绿洲植被覆盖度呈现东、西部高而中部裸地低,地表温度分布状况则中部裸地高而东、西部低,这表明二者具有明显相反的空间分布特征;(2)研究区四季地表温度变化显著,昼夜温差很大,水域相比于裸地,水体夜间温度高于裸地;其中,春季温度分布在-0.11-37.94℃之间,夏季温度分布在10.63-54.18℃之间,秋季温度分布在2.54-38.84℃之间,冬季温度分布在-18.76-21.05℃之间;(3)从不同土地覆被地表温度的分布上看,在裸地、城市建设用地所覆盖区域地表热量丰富,水域、湿地所覆盖区域热量呈递减趋势。不同下垫面在冬夏两季温度变化和同一季节内昼夜温度变化显著,植被类型和植被覆盖度及其空间组合在不同程度地影响地表温度的时空分布。     

基于RS的陆面温度反演研究进展

陆面温度(LST)是研究地表和大气之间物质交换和能量交换的重要参数,利用遥感方法反演陆面温度已经成为重要的获取陆面温度的途径.回顾了热红外遥感研究,阐述了地表温度反演原理,比较了2种主要的地表温度反演方法,并重点对针对Landsat TM数据的3种温度反演算法进行了对比.利用遥感研究地表温度将向着精确化的方向发展,如何利用反演出的精确地表温度将是更加重要的工作.     

基于Landsat-8热红外数据的太湖地区地表温度反演与热岛效应分析

应用Landsat-8 TIRS遥感数据结合气象资料,使用三种不同的反演方法获得苏南太湖地区的地表温度(LST)数据.分析发现,辐射传输方程法反演的结果最接近于实测值;在缺乏实时大气廓线的情况下,普适性单通道算法更适用于Landsat-8热红外波段的地表温度反演;分裂窗算法在三种算法中精度最差.在反演结果的基础上,分析了不同地物的LST特征,建筑用地温度最高,水体最低.归一化植被指数(NDVI)和LST之间存在明显的负相关关系,证明了城市绿地是缓解城市热岛效应、改善城市热环境的重要途径.最后对2000年和2014年的两时相LST进行标准化和分区处理,分析发现,苏南太湖地区的热岛现象近些年来在不断加剧,城市热岛由原来单个存在逐渐成为多个热岛并存的局面,建筑用地的增加是导致整个城市热岛加剧的主要原因.     

基于Landsat5 TM数据的地下煤火区地表温度反演

利用Landsat5 TM数据,应用Weng方法反演了内蒙古乌达矿区的地表温度,并进行了初步分析.结果表明Weng方法的反演结果符合地下煤火区温度的空间分布规律,高温异常区范围明显,在地下煤火区地表温度获取中具有一定的适用性.     

基于TM的重庆市主城区热岛效应及其影响因子分析

利用2008年TM影像,提取重庆市主城区土地利用信息;提取NDVI(植被归一化指数),结合野外调查,获取反映地表植被覆盖状况的植被覆盖度数据;根据第6波段(热波段)获取地表亮温数据,分析重庆市主城区热岛效应.利用GIS空间分析及数理统计方法,对土地利用类型、城市绿地和城市水体3种影响因子进行分析.结果表明重庆市主城区热岛效应明显,在空间上呈大片、连续分布状态,土地利用类型数据显示这种现象与城市快速扩张密不可分.不同地表覆被类型对地表温度的响应不一致,建设用地最容易产生热岛效应,植被和水体则有着明显的减缓效应.热岛效应与植被覆盖度成呈明显负相关,随着植被覆盖度的提高而降低,试验结果显示它在植被覆盖度高于50%后消失;城市绿地面积越大,内外温差也越大,从而形成热岛中的"冷岛".水体均温比绿地低2℃,表明对于热岛效应的缓解,它比植被更有效,是最直接、有效的影响因子.     

基于Landsat-8影像的西安市地表温度遥感反演与影响因子研究

基于西安市的Landsat-8数据,采用单通道算法进行了地表温度(LST)的反演,并通过实测LST值对反演精度进行了评价,同时分析了LST与不同地表类型、归一化植被指数(NDVI)以及归一化建筑指数(NDBI)之间的关系.结果表明,单通道算法反演LST精度较高,反演结果能较好地反演西安市LST的空间分布特征;不同地表类型对应的LST有明显的差异,城镇建设用地LST最高,农用地LST最低;通过在东西方向/南北方向剖面线上分别对NDVI、NDBI与LST进行线性拟合,发现NDVI与LST呈负相关线性关系, NDBI与LST呈正相关线性关系,进一步说明植被对地表起到了一定的降温作用,城镇建筑则加剧了城市热岛效应.     

