基于遥感的上海城市热岛效应与植被的关系研究

选择2001年3月和7月上海地区的陆地卫星ETM+影像,利用ETM+热红外亮温计算模式将6波段影像灰度值转换成像元亮温,由此直接表征地表温度分布,对城市亮温热岛的空间分布特征、强度变化及其相关影响因素进行了概括.通过提取归一化植被指数(NDVI),并基于统计方法对不同下垫面类型的局域亮温和NDVI进行回归分析,一致证明亮温与植被水平呈明显负相关,且植被降低下垫面温度的效果夏季强于春季;对回归方程斜率的比较又揭示出植被对地面温度的影响受下垫面用地类型结构的制约;增加相同水平的植被,夏季白天降温程度在植被面积占优势的地区不及非植被或少植被区.建议应根据不同类型的下垫面环境进行针对性的植被规划.     

基于NDVI与DEM的山地植被垂直带定量划分——以太白山南坡为例

【目的】利用遥感与地理信息技术，剖析不同植被类型植被指数与海拔的关系，实现山地植被垂直带的准确划分，获取山区植被分布空间格局。【方法】以秦岭主峰太白山南坡为研究区，依据夏秋两季植被垂直带归一化植被指数(NDVI)的差值构建DEM-NDVI散点图，并利用半峰宽计算法将垂直带边界量化。【结果】夏秋NDVI差值与DEM构建的散点图能够很好地体现出山地植被垂直带分布格局。太白山保护区南坡可划分6个植被垂直带，保护区下界至海拔1 919 m为栎林，1 919～2 331 m为松栎混交林，2 115～2 585 m为桦林，2 516～3 150 m为冷杉林，3 109～3 551 m为红杉林，3 551 m至山顶为高山灌丛草甸。DEM-NDVI散点图与遥感影像解译植被分类结果相比，二者的植被分布格局基本一致，但DEM-NDVI散点图能够体现植被的群体平均分布状况且能更准确地表达植被垂直带随海拔的变化特征。【结论】利用夏秋NDVI差值与海拔所构建的散点图可快捷准确地划分山地植被垂直带。     

土地利用/土地覆被变化分析研究——以烟台市为例

利用烟台市改革开放以来土地利用情况相关数据以及烟台市社会经济发展情况,对烟台市土地利用/土地覆被变化情况及发展趋势进行分析,发现存在以下情况:近10年耕地面积大体呈下降趋势,建设用地(居住、工业、公共设施)的增加是耕地面积减少的直接原因;从社会角度分析,土地利用/土地覆被变化不仅与国家的宏观政策相关,而且与人口数量、社会发展情况的关系至关重要。     

基于RS的城市绿地及其固碳能力演变研究——以重庆市主城区为例

利用重庆市LandsatTM数据,采用归一化植被指数(NDVI)、归一化建筑指数(NDBI),提取重庆主城区绿地、建设用地等地类信息,结合区位商理论和citygreen储碳模型计算了重庆主城各区2000,2003和2007年绿地率区位商、绿地年固碳量和同碳率.结果分析表明:2000年到2007年重庆主城区绿地面积、建筑用地面积、绿地年固碳量均有不同程度增长,年均增长率分别为3.7％,13.2％和7.6％;绿地大体呈现以渝中区为极低中心,周边组团城区为较高起伏边缘的盆状空间格局;绿地固碳能力基本与绿地格局一致,且同碳能力增幅大于绿地面积增幅.研究认为,城市建设等人类活动影响城市绿地的增减,而绿地面积和绿地结构组成是影响绿地固碳能力的主要因素.     

基于Patch-Dynamics模式的土地覆被变化预测——以北京市为例

利用北京市土地利用变化数据建立了Patch-dynamics 动力模型.模拟结果表明了在不同的时间尺度上耕地所占比例都持续下降,城镇建设用地、林地所占比例继续上升.由于该模式考虑了模拟对象的变化过程以及不同土地利用类型之间的相互影响,其模拟结果比一般的简单动力模型模拟效果好.通过与实际情况的比较检验,用1996年数据对2001年的模拟结果与实际差别不大,误差在0～0.05之间,对于面积较小地类的模拟误差较小,说明这个方法可以用来对未来的土地利用变化状况进行模拟、预测.然而,这个模型只适应于十年尺度的预测,模拟时间越长,误差越大.在此基础上,提出协调土地利用矛盾,维持一定规模的城市绿色空间,实现首都城市定位目标的建议.     

