基于Landsat数据的南京市城市热岛效应季节性时空变化研究

为探究南京市热岛效应的季节性变化特征,以Landsat8遥感影像为数据源,采用大气校正模型对南京市2017年份4个不同时间的地表温度进行反演,然后根据反演结果采用均值-标准差法将南京市划分为5个热岛等级.结果表明春冬两季各等级热岛空间分布一致,夏秋两季各热岛空间分布基本相同.春冬两季以冷岛区为主,夏秋两季主要以正常区为主,春冬热岛效应相同,夏秋热岛效应相近.热岛强度指数变化以春夏秋冬为时间顺序呈先增后减的趋势且春冬季热岛强度相同,夏秋两季热岛强度相近,夏季热岛强度达到最大.     

南京5种木本植物早春花期物候对城市热岛效应的响应研究

【目的】植物物候作为城市生态系统的指示器,能够直观反映城市化进程下生态系统的变化。本研究结合地表温度数据,探究南京市5种常见观花木本植物的花期物候对热岛效应的响应规律,为明晰我国华东地区植被物候对热岛效应的响应机制提供依据。【方法】基于Landsat 8遥感数据反演南京市地表温度,采用热岛比例指数(URI)表征热岛强度,结合花期物候观测数据,定量研究城市热岛效应对植物花期物候的影响。【结果】南京市城市热岛效应明显,热岛强度从大到小排序为:中心城区> 近郊区> 远郊区。5种植物对热岛效应的敏感度存在明显差异,白玉兰 (Yulania denudata)对城市热岛效应的响应最敏感,花期可提前4~11 d,花期持续时间最多缩短50%;巨紫荆 (Cercis gigantea)、垂丝海棠 (Malus halliana)、东京樱花 (Prunus yedoensis)受影响程度相近;红花檵木 (Loropetalum chinense var. rubrum)受影响程度最小,花期提前2~4 d,花期持续时间缩短约19%。【结论】热岛效应对植物花期的起止时间和持续时间皆存在显著影响,随着热岛效应的增强,植物始花期、盛花期和末花期均出现提前和缩短趋势,在未来的研究中,可探讨其他植被类型对城市热岛的响应,以进一步揭示植物物候对城市气候变化的响应规律。     

基于Landsat TM的西安市城市热岛效应研究

在全球高速城市化的背景下,城市热岛被认为是主导整个城市环境的要素之一,在城市公共健康、空气质量、能源消耗等方面已产生深远影响.笔者利用Landsat TM影像对西安市热岛情况和城区土地覆被进行解译,得到西安市土地利用图和热岛相对强度空间分布图,并研究分析了城市热岛同城市土地覆被之间的关系.土地覆被类型亮温分布由高到低依次是：商业和工业用地、未利用地、居民住宅用地、绿地、水体;亮温与NDVI有良好的反相关关系.通过对西安热环境的研究揭示了城市空间结构和城市规模的发展变化,有助于引导西安市的可持续发展,提高人居环境质量,为城市综合评价和生态环境建设提供依据.     

基于Landsat和MODIS的福州市夏季地表热岛研究

为探究福州市夏季地表热岛的演变过程以及植被和大气污染对城市热岛的影响,选取2000年6月、2008年7月和2016年7月的Landsat TM/ETM+/8遥感影像以及2003—2016年夏季MODIS遥感产品作为数据源,使用单窗算法和Kriging空间插值法等对福州市夏季地表热岛进行了研究.结果显示,①福州市夏季地表...     

基于TM数据的合肥市城市热岛效应研究

城市热岛的空间分布与其下垫面环境极其相关。基于Landsat TM数据反演出合肥市市区地表温度;并分析合肥城市热岛分布、变化情况以及城市地表温度与其下垫面土地覆盖类型之间的关系。对合肥市市区2007年7月17日的地表温度分布图的分区统计显示出较大的温度差异:城镇用地具有高的平均温度(31.19℃),自然地表具有较低的平均温度(30.15℃),而水体的平均温度更低(26.88℃)。分别用%ISA(不透水面率)、NDVI值和MNDWI值来提取城市的不透水面、植被和水体信息;并对地表温度与%ISA、NDVI、MNDWI进行回归分析。结果表明,地表温度与%ISA和NDVI值有较好的相关性。     

遥感监测城市热岛强度及其作为生态监测指标的探讨

“热岛效应”现象是现代城市气候的主要特征之一。利用TM卫星遥感数据的分析结果,根据地理相似准则,提出以相对亮温来表示热岛强度,并将此无量纲因子应用于比较不同城市同一的不同小区;或同一小区不同时期中的热岛强度的差异,以此探讨利用遥感技术监测城市热岛强度的可能性。并提出将城市热岛强度作为城市生态环境状况的监测指标之一。     

城市热岛效应的红外遥感研究进展

气象卫星监测的红外遥感资料已被广泛用于研究城市热岛,进行地物分类,并作为一些地表、大气交换模型的输入数据。回顾了利用卫星红外遥感数据对城市热岛效应的研究进展,包括早期的研究及发展,并提出当前城市热岛效应研究存在的问题和对未来研究方向的展望。     

