典型河谷型城市春季温湿场特征及其生态环境效应

快速的城市化对城市气候要素产生了重要的影响,城市温度场、湿度场的分布格局和结构特征强烈的影响着城市生态系统的物流、能流,产生了一系列生态环境效应.应用城市气候流动观测、定点观测、GIS空间分析和遥感反演等方法,模拟分析了典型河谷型城市——兰州市的春季温湿场特征和演变规律,结果表明:一日中14:30和20:30温度场的分布格局较为类似,高值区主要位于火车站、第二热电厂、五里铺十字、盘旋路围成的高惯高耗区域;8:30温度场的热中心位于西关十字至胜利宾馆开发程度较高的商贸区附近;一日中8:30和20:30的湿度场分布格局较为相似,湿度场强度较大的区域主要位于城区北部的徐家山森林公园、雁滩村、高滩村等开发程度较弱的绿地区和低惯低耗区,高湿度区分布与高植被覆盖率区域基本一致.利用景观生态学理论,热场空间分布结合NDVI分布,进行了热力景观空间格局分析和热力景观类型的划分,城区不同热力景观格局的形成与能耗、人口、建筑、下垫面类型之间存在显著的因果关系,NDVI＞0.5的区域对应湿度场强度高值区、热场强度低值区.利用城、郊气象站观测数据,分析了近50年城区热岛效应和干岛效应强度的变化规律,近50年城区热岛强度和干岛强度呈现逐渐增强的趋势,热岛强度的线性趋势达到0.31℃/10a,干岛强度的线性趋势达到-2.1％/10a,20世纪70年代之后急剧增强.城市热岛强度和干岛强度作为人类活动对城市生态系统影响的一种量度,与各时段城市化发展水平、城市建设规模、城市下垫面性质的改变等因素是密切联系的.     

鞍山市城区热岛效应变化分析

以钢铁工业城市鞍山市为研究样区,利用2001和2006年两个年度的TM卫星影像数据,利用相对亮温作为衡量指标,对其城市热岛状况空间分布和变化进行了数量化分析。结果表明:鞍山市城市热岛的空间分布基本上与其城市建城区的轮廓相一致,主要集中在灵山工业区、鞍钢集团、铁东区、立山区南部,其中西部区的热岛强度明显要高于东部区,极强热岛仅出现在鞍钢集团内部。不同年度的热岛变化表明,热岛面积在增加,5a净增7421.33hm2;但热岛强度却在减弱,其中极强和强热岛面积在减少,而中等热岛和弱热岛面积在增加。另外,整个研究区域内绿岛面积出现了大幅度的减少,5a面积减少达11.67%。     

基于半变异函数的城市热岛空间异质性分析

以重庆市主城区及周边区域为研究靶区,基于遥感影像(Landsat-8)数据反演地表温度,运用半变异函数,从多方向和多尺度综合分析城市热岛的空间异质性,并探究其驱动原因.结果表明:重庆市热岛整体空间自相关性较强,呈带状分布于3条山脉中间建筑密集的区域;各向实验半变异函数和分维数都表明热岛呈现出明显的各向异性,且在0°~22.5°(北偏东)方向上的变异最为简单,但由于山脉对城市热岛空间分布的阻隔,导致其在与山脉延伸方向相垂直的90°~112.5°方向上表现出最为复杂的空间变异;随着尺度的减小,结构性引起的变异越来越强,半变异函数所能描述的空间异质性越来越精细;同时发现在某些特定尺度下,河流与山脉对于热岛空间异质性所产生的影响较为相似,且城市建筑引起的变异比较稳定.     

济南市城市热岛强度的变化特征

利用2012—2014年济南市64个区域自动气象站的逐日逐时平均气温、逐日最高气温和最低气温资料,分析了济南市城市热岛强度的日变化和空间分布特征。结果表明,济南市城市热岛强度日变化表现为白天弱、夜间强的特点。不同季节济南市城市热岛中心空间分布上差别不大,主要是位于泉城广场等中心城区。     

福建省福州城市热岛效应与气象条件的关系研究

利用福州市2008年1~7月的气象资料分析了城市热岛变化特征以及降水量、风速和天气形势对热岛强度的影响。结果表明:1、2月份白天福州的城市热岛较强,3~7月份夜间的城市热岛强;有无降水的情况下福州的城市热岛都会存在,但降水对热岛有明显的负作用;风速在1 m/s左右时热岛强度最大,随着风速的加大,热岛开始减弱,风速一旦超过7 m/s热岛很难再维持;反气旋控制下福州的热岛强度强。     

基于Landsat-8 OLI/TIRS影像的长沙市城市热环境效应研究

基于长沙市2016年7月23日的Landsat8 OLI/TIRS数据,利用覃志豪单窗算法反演地表温度,分析了长沙市城市热环境空间分布特征以及主要地表生态环境参数与城市热环境效应的关系。结果表明,(1)长沙市主城区地表温度均较高,高温区域主要分布在建筑用地密集、功能单一以及周边植被覆盖少的地区;(2)长沙市热岛区范围与城市建成区范围基本一致,构成热岛区面积较大的特高温区和高温区主要分布在中心城区和长沙县,城市热岛比例指数达0.712,反映出城市热环境形势较为严峻;(3)建筑用地对地表起着升温的作用,植被则相反,且前者升温效果明显强于后者的降温效果。长沙市在未来的城市规划中应在控制建筑用地扩张的同时增加植被覆盖,这样才能有效缓解城市热岛效应。     