重庆市植被指数与高度/坡度的关系研究简

为了明确并量化重庆市植被指数(NDVI)与地形的关系,利用重庆市2010-2013年中分辨率成像光谱仪(Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer,以下简称MODIS)250m分辨率的16d合成植被指数产品,并合成月和四季植被指数(植被指数为扩大100倍的结果),将植被指数按高度和坡度分别分成6个高度特征区和5个坡度特征区,分析植被指数与高度、坡度的关系,并建立关系式.结果表明:1植被指数与地形的关系受月份和季节的影响明显.6-9月逐月NDVI及夏季平均(6-8月均值)NDVI随高度的增加持续增大;10-12月逐月NDVI、1-5月逐月NDVI份及春季(3-5月)平均NDVI、秋季(9-11月)平均NDVI、冬季(12月、次年1-2月)平均NDVI,都随高度增加基本呈现出先增后减的趋势,增、减转折点出现的高度在冷的月份/季节降低,在暖的月份/季节会有所升高.植被指数随坡度的变化趋势相对明显和单一,在所有月份和季节里,基本呈现出随坡度增加而增大的趋势.2植被指数随高度/坡度增加呈现出来的增大趋势随高度/坡度增加逐渐减小.3植被指数与高度之间...     

我国土地利用与土地覆被变化驱动力研究述评

土地利用/土地覆被变化（LUCC）是全球环境变化研究的核心领域之一,已成为全球变化研究的前沿和热点问题。我国对LUCC的研究内容涉及了各个层面和角度。文章在分析以往研究的基础上,回顾了这一领域的研究区域、研究方法、驱动因素,指出了研究的难点和未来发展的趋势。     

河南省植被覆盖变化与驱动因子的相关性分析

以MODIS/NDVI数据、气象站点数据和统计年鉴数据为基础,利用回归分析法和相关性分析法,详细地分析了河南省2000-2015年植被覆盖变化及其与驱动因子的相关性.结果表明:(1)河南省16 a的年际NDVI呈上升趋势,空间分布不均匀,植被覆盖整体上呈改善状态.(2)河南省各地区年均NDVI值与降水量变化呈负相关性、...     

基于Google Earth Engine的合肥市土地覆盖变化研究

针对传统的单机处理遥感影像方式难以进行大尺度和长时间序列土地覆盖监测的缺点，文章以合肥市为研究区，借助谷歌地球引擎(Google Earth Engine, GEE)平台，利用2000—2020年多景Landsat卫星影像和多种辅助数据，采用随机森林(random forest, RF)算法得到土地覆盖分类图，并对土地覆盖变化(land cover change, LCC)进行驱动力因素分析，基于植被覆盖度(fractional vegetation cover, FVC)反演算法进一步得到FVC时空变化。研究结果表明：近20年来研究区土地覆盖时空变化特征十分明显，FVC时空变化呈现减少特征；人口增加和社会经济发展是LCC主要驱动因素。     

基于RS和GIS的土地利用/覆被变化及驱动力分析——以新津县为例

土地利用/覆被变化对于区域的自然、经济和生态发展有着深刻的影响。本文以新津县为例,借助遥感和GIS软件,从定量和定性的角度分析新津县2004-2009年土地利用/覆被变化空间格局。结果表明:耕地和其他用地面积减少,林地、居住用地和河流水域面积增加;土地利用类型之间存在相互转换的情况;土地利用覆被的空间变动较大,土地利用结构处于快速调整期。政策制度、经济发展、城镇化进程是土地利用类型发生变化的主要驱动力。     

