南京城区近地表不同地面覆盖层热岛效应观测与分析

在2008年7月27～28日南京城郊14个观测点温湿度观测数据的基础上,对南京城区、环玄武湖区和郊区的水泥地面、草地以及地面以上80cm高程近地表处的大气温湿度日变化规律、热岛效应和干岛效应强度进行了分析。结果表明:①南京城区近地表的热岛效应十分明显,城郊最大日平均温差:水泥地为3.1°C,大气为1.9°C,草地为1.2°C;②环玄武湖区水泥地的热岛效应明显,但近地表的大气和草地的热岛效应几乎不存在;③城区干岛效应明显,城区湿度比郊区明显要小,其中水泥地的平均湿度差最大,达到-14.1%;④城区湿度与温度呈相反的日变化规律,且湿度的变化主要取决于大气的温度变化;⑤南京城区雨花台、新街口、南汽和夫子庙等地的热岛效应较强,城市中的湖泊和草地对缓解城市热岛效应有显著的作用,而城市中的水泥地面对城市热岛效应起到明显的加剧作用,长江对城西地区的热岛效应起到消解作用。     

基于投影寻踪模型的屋顶绿化对城市热岛效应影响的模拟方法

屋顶绿化是缓解城市热岛效应及相关问题的有效技术手段之一，但如何定量分析评价缓解效果却是难点，因此需要探究一种可以模拟城市任意区域屋顶绿化对城市热岛效应影响的定量分析方法，为城市规划和热岛治理提供帮助。利用绿色屋顶实验数据和地面观测气象数据代入投影寻踪建模，构建了一种可以全天候模拟原屋面与绿化屋面温差的模型，通过验证实验对模型进行了模拟精度测试，并以南宁市热岛中心区域为例开展了屋顶绿化对城市热岛效应影响模拟。结果表明：基于投影寻踪模型的屋顶绿化对城市热岛效应的影响模拟方法可有效模拟出任意区域在开展屋顶绿化后，热岛效应的缓解情况；通过屋顶绿化，可减少研究区域40.1%的热岛面积，可显著改善该区域的热岛情况。     

浅议防治城市高温

气象上一般以日最高气温≥35℃作为高温的标准,"高温热浪"通常指持续多天35℃以上的高温天气。夏季城市高温除特定的气象条件,城市"热岛效应"是引发高温的主要元凶。近日我国南方城市高温显著,有的城市已超过40℃,缓解热岛效应是防治城市高温当务之急。城市热岛效应是指在同一时间内,城市城区的气温明显高于城市郊区气温的现象。在气象学近地面等温线图上,城市郊区广阔地区的气温变化很小,如同平静的海面,而城区则是明显高温,如同突出海面的岛屿,所以形象地称之为热岛效应。北京最大城乡温差为9℃,柏林最高城乡差为13.3℃。热岛效应不但影响了人们正常的生活和工作,还成为人们生活质     

城市高温灾害及其预防

本文通过实例阐述了大城市高温灾害的主要成因是热岛效应；分析了高温对工业生产、人民生活的影响和危害，进而提出了城市高温灾害的预防措施和对策。     

基于遥感信息的沙漠化灾害程度定量提取研究

在分析沙漠化等级遥感信息提取现状的基础上,根据遥感手段沙漠化等级综合标志,提出了植被盖度分割和缨帽变换分割两种沙漠化程度遥感信息提取方法,并将其与传统的监督分类进行了比较.认为监督分类精度最低,植被盖度分割和缨帽变换分割更适用于生态环境动态监测,而在水体分布区缨帽变换分割较植被盖度分割适用.     

基于转移矩阵的覆被变化对城市雨洪影响分析

城市化进程的加快改变了地表覆被的时空分布特征,为探求地表覆被时空分布对城市雨洪的影响作用,以南京市主城区为对象,根据遥感影像资料与实测降雨数据,利用GIS空间分析技术,基于马尔柯夫转移矩阵分析了南京市主城区地表覆被空间格局的分布变化,建立了地表覆被时空变化影响下的南京市主城区雨洪模型,模拟分析了南京市主城区范围内城市地表覆被的空间分布格局变化对城市地表产流量、局部节点水量等的影响。研究结果表明:径流系数与地表覆被面积年际变化呈负相关,地表径流、最终地表蓄水与区域地表覆被覆盖面积成正相关。地表植被的空间分布格局对雨洪影响关系密切,局部节点汇水区植被覆盖率上升36.13%,区域产流量可以减少28.47%。地表覆被空间分布的不均匀是造成城市区域地表局部淹水的因素之一;地表覆被对城市雨洪产生的洪流水量形成具有一定的减缓、推后、延迟作用,同时可以接受、蓄积降雨产生的地表积水。     

