热岛效应与地表参数的相关性分析及水体对热岛的影响研究

利用2002年7月11日的ETM+数据,经辐射定标、6S大气校正、比辐射率的估算,用单窗算法对合肥市进行了地表温度的反演,并进行土地分类。在此基础上对合肥市进行了热岛研究,分析了地表温度和地表特征参数的相关性,同时探讨了城市河流对城市热岛的影响。结果表明,植被指数对地温的解释程度最好,并表明河流水体对城市热岛有一定的减缓效应。     

合肥市热岛效应时空演变分析

研究城市热岛效应的时空演变特征是缓解热岛效应的基础,已成为当前科学研究的热点问题。合肥市是安徽省省会城市,自改革开放以来,城市热岛效应日趋显著。定量分析合肥市热岛效应的时空演变特征,可以为合理规划城市建设,进一步缓解和控制城市热岛提供科学依据。该文基于landset遥感数据,运用覃志豪单窗算法,反演合肥市地表温度,利用均值-标准差方法进行地表温度区划分热岛区,定性地描述热岛区的扩展方向和程度。结果表明:合肥市存在城市热岛效应,1995—2010年间城市热岛效应不断增强,城市热岛主要集中在老城区以及各辖区中心人口、工业集聚的地区。     

基于多源遥感数据的北京城市热岛研究

首先利用MODIS数据在像元尺度上获取地表温度反演中所需大气参数一大气水分含量,再利用LandsatTM影像采用Jimenez-Munoz和Sobrino的普适性单通道算法反演地表温度,通过地面实测数据对反演结果进行验证。结果表明,利用多源遥感数据反演地表温度具有较高的精度。用该方法对北京城市热岛状况进行研究,发现北京城市热岛效应十分明显,地表植被覆盖度低是城市热岛出现的主要原因之一。     

基于单窗算法的哈尔滨中心城区热环境变化分析

以哈尔滨市绕城高速以内的中心城区为研究对象,基于Landsat 8 TIRS/OLI3期遥感数据,采用单窗算法反演城市地表温度,借助地表温度剖面线图和城市热岛比例指数分析城区2015、2017、2019年9月中上旬地表温度的空间分布特征与热岛效应强度变化。结果表明,中心城区具有明显的城市热岛特征,2015、2017和2019年城市热岛比例指数分别为0.500 1、0.503 2、0.480 4,中心城区内南岗区热岛效应最强,松北区热岛效应最弱。工业设施的存在是导致极端温度值产生的主要原因,城区内的高层建筑对地表温度有双重影响,浅色屋顶对缓解城市热岛效应有重要作用。     

基于空间自相关的城市热岛时空格局变化

[目的]明确空间自相关分析方法运用于揭示城市热岛时空变化规律的有效性和可行性。[方法]利用Landsat热红外波段进行地表温度反演,采用空间自相关局部指标G系数进行城市热岛范围的界定,并进行1996—2016年福州城市热岛的时空格局研究。[结果]1996—2016年城市热岛范围持续扩展,热岛状况的恶化速度大于缓解速度,热岛问题日益严重,但在热岛内部,强度却有所缓解,福州热岛效应的威胁主要来源于城市扩展形成的新热岛区。[结论]空间自相关局部指标G系数能同时兼顾地表温度的高低及其空间相关关系,不仅能从统计学意义上有效地界定城市热岛范围,还能从可视化角度揭示其时空变化规律,从而为城市热岛定量研究提供新思路。     

基于landsat8 oli数据的合肥市热岛时空特征分析

热岛效应是一种城市化进程中所产生的特有环境问题,是一个地区的气温高于周围地区的现象。为了揭示快速城市化地区热岛的时空变化特点,利用2014年的Landsat8 oli遥感数据,通过遥感算法反演合肥市地表温度,并对合肥市热岛分布及成因加以分析,同时分析了归一化植被指数(NDVI)、归一化建筑指数(NDBI)与热岛分布的关系,以及城市下垫面对热岛效应的影响,并对城市热场进行生态评价分析。结果表明,合肥市四季均存在热岛现象,热岛强度表现为夏季最强,最高温度达57.86℃,秋季次之,春季、冬季较弱。春、夏、秋3个季节热岛多集中在主城区,冬季热岛多分布在乡镇及裸土区,城区热岛强度较弱。热岛效应多集中在不透水面和裸土区,城市冷岛多出现在水体位置。城市热岛分布与归一化植被指数呈负相关关系,与归一化建筑指数呈正相关关系。改进半径法可以较好区分城市建成区,建成区与郊区温度分布存在明显差异。     

