土地利用/覆被变化对小流域地表温度的影响

遥感和GIS技术被用于检测白家湾河流域土地利用/覆被变化,并评估土地利用/覆被变化对白家湾河流域地表温度的影响。不同时期的Landsat TM和ETM+影像被用于确定土地利用/覆被变化格局,并对矿点增长及相关的植被覆盖减少情况进行量化。采用Landsat数据的热红外波段进行地表温度的反演。结果表明:(1)小流