农业旱灾监测中土壤水分遥感反演研究进展

土壤水分是农业干旱监测最重要的指标之一。文章全面回顾了光学遥感和微波遥感土壤水分遥感反演进展，重点讨论了符种反演方法的优点和不足。光学遥感中，热惯量法和作物缺水指数法可分别较好地应用于裸露地和作物覆盖地的土壤水分监测；距平植被指数、植被条件指数采用了植被指数因子实现农业旱情监测，温度植被指数、植被供水指数和条件植被温度指数同时考虑了作物植被指数和地表温度。微波遥感被认为是当前土壤水分监测中最有效的方法。主动微波遥感空间分辨率较高，但对土壤粗糙度和植被敏感；被动微波遥感空间分辨率低，重访周期短，对大尺度农业旱灾监测具有较大潜力。为提高农业旱灾监测巾土壤水分遥感反演的精度和效率，采用光学遥感和微波遥感的结合可能是较为实际的方法。     

地下水开采引起的地表变形调查方法

过量的地下水开采可以诱发地面沉陷、建筑物开裂破坏等城市地质灾害和工程地质环境问题。通过对某工厂地表变形特征和分布规律的调查分析，论证了地下水开采与地表变形的关系，指出其某个水井抽水是引起厂区及附近地表变形的主要诱因，且水井距离地下水径流带越近，地表变形就越严重。实践证明，通过水文地质与工程地质调查和抽水试验，可以推断抽水与地面沉陷的水力联系，利用天然电场选频法、联合剖面法、高密度电法和探地雷达等物探方法能够从空间上判断地表及建筑物变形的动力源；动、静态应变的实时观测和分析可以从时间上证实抽水与地面变形的因果关系。     

上海多时段热岛效应的遥感研究

城市热岛是一种城市公害,会给人类健康和社会经济带来不容低估的损失.目前研究热岛效应的方法主要有三种,分别为现场监测法、气象资料法以及遥感反演法.从遥感反演法而言,随着技术的逐步完善,许多算法已能将反演实际地温的误差控制在1 K以下;且多数遥感卫星的分辨率在1000 m以下,适合在精细空间尺度上,定量化研究热岛效应;加上遥感卫星已有20多年的历史,还能在一定时间范围内对热岛效应进行多时段比较研究.因此,采用遥感技术研究城市热岛已成为国内外学者共同关注的热点领域.     

基于NOAA／AVHRR数据的区域沙尘暴强度监测

利用NOAA／AVHRR数据，通过查找表增强显示沙尘暴信息和利用经验模型提取沙尘信息，探讨了区域沙尘暴强度监测的方法。研究发现，利用可见光、近红外和远红外通道多光谱合成遥感数字图象对沙尘暴的监测和沙尘信息的提取效果明显；在低植被覆盖区域，利用GVI指数提取沙尘信息是不可行的，但这一指数有助于提取海面上的沙尘信息；并对沙尘浓度提取进行了探讨，以期显示区域沙尘暴的强度。     

杭州城市热岛空间分布及缓减对策

以夏季的杭州市为例,利用Landsat 5 TM热红外遥感数据提取并反演了杭州市地表的覆盖类型与地表温度,通过热场分级分析和剖面分析的方法,对杭州城市尺度下热岛的空间分布特征进行了分析,并揭示了杭州热岛的分布格局与城市用地类型、功能布局之间的空间对应关系,从城市用地类型的演化、城市空间格局的改变、城市用地布局的合理性以及人为热排放等方面剖析了杭州城市热岛的产生与影响机理.最后,从城市规划视角提出了合理控制城市用地扩展、构建开敞的城市生态空间、优化城市用地功能布局以及开展城市下垫面规划设计等城市热岛缓减对策,供未来杭州城市热环境改善工作参考.     

城市热岛效应下浅层土中混凝土的酸腐蚀试验研究

针对城市热岛效应引起城区浅层土地温场升高这一观测结果,采用室内快速模拟试验方法,对城区酸性土壤腐蚀混凝土材料的温度效应开展了试验研究.试验研究了在温度为5℃、20℃和40℃条件下,混凝土试样在酸浓度分别为0%、5%和10%的沙土介质中放置30 d、90 d后的抗压强度变化规律,并对混凝土试样在腐蚀过程中的腐蚀系数变化规...     

遥感震害快速定量评估方法及其在玉树地震中的应用

在伽师地震、汶川地震遥感定量化灾害评估基础上,提出了基于少量现场调查样本进行遥感解译震害与地面实际震害定量评估的方法,以玉树地震为例,建立了遥感解译震害与现场调查结果的定量关系,并进一步得到了玉树县城结古镇街区的等效震害指数和结古镇综合震害指数,结果显示遥感震害快速定量评估结果与实际调查结果一致.该模型可应用于建筑物结构类型分布与玉树县结古镇相似的城镇遥感震害评估工作中.     

城市热岛研究方法概述

论述了国内外有关城市热岛效应的研究方法,包括传统的气象观测法、基于遥感技术的定量反演法和基于边界层模型的模拟计算法,分析了各种研究方法的进展和优缺点,供城市热岛效应研究方法创新参考。     

Mitigation of the heat island effect in urban New Jersey

Implementation of urban heat island (UHI) mitigation strategies such as increased vegetative cover and higher-albedo surface materials can reduce the impacts of biophysical hazards in cities, including heat stress related to elevated temperatures, air pollution and associated public health effects. Such strategies also can lower the demand for air-conditioning-related energy production. Since local impacts of global climate change may be intensified in areas with UHIs, mitigation strategies could play an increasingly important role as individuals and communities adapt to climate change. We use CITYgreen, a GIS-based modeling application, to estimate the potential benefits of urban vegetation and reflective roofs as UHI mitigation strategies for case study sites in and around Newark and Camden, New Jersey.