基于Landsat8卫星影像的地表温度反演及福州春季城市热岛效应分析

为研究福州春季城市热岛空间分布特征,利用2018年3月11日Landsat8卫星影像,运用辐射传导方程法和普适性单通道算法对研究区进行地表温度反演,采用地面气象监测站实测的气温对2种方法的反演精度进行比较,并统计分析不同行政区地表温度等级特征。结果表明,这2种方法反演的地表温度的空间分布特征基本一致,辐射传导方程法精度优于普适性单通道算法。福州存在明显的城市热岛现象,高温区及次高温区为城市热岛效应影响区域,该区域为老城区及城市扩张的城市建设区,其中高温区主要分布于福州滨海新城、闽侯县(上街镇、南屿镇、南通镇)和仓山区等新近开发建设的建筑物密集区和裸地区域,低温和次低温区主要分布于森林和水体。为缓解城市热岛现象,城市开发建设中应保持一定面积的绿地和水体。     

下垫面覆盖类型变化对城市热岛的影响

目的快速发展的城市化进程改变了下垫面的性质和结构，从而影响了城市的热量平衡，导致城市热岛效应蔓延。研究城市下垫面变化及其对城市热岛的影响，对缓解城市热环境、减少社会经济损失有重要意义。方法本文利用2002—2017年北京市朝阳区Landsat系列遥感影像计算研究区域归一化植被指数（NDVI）变化，并基于大气校正法利用Landsat热红外波段进行地表温度（LST）反演，进一步对所获地表温度进行归一化处理；同时利用2002—2017年北京市朝阳区谷歌全色卫星影像，基于DeepLabv3 + 网络利用深度学习对朝阳区下垫面分类并分析其动态变化。结果（1）朝阳区15年间平均地表温度呈上升趋势，城市热岛逐年加剧；至2017年，区内不再存在单一热岛中心，而转为复杂的镶嵌式结构、多中心分布。（2）15年间不透水面面积共减少71.02 km2，降幅20.98%；水域面积共减少2.53 km2，降幅24.12%；植被面积共增加73.54 km2，增幅56.57%。（3）对地表温度与下垫面类型动态变化相关性进行分析表明，地表温度与不透水面面积呈正相关，与植被面积呈负相关关系。（4）从总量来看，2012—2017年朝阳区与城市热岛效应成负相关关系的植被与水域面积总量增加明显，但城市热岛效应不降反增。结论植被和水域对城市热岛效应的缓解作用在用地强度、建筑密度和人类活动不断增长的前提下逐渐变得有限。在现有城市发展模式下，朝阳区地表温度将继续上升，城市热岛进一步加剧。      

下垫面覆盖类型变化对城市热岛的影响——以北京市朝阳区为例

【目的】快速发展的城市化进程改变了下垫面的性质和结构,从而影响了城市的热量平衡,导致城市热岛效应蔓延。研究城市下垫面变化及其对城市热岛的影响,对缓解城市热环境、减少社会经济损失有重要意义。【方法】本文利用2002—2017年北京市朝阳区Landsat系列遥感影像计算研究区域归一化植被指数(NDVI)变化,并基于大气校正法利用Landsat热红外波段进行地表温度(LST)反演,进一步对所获地表温度进行归一化处理;同时利用2002—2017年北京市朝阳区谷歌全色卫星影像,基于DeepLabv3+网络利用深度学习对朝阳区下垫面分类并分析其动态变化。【结果】(1)朝阳区15年间平均地表温度呈上升趋势,城市热岛逐年加剧;至2017年,区内不再存在单一热岛中心,而转为复杂的镶嵌式结构、多中心分布。(2)15年间不透水面面积共减少71.02 km2,降幅20.98%;水域面积共减少2.53 km2,降幅24.12%;植被面积共增加73.54 km2,增幅56.57%。(3)对地表温度与下垫面类型动态变化相关性进行分析表明,地表温度与不透水面面积呈正相关,与植被面积呈负相关关系。(4)从总量来看,2012—2017年朝阳区与城市热岛效应成负相关关系的植被与水域面积总量增加明显,但城市热岛效应不降反增。【结论】植被和水域对城市热岛效应的缓解作用在用地强度、建筑密度和人类活动不断增长的前提下逐渐变得有限。在现有城市发展模式下,朝阳区地表温度将继续上升,城市热岛进一步加剧。     

基于MODIS影像的沈阳城市热岛效应及其与植被指数的关系研究

采用2001年和2008年沈阳MODIS遥感影像,运用分裂窗算法反演沈阳地表温度,并以郊区平均地表温度为准,将沈阳市辖区的温度划分为4级,研究沈阳城市热岛效应的空间变化特征,并分析了城市热岛强度与NDVI之间的关系.结果表明:沈阳存在明显的热岛效应,总体呈现由市中心向外逐渐扩张的空间特征.与2001年相比,2008年城市热岛范围明显扩大,2级弱热岛效应区的面积明显增加,增加129km2,3级和4级热岛效应区的面积增加相对较少,但1级非热岛效应区却急剧减少,减少857km2.城市热岛效应和NDVI之间存在极显著的负相关关系,植被对减缓城市热岛强度有着积极的作用.     

城市热岛效应研究进展

文章阐述了城市热岛效应的概念和危害,综迷了国内外研究进展,最后提出缓解城市热岛效应的措施.     