基于自动观测气象站的合肥市城市热岛分析

利用合肥市自动气象观测站2007年1～12月资料,分析合肥市城市热岛。结果表明,不同月份合肥市的热岛有不同的表现。无论是月平均最低气温还是月平均最高气温,合肥的城区中东部在5、6和12月份一直处在城市热岛中心;合肥热岛强度在8、9月份一直很强,不同的是从月平均最高气温上来看热岛中心集中在合肥的中部地区,从月平均最低气温上来看热岛中心则移至中东部。     

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。     

探讨合肥市绿地景观结构特点及其降温效应

以我国中东部城市合肥市为研究对象,选取了具有代表性的景观区域为研究范围,根据城市气候调查和小气候观测,应用景观生态学的相关理论,探讨城市绿地案观结构、城市热岛的特点以及二者关系。对热岛强度和影响城市温度的温室气体CO2等的观测表明,合肥的热岛强度和热岛中心均随季节变化而变化。争季热岛中心位于市中心,夏季热岛中心分裂为3个,分别位于绿化程度低的地区。热岛强度的日变化出现两个峰值,分别为8：00、16：00。接着分析合肥市中部、东部、西部和北部等温线。最后与城市园林研究的特点相结合,研究绿地景观的降温效应,对合肥市城市绿地生态建设提出了建议。     

三峡库区万州热岛演变与城市形态关系

研究了三峡库区万州城市热岛演变规律及其与城市形态格局的关系.利用1996-2014年夏季Landsat TM/ETM+/OLI_TIRS系列遥感影像来反演万州地表温度,研究其热岛的时空分布及变化特征,提出组团式热岛重心扩散模式;同时提取万州中心城区土地利用类型,量化热岛效应与城市形态布局的关系,指出应提倡城市组团式的发展方式,完善各组团内的各种基础设施,减少不必要的通勤,从而最终达到降低热岛效应的目的.     

基于遥感的南京市城市热岛效应时空演变分析

利用基于影像的反演算法,对南京市进行地表温度反演,分析了南京市城市热岛效应的时空演变。结果表明：①南京存在明显热岛效应,市区热岛强度普遍高于郊区1～3级;②自1988年以来,南京城市热岛效应面积增长明显,并出现向城南扩张的趋势;③南京热岛强度空间分布不均匀,新城区成为新的强热岛中心。     

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。     

基于单窗算法的汉中市近20年城市热岛效应时空特征

以1994年、2000年、2004年、2009年和2015年5期Landsat TM遥感影像为主要数据,采用单窗算法反演汉中市地表温度,并对地表温度进行归一化处理得到汉中市热岛强度分级图,分析汉中市近20 a热岛效应时空变化特征及其与土地利用类型、植被覆盖度之间的关系。结果表明:1）近20 a汉中市城市热岛效应随时间变化呈“先升后降”的变化趋势,1994-2004年为热岛效应的加速期,2004-2015年为减缓期。2）不同热岛强度的空间分布特征差异明显。1994-2005年强绿岛区和绿岛区主要分布在汉中市北部的山林地区;强热岛区和热岛区主要分布在西南部的中心城区。3）不同热岛强度对应的不同土地利用类型存在差异。强绿岛区和绿岛区主要分布在汉中市北部山区的林地和耕地。正常区主要集中在汉中市近郊的农用地与草地,同时也包含市区周边的零散村镇居民地。热岛区和强热岛区主要分布在中心城区的建筑用地。4）植被覆盖度与城市地表温度呈显著负相关关系,植被覆盖度每增加10%,地表温度平均下降约1.1℃。可见,增加城市植被覆盖度,合理利用城市裸地和布局城市建筑用地,可以缓解城市热岛效应。     

基于遥感的城市景观热环境效应研究——以重庆市主城区为例

以TM影像为数据源,采用遥感和地理信息系统技术研究了重庆市主城区不同景观表面温度的差异及其与植被指数之间的关系。研究表明,重庆市主城区存在明显的热岛效应,城市干线对热岛的空间分布具有很大影响;不同城市景观的表面温度存在显著差异;城市地表温度与植被指数具有大致相反的空间分布规律。     

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。     

长江经济带中部大都市气候变化与土地利用响应——以武汉市为例

采用单窗算法、监督分类法及Logistic回归模型,以长江经济带典型大都市武汉为研究区,对其1996—2016年热岛效应的时空演变特征及其与土地利用类型和不同建设用地类型间的关系进行了定量研究。结果表明:1)从时间序列看,武汉热岛面积和强度有随时间逐步增加的趋势;从空间分布格局上看,武汉热岛逐渐向中心城区集聚并沿中心城区向四周扩散。2)建设用地分布与热岛分布具有一致性。建设用地扩张可明显导致热岛效应加剧,而绿地和水体对热岛效应具有明显的缓解作用。3)交通运输用地对热岛效应增加贡献最为明显,工矿仓储和公共管理与公共服务用地也可导致热岛效应的增强;住宅、商服用地未表现出明显的增强作用。因此,为缓解城市热岛效应,在宏观上,要保障一定数量比例的城市绿地以减缓温度攀升;在微观上,城市规划要合理布置各类型的建设用地,建设点片状小绿地、口袋公园。     

基于Landsat影像的南京地区热岛效应

以南京地区作为研究区域,利用Landsat TM的热红外波段作数据,通过单窗算法反演出地表温度,进而分析地表温度的空间分布差异情况以及由此引起的热岛效应。结果表明,在南京人口密集的城区存在明显的热岛效应,而水体和林地的温度比较低,两者地表温度差异达10℃以上。地表比辐射率与地表真实温度有密切关系,表明地表覆盖类型在地表热量分布中起重要作用。