The analysis showed that urban vegetation can reduce health hazards associated with the UHI effect by removing pollutants from the air. Less affluent, inner-city neighborhoods are the ones in which the hazard potential of the UHI effect is shown to be greatest. However, these neighborhoods have less available open space for tree planting and therefore a lower maximum potential benefit. As the climate warms, these neighborhoods may face greater consequences due to interactions between the UHI effect and global climate change. Results also show that urban vegetation is an effective and economically efficient way to reduce energy consumption and costs at the sites.     

Characterizing the urban heat island in current and future climates in New Jersey

Climate change caused by increased anthropogenic emissions of carbon dioxide (CO₂) and other greenhouse gases is a long-term climate hazard with the potential to alter the intensity, temporal pattern, and spatial extent of the urban heat island (UHI) in metropolitan regions. Particular meteorological conditions—including high temperature, low cloud cover, and low average wind speed—tend to intensify the heat island effect. Analyses of existing archived climate data for the vicinities of Newark and Camden, New Jersey indicate urban to suburban/rural temperature differences over the previous half-century. Surface temperatures derived from a Landsat thermal image for each site were also analyzed for spatial patterns of heat islands. Potential interactions between the UHI effect and projected changes in temperature, wind speed, and cloud cover are then examined under a range of climate change scenarios, encompassing different greenhouse gas emissions trajectories. The scenarios include those utilized in the Metropolitan East Coast Regional Assessment of Climate Variability and Change and the A2 and B2 scenarios of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) Special Report on Emissions Scenarios (SRES).

The UHI effect was detected in Newark and Camden in both satellite surface-temperature and meteorological station airtemperature records. The average difference in urban—nonurban minimum temperatures was 3.0 °C for the Newark area and 1.5 °C for Camden. Extrapolation of current trends and the selected global climate models (GCMs) project that temperatures in the case study areas will continue to warm in the current century, as they have over the past half-century. An initial analysis of global climate scenarios shows that wind speed may decline, and that cloud cover may increase in the coming decades. These generally small countervailing tendencies suggest that urban—nonurban temperature differences may be maintained under climate change.

Overall warmer conditions throughout the year may extend the spatial and temporal dimensions of the urban-suburban heat complex. The incidence of heat-related morbidity and mortality are likely to increase with interactions between the increased frequency and duration of heat waves and the UHI effect. Camden and Newark will likely be subjected to higher temperatures, and areas experiencing UHI-like conditions and temperature extremes will expand. Thus, urban heat island-related hazard potential is likely to increase in a warmer climate.     

星载合成孔径雷达在杆塔基础地表形变监测技术的研究与应用

为保障高原输电通道的安全,排查地表形变引发的地质灾害,以哨兵雷达卫星影像数据为数据源,以750 kV川湖Ⅰ线为监测对象,采用星载合成孔径雷达干涉测量技术(interferometric synthetic aperture Radar,InSAR),研究分析输电通道地表微小形变的提取方法,发现川湖Ⅰ线100号杆塔附近存在明显的地表形变量,且2019年7月形变有明显的加速过程,分析说明该地面沉降区的形变与地面或地下的施工过程有关。研究表明:(1)卫星遥感星载InSAR测量技术适用于地表微小形变的提取,提取精度较高,能够满足输电通道地表形变的监测;(2)卫星遥感星载InSAR测量技术提取的地表形变精度可达毫米级,可替代人工地面测量工作;(3)针对地表形变,与传统野外核查、人工测量解译相比, 卫星遥感星载InSAR监测技术具有精度高、效率高、覆盖范围广等优势。     

航片遥感在城市防震减灾系统中的应用

当前城市建设发展变化很快 ,航片遥感技术应用于城市防震减灾信息系统已成为必然的需要。采用航片遥感技术 ,城市防震减灾信息系统可直接从航片扫描图获取信息 ,在较短时间内建立起各类特征数据库。本文介绍了对航片的选择与应用 ,航片扫描图的电子矢量化技术及与之相应的资料调查工作 ,并对系统数据库维护进行了探讨。     

冬小麦条锈病害与常规胁迫的定量化识别研究——高光谱应用

通过对人工田间诱发条锈病与常规的水胁迫及肥水协同胁迫的处理,分析获取的地物光谱数据及提取的归一化植被指数(NDVI)和光化学植被指数(PRI),定性地研究了条锈病害胁迫与常规胁迫条件下冬小麦冠层光谱特征的差异和规律,并进一步利用高光谱对冬小麦条锈病与常规胁迫进行了定量化的识别研究。选用NDVI和PRI建立二维空间坐标,形成病害胁迫、常规的水胁迫及肥水协同胁迫植被指数的空间分布散点图,结果表明NDVI值大于4.324×PRI 0.976的区域即为条锈病胁迫发生区域。经验证,上述定量化表达的分类识别精度达到了70%以上。