基于多源卫星资料的太原市城市热岛效应分析

“十五”以来,太原市建成区面积不断扩大,人口数量不断增加,人为活动以及下垫面的变化会影响太原市地表温度的时空分布,城市热岛现象也随之发生变化。为了对太原市今后城市发展及生态文明建设提供科学依据,利用Aqua/MODIS、数字高程、土地利用分类、城市灯光等多源卫星资料计算太原市2003～2019年城市热岛强度和城市热岛比例指数,分析太原市城市热岛效应时空变化特征,并结合高空间分辨率的Landsat8数据分析太原市热岛区和冷岛区下垫面特征。结果表明：2003～2019年,太原市辖区各县（市、区）城市热岛效应较强的月份主要发生在7月～9月,且多在8月城市热岛效应最强,辖区各县（市、区）中小店区城市热岛效应最强;近20年来,太原市辖区各县（市、区）城市热岛强度变化趋势不同,南部的小店区、晋源区和清徐县城市热岛强度整体增加趋势明显且逐渐相连成片,在今后城市发展中应重点关注,北部、东北部和西南部郊区的强冷岛区域的面积增加显著,有效缓解了所在县（市、区）的热岛强度;在城市发展建设中,注意金属、混凝土或塑胶等建筑吸热材料对局部热岛效应的加强作用,可通过大面积水体、植被等缓解局部地区热岛效应。     

城市热岛效应与地表特征参数的定量研究

本文以山东省济南市为研究区对比分析了归一化植被指数(NDVI)、归一化建筑指数(NDBI)、归一化水汽指数(NDMI)三种主要地表特征参数在表达热岛效应方面的有效性。首先利用TM影像反演地表温度,对局部区域逐像元和对区域总体分析的方法,分析了三种指数与地表温度之间的关系,结果表明:NDMI与地表温度的相关性最高,是三者之中能较好评价城市热岛效应的地表特征参数。     

基于Landsat8影像的安庆市城市热岛效应分析

从美国地质勘探局(United States Geological Survey,USGS)下载Landsat8卫星影像(2014/05/01和2018/04/10)作为数据源,安庆市市区为研究区,采用单窗算法反演出安庆市辖区的地表温度,并对反演结果进行归一化处理和分级,对安庆市市辖区的热岛效应进行时空变化分析。在此基础上,分析研究区内的NDBBI(归一化差值裸地与建筑用地指数),NDVI(归一化植被指数),MNDWI(改进的归一化水体指数),BSI(裸土指数)等与地表温度之间的关系。研究表明:(1)安庆市城市热岛效应显著,城区温度明显高于周边郊区;(2)安庆市热岛效应与NDVI,MNDWI呈负相关,与BSI,NDBBI呈正相关;(3)2014—2018年,安庆市城市热岛效应不断增强,热岛效应面积不断增加。     

基于地理信息技术的城市热岛效应分析——以南昌市为例

在全球气候变暖和城市化的背景下,南昌市面临着城市热岛效应的环境问题。基于地理信息技术,利用南昌市2014、2018、2023 3年的Landsat 8遥感影像,采用单窗算法,借助大气透射率、地表比辐射率、大气平均温度等主要参数,研究了南昌市不同时段的地表温度以及南昌市城市热岛的时空变化特征。结果表明,近10年南昌市城市热岛效应逐年增强,强热岛区和次强热岛区的面积不断增加,这2个区域主要集中分布在赣江两岸的中心城区,该区域人口众多、建筑物密集,城市热岛效应显著。而过渡区、温度较低区、温度最低区这3个区域分布比较稳定,温度最低区、温度较低区主要位于水面、林地、耕地、草地等区域。在植被覆盖率高的地区、有大型水体的地区温度往往很低,并且影响着周边地区的温度,对城市热岛具有一定的降温作用。研究结果可为城市发展规划和城市热岛效应缓解策略提供依据。     

福州核心区对城市热岛效应的影响

采用定量遥感与GIS相结合的方法,利用福州市1988、2000年和2009年遥感影像,提取城市核心区,划分城市热岛效应区,定量分析福州市热岛效应区强度变化和空间结构变化．研究结果表明：1988、2000年和2009年,福州市城市核心区与非城市核心区的温度平均值差值分别为3．67、3．70℃和4．34℃,温度平均值差距增大,城市热岛效应显著增强;1988年福州市热岛效应区呈现双中心空间结构,2000年趋于多中心空间结构,2009年趋于集中连片分布．基于城市核心区进行城市热岛的提取与划分,可以显著提高研究精度,为城市热岛研究提供新的思路与方法．     

福州核心区对城市热岛效应的影响

采用定量遥感与GIS相结合的方法,利用福州市1988、2000年和2009年遥感影像,提取城市核心区,划分城市热岛效应区,定量分析福州市热岛效应区强度变化和空间结构变化.研究结果表明:1988、2000年和2009年,福州市城市核心区与非城市核心区的温度平均值差值分别为3.67、3.70℃和4.34℃,温度平均值差距增大,城市热岛效应显著增强;1988年福州市热岛效应区呈现双中心空间结构,2000年趋于多中心空间结构,2009年趋于集中连片分布.基于城市核心区进行城市热岛的提取与划分,可以显著提高研究精度,为城市热岛研究提供新的思路与方法.     