城市水体对热岛的消减效应——以南京市为例

以南京市为研究对象,利用2013年8月11日的Landsat8TIRS热红外数据,基于大气校正法反演地表温度;结合土地利用现状数据,定性分析南京市热岛的空间分布;利用缓冲区分析、剖面分析,定量分析河流、湖泊等城市水体在周边不同范围内对城市热岛的消减作用.结果表明:利用大气校正法可准确反演出南京市地表温度空间分布;南京市热岛主要出现在人口密集、工业发达地区;城市水体在300m范围内可以显著消减城市热岛现象,地表温度由水体向周围递增;城市河流比湖泊对城市热岛的消减效果更显著.     

基于地表温度和植被指数的农业干旱遥感监测方法

农业旱灾是人类面临的最主要自然灾害之一,对我国农业生产影响非常大。土壤含水量是农业干旱监测的重要指标,通过遥感地表温度(LST)与植被指数(NDVI)结合,可以估算土壤湿度,监测农作物旱情。重点研究了LST/NDVI特征空间中干湿边的提取方法,通过14年全国NOAA/AVHRR的8km合成数据集分析发现,在LST/NDVI特征空间中,曲线斜率与实测土壤湿度显著相关(R=0.78,P<0.01),干边的截距和斜率与湿边有比较稳定的关系,但干湿边存在较大的空间和时间变异性。将全国分为6个区,分别确定LST/NDVI特征空间,根据特征空间干湿边参数反演土壤湿度,在土壤湿度分布图和全国耕地分布图基础上,进行旱情分级,得到全国耕地旱情分布图,可以为农业抗旱救灾提供快速宏观的信息服务。     

基于专家分类器的洪泽湖湿地变化分析

利用1989年、1995年、2000年和2009年4期洪泽湖地区的TM图像,基于专家分类器从光谱和空间特征多方面制定规则,分析遥感影像上洪泽湖湿地及湿地内部各种类型的分布和变化.研究结果表明:①用专家分类器可以更好的提取出洪泽湖湿地及湿地内部耕地、养殖场、湿地植被和敞水区等分布及其变化;②在研究期内,洪泽湖湿地面积总体上呈现一种先降后升的趋势.1989-2009年间洪泽湖湿地内的耕地和养殖场的面积分别增加了3.40倍和2.64倍,湿地植被和水体面积在研究期间分别减少了18%和15%.     

洪泽湖湿地类型变化分析

以洪泽湖湿地为研究区,结合归一化植被指数（NDVI）、最优调节土壤植被指数(OSAVI) 和缨帽变换后的亮度指数（BVI）、绿度植被指数（GVI）、湿度指数(WVI),基于知识规则对洪泽湖湿地进行分类试验。通过建立洪泽湖湿地分类的分类模型,以区分不同湿地类型,并利用1973年、1984年和2006年3个时相多波段MSS/TM数据对洪泽湖淡水湖泊湿地进行分类。结果表明：基于知识规则的分类方法简单易行,且易于剔除提取地物时的干扰信息;多种指数参与到分类中能够提高分类的总体精度;在1973—2006年这33年间,洪泽湖敞水区和湿地植被急剧减少,亟待采取有效的措施进行保护。     

洪泽湖区湿地生态旅游资源开发模式初探

根据洪泽湖湿地生态资源多样性的特征，提出了采取适宜性的堤岸向陆地过渡区湿地的开发模式、入湖河口与滨湖河漫滩湿地开发模式、河道与湖弯水面湿地开发模式、湖面与围垦区混合区生态旅游资源开发模式，以期实现洪泽湖区湿地旅游资源可持续发展的目的．     

洪泽湖重金属污染现状与防控技术

洪泽湖是我国第四大淡水湖泊,也是南水北调东线工程的重要节点湖泊,洪泽湖重金属污染问题备受关注。对洪泽湖重金属污染的现状和主要来源进行分析,发现尽管目前洪泽湖整体受污染程度较轻,但重金属空间分布差异较大, 尤其 Cd污染严重,As污染日益显著,需引起重视。淮河水沙输入、南水北调、环湖农田面源污染输入、围网/圩养殖等是洪泽湖重金属的主要来源。洪泽湖重金属污染防治重点应为:减防淮河水沙携带重金属输入; 优化养殖布局,规范养殖环节; 精准施肥、施药,控制农业面源污染; 实施重金属迁移转化拦截控制技术和污染区域修复技术。     