城市热岛研究中地表温度与植被丰度的耦合关系

城市热岛遥感研究传统上应用归一化植被指数(Norm alized D ifference Vegetation Index,NDVI)作为植被丰度(vegetation abundance)的指示,并用于耦合地表温度与植被之间的关系.文章探讨了运用光谱混合模型获得的植被比例(vegetation fraction)作为植被丰度指标的一种选择,以2000年9月14日获得的122/44景ETM 截取的广州市海珠区作为验证影像,运用最小二乘法将变换的影像分解成三个分维影像,即绿色植被、非渗透性表面和水体.结合最大似然分类和决策树算法的混合分类处理,将比例影像进行土地覆盖分类.结果表明,地表温度与分解的植被比例的负相关关系比地表温度与NDVI的负相关关系要高出几分.由此说明,地表温度结构的空间变异无疑与归一化植被指数和植被比例相关,不同土地覆盖类型的热辐射与植被动态的相互影响导致地表温度在光谱辐射率和结构上的变化,这些变化在别的影像中也有表现,这是城市热岛空间格局形成的原因.     

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．     

鄱阳湖区地表干旱与城市表面热岛的关系研究

立足于鄱阳湖区干旱与城市化两大环境问题,应用1995年～2016年间10个时相的Landsat5 TM 和Landsat8 OLI/TIRS遥感影像数据,采用TVDI干旱监测指数和归一化城市热岛的计算方法,利用空间统计和相关性统计分析方法,分区探讨环鄱阳湖区9个区县周边郊区地表干旱状态对城市热岛效应的影响.研究表明：1) 旱地及裸地区域的TVDI指数对干旱具有明显的指示作用.2) 研究区内热岛强度受季节影响较大,夏、秋两季热岛强度较强,冬季较弱,城市面积的扩展与归一化热岛强度无明显关系.3) 干旱与热岛强度呈现明显的正相关.     

合肥城市热岛强度及绿化效应

通过对合肥城市热岛效应的研究 ,发现合肥全年存在热岛效应 ,热岛强度 (ΔTu-r)年变化表现为 6、7月份最强 ,1 2、1月份最弱 ;ΔTu-r日变化出现两个峰值 ,与市中心人流、车流高峰一致 ;合肥城市热岛中心位置随季节变化 ,合肥热岛强度(ΔTu-r)随人口增长而逐年增强 ,1 998年最高值达 5.9℃。根据灰色预测 ,到 2 1世纪初随着人口增长ΔTu-r可能达 9.2℃ ;绿化效应的研究为城市规划、绿化建设选择有利于减弱夏季热岛强度的绿地类型及树种提供了科学依据     

城市热岛效应研究进展及未来发展趋势

介绍了城市热岛效应及其成因,从城市热岛效应的研究方法、时空特征、治理对策、预测及评估指标等方面分析了国内外城市热岛效应的研究动态,进而探讨了未来城市热岛效应研究的发展趋势。     

武汉市热环境与PM10空气质量时空关系初步研究

应用2006年12月～2007年11月MODIS数据对武汉市热环境进行反演,结合同时段的PM10空气污染指数进行了PM10空气质量关系与武汉市热场强度与的初步相关研究,研究表明两者之间在空间分布上具有耦合关系.从时间分布上对两者进行了相关性研究,表明夏季两者之间变化趋势相反,冬季则接近,春秋两季两者关系不明显.     

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。     

基于遥感分析土地利用变化对武汉城市热岛的影响

城市热岛效应与城市化和土地利用变化密切相关.不透水面的扩张极大地改变了城市下垫面的热力学性质,这是造成城市热岛效应的主要原因.利用Landsat 7 ETM＋和HJ-1A卫星多光谱遥感数据,通过人工解译获得2002年和2012年武汉市土地利用情况,同时利用武汉同期的MODIS合成地表温度产品对城市热岛强度进行了分级,进而对城市热岛与土地利用的时空变化情况进行分析,揭示了二者之间的关系.结果显示,武汉市城市热岛的扩张表现为中高强度的城市热岛以各主城区为中心向外围延伸,并且有逐渐连接成片的趋势,这与城市化扩张的特征基本相同.建设用地的不断向外延伸是造成武汉城市热岛不断增强的主要原因.