基于Landsat数据的昆明地区热岛效应分析

利用Landsat TM数据,对昆明地表温度进行反演,在此基础上分析了昆明地区热岛效应强度以及空间分布;定量研究了地表温度和植被指数的相关性。结果表明,地表温度与下垫面类型密切相关.初步探讨了降低热岛效应和改善热环境的途径;填补了昆明地区基于遥感城市热环境研究的空白。     

基于遥感反演的喀斯特地区城市热岛效应与叶面积指数相关性分析——以贵阳市为例

探讨城市热岛效应与叶面积指数相关性,为缓解城市热岛效应提供科学依据。采用2002年Landsat TM、2013年Landsat OLI/TIRS数据,利用遥感反演技术,提取研究区地表温度和叶面积指数,分析两者在不同岩性条件下的相关性。研究表明:2013年相较2002年高温区、次高温区面积增长,中温区、次低温区、低温区面积下降。研究区地表温度与叶面积指数呈显著负相关,相关系数最高为0.718,最低为0.620。岩性对城市热岛效应与叶面积指数相关性无明显影响,城市热岛的分布规律及强度等级与叶面积指数在次低温区至高温区呈现负相关。叶面积指数变化对地表温度影响存在差异性,叶面积指数上升不会造成地表温度明显变化,叶面积指数下降将对地表温度造成较大影响。     

基于Landsat的六盘水市地表温度反演分析

将六盘水市作为研究区,对该城市的地表温度进行探究分析。以2015年该城市的Landsat8卫星影像作为主要数据源,采用ENVI、ArcGIS等软件对六盘水市的影像数据进行归一化处理,可以得到六盘水市城市地表温度等级分布图、植被覆盖度等级分布图、归一化建筑指数等级图、归一化水体指数和地表比辐射率等级分布图。并对得到的结果进行对比分析可以得到如下结果:地表温度与植被覆盖度呈负相关;归一化建筑指数、地表比辐射率与地表温度呈正相关;归一化水体指数对地表温度的影响随着气温的升高呈负相关,反之亦然。     

城市热岛效应研究方法的现状与展望

近年来,不断加快的城市化使城市下垫面状况发生了极大改变,在世界各地相继出现一系列的城市气候问题,其中城市热岛成为最明显的城市气候问题之一.通过收集、归纳和整理大量相关文献,比较系统地阐述了国内外城市热岛效应的研究现状,对其今后的发展方向提出了7个着重加强的方面,并分析了目前热岛效应的计算方法.其中：对比法包括城郊对比法、历史对比法和城市内部不同性质下垫面对比法,是研究城市化气候效应的经典方法;长时间序列城市气候数据的统计方法包括M-K检验法、Morlet小波分析法以及R/S分析法,对城市区域长时间序列的气候变化特征进行分析,可以得出较为准确的变化规律;定点观测方法是通过人工布点小型气象观测仪采集城郊气象数据来进行分析对比;流动观测方法是利用汽车等交通工具携带气象观测仪器对城市进行流动观测;遥感技术由于其提供的数据时序性强、空间分辨率高、覆盖区域广以及易获取等特点,在城市热岛效应研究中被广泛应用.由于计算机技术的发展和数值模式的完善,数值模拟可以模拟各种条件下风、温和湿度的时空变化.通过对这几种方法的应用和优缺点分析,为今后更准确地计算与模拟城市热岛效应提供参考.     

基于MODIS数据的成都市冬季热岛强度分析

随着成都市的发展,热岛效应成为一个很重要的影响因素。本文选取2010年——2013年的遥感数据,计算出其最大热岛强度和加权热岛强度来分析热岛强度变化,计算出城市热岛比例指数来分析热岛发育程度,并从这两方面分析出成都市冬季的热岛特点,从而揭示出成都市热岛强度与城市热岛发育程度的变化趋势呈反比的规律。     

南京城市热环境与土地利用关系研究

通过Landsat/TM遥感影像反演获取了南京市1988、1998、2002和2010年的地表温度和热岛强度,并进行了城市热环境变化分析。利用NDISI建筑指数获取城市建设用地信息,然后讨论城市地表温度与建筑指数的定量关系。结果表明:归一化之后的南京次高温、高温与特高温呈现明显上升趋势。随着热岛强度的分级越来越高,建设用地面积也越来越大,从定量分析来看,建设用地与地表温度呈线性正相关关系。随着建设用地面积的增加,地表温度上升速率加快。