南水北调东线工程调水期洪泽湖水质变化规律分析

为了解南水北调东线工程调水期间洪泽湖水质变化,基于2013—2020年洪泽湖调水期水质监测数据,采用Daniel趋势检验分析水质年变化趋势,通过空间插值得出各湖区水质分布规律,并进一步用主成分分析法分析水质主要污染类型。结果表明：2013—2020年洪泽湖调水期水质在合格至轻度污染之间,TP和TN为主要超标因子;时间上水质有变好趋势,空间上过水区水质最差,但有转好趋势,而成子湖区和溧河洼区有所恶化;污染类型以富营养化污染为主,氮磷营养盐影响较大;水质污染以入湖河流输入和建设用地增加人类活动的污染为主要来源,还伴有偶发污染事故;时间上洪泽湖对东线输水的综合水质有改善趋势,建议进一步加强相关污染防治工作,保护洪泽湖水环境,保障南水北调东线工程输水水质安全。     

历代咏洪泽湖诗中的巫支祁意象

洪泽湖自隋唐得名,巫支祁从唐宋开始流传。巫支祁是神话传说中的淮河水怪,与古代洪泽湖流域的水患有着密切联系;尤其是隋唐以后,大运河的开通,洪泽湖地区的交通地位日益突出,引人注目。"支祁"一词也在历代诗歌里常常出现。从历代咏洪泽湖的诗歌来看,巫支祁意象大体呈现三种类型:一是访迹问古;二是水患灾民;三是治河安民。     

洪泽湖湿地生态保护与可持续发展利用研究

洪泽湖湿地是我国重要的淡水湖泊湿地生态系统之一 ,也是江苏省湿地生态系统的重点保护区域 ,但随着人口增长和经济发展的加快 ,湿地保护、恢复与开发之间的矛盾突显 ,具体表现为湿地生物多样性受到威胁、面积萎缩、生境恶化和管理混乱 .在分析洪泽湖湿地主要生态功能及存在主要问题的基础上 ,提出湖区湿地生态保护与可持续发展利用的对策 ,即 :降低捕伐强度 ,建立自然保护区 ;退耕还湖 ,保障调洪功能 ;控制上游水质 ,建立动态监测系统 ;统一规划 ,完善管理体制等     

洪泽湖湿地生态保护与可持续发展利用研究

洪泽湖湿地是我国重要的淡水湖泊湿地生态系统之一，也是江苏省湿地生态系统的重点保护区域，但随着人口增长和经济发展的加快，湿地保护、恢复与开发之间的矛盾突显，具体表现为湿地生物多样性受到威胁、面积萎缩、生境恶化和管理混乱．在分析洪泽湖湿地主要生态功能及存在主要问题的基础上，提出湖区湿地生态保护与可持续发展利用的对策，即：降低捕伐强度，建立自然保护区；退耕还湖，保障调洪功能；控制上游水质，建立动态监测系统；统一规划，完善管理体制等．     

淮河与洪泽湖分离是治理淮河下游的良策

通过介绍洪泽湖的成湖历史,洪泽湖在淮河水系中所起的作用和存在问题,指出河湖分家让淮河独流入海是治理淮河下游的关键,提出从盱眙附近至洪泽蒋坝镇开挖淮河水道等设想.该设想基本上实现了河湖分家,实现了淮河独流入海.淮河入海水道的工程量与二河口入海水道相差不多,因而设想是可行的.     

基于LandsatTM／ETM＋的天津地区地表温度时空分布特征研究

以天津地区为研究对象,利用单窗算法对1993年、2001年和2009年3景LandsatTM／ETM＋遥感影像数据进行地表温度反演,将反演结果进行标准差分类后得到地表温度等级图．通过对不同时期地表温度分布进行时空分析,得到天津地表温度高温区在1993年到2009年期间主要集中在中心城区、滨海新区以及两者之间道路沿线等区域,其中,中心城区高温区不断加剧,滨海新区高温区从无到有、由弱到强,变化非常明显．分析结果表明：天津地表温度的空间分布与城市空间结构基本吻合,变化趋势与城市发展基本一致．