大连市城市绿地缓解热岛效应研究

热岛效应指城市气温高于郊区的现象。城市绿地通过蒸腾作用和遮荫效应形成"冷岛",具有缓解城市热岛效应的作用。选取大连市作为研究区,应用定量遥感的方法,选取4期Landsat 8 OLI遥感数据,基于大气校正法反演出大连城市地表温度,并在此基础上采用Pearson相关性,分析绿地缓解热岛效应大小与绿地面积、NDVI指数及到海洋的距离之间的关系。结果表明:大连市城市建成区存在着较严重的城市热岛现象,超过60%的区域地表温度在33℃以上;与内陆城市绿地降温效果研究结果相似,大连市绿地的降温距离与绿地面积和NDVIMean有关,但与到海洋的距离没有相关性,且随着面积的增大,降温距离的增加呈对数变化规律。     

汕头市城市热岛效应特征分析

利用汕头市及所属的南澳、澄海、潮阳观测站常规观测资料及自动观测资料进行统计分析。结果表明,20世纪90年代以来,汕头市存在热岛效应,并以0.17℃/5年的速度递增。夏季热岛效应最明显;热岛效应日变化明显,呈一峰一谷型,＂夜热岛＂是＂白热岛＂的延续;热岛效应与日照时数呈正相关,与云量、相对湿度呈反相关;晴天最大、阴天次之、雨天最小;汕头市冬季存在冷岛效应,但趋势减弱;城市热岛效应的空间分布与不同下垫面环境密切相关。     

城市热岛效应对宜宾站气温的影响

利用宜宾站及其周围5个气象站1961～2009年的逐年气温观测资料,研究了城市热岛效应对宜宾站气温的影响。结果表明,宜宾城市热岛效应一直呈增强趋势;热岛效应对最低气温的影响较大,对最高气温的影响较小,且具有明显的日变化特征;热岛增温夜间比白天明显,季节变化表现为夏季增温趋势最大、春季次之、冬季最弱;与20世纪60年代比较,在其后的近40年间,气温各要素02：00、08：00、14：00、20：00气温、日平均气温、最高气温、最低气温分别平均增温0.483 2、0.168 0、0.001 4、0.209 8、0.215 4、-0.013 4、0.333 2℃;不同区域背景对城市气候有一定影响,在城市化进程的不同阶段,各气象站受城市热岛效应的影响也不同。     

利用Landsat数据对广州城市进行热岛效应分析

应用中国遥感卫星获取的广州市区2002年11月份的Landsat 7 ETM＋数据,对广州市热岛效应的分布特征进行了研究。结果表明,城市热岛效应主要分布在工业密集、能耗大、热源强度高的区域。     

基于GIS技术的城市森林与热岛效应的分析

用遥感和地理信息系统的方法定量地获取哈尔滨市的热岛效应和绿地状况的空间信息,探讨哈尔滨市热力场空间格局影响因素和城市绿地缓解热岛效应的机制。结果表明:地表辐射温度随绿地覆盖率的增加而下降;绿地面积小于5hm2时,地表辐射温度在16～30℃间变动,此时绿地面积大小对地表辐射温度影响所占比重较小,辐射温度的主要决定因子为绿地覆盖率,如增加10%的绿地,辐射温度将降低2℃左右。当绿地面积大于5hm2时,绿地对地表辐射温度的改善大大提高,地表辐射温度呈明显下降趋势,此时地表辐射温度值由绿地面积与绿地覆盖率共同决定。     

柳州市城市热岛效应特征分析

根据柳州站与沙塘站温度资料,对柳州市城市热岛效应进行分析,结果表明:柳州市城市热岛效应逐年增强,秋冬强春夏弱,夜间强白天弱;柳州市强热岛日出现次数逐年增多,出现月份增多,12月份出现最多;强热岛日市郊差最大和最低气温是出现在2:00,各时次的市郊差多在4~5℃,同时指出了强热岛日的天气特点。     

西安市热岛效应的反演研究

[目的]对西安市热岛效应进行反演。[方法]利用不同时相美国Landsat-7的ETM+和TM卫星数据,分析了不同时相西安市城市热岛效应的空间分布特征及变化趋势,并提出适合西安市的热岛效应防治措施。[结果]西安城市热岛现象十分明显,城区的地面温度明显高于周边郊区的温度,形成岛屿状的高温区域,界线清晰可辨。随着城市的扩建,西安市城市热岛效应范围也逐渐增大,主要表现为南北向的扩大。另外蓝田区的热岛效应越来越突出,应引起重视。建议通过提高城市绿化、合理规划城市建筑、减少人为热的排放量、预防和治理大气污染等措施,有效防治西安市热岛效应。[结论]该研究为西安市热岛效应的防治和生态环境的改善提供了理论依据。     

基于GIS与RS的长春市热岛效应研究

基于Aster影像数据定量反演晴空状态下长春市城市亮度温度,提出了治理对策。研究表明,长春市热岛效应显著,热岛中心主要分布在宽城区南部、二道区北部和绿园区西南部。通过提高热源能源利用率、减少热量排放、提高城市绿化率和改善下垫面性质等方法可以有效缓解城市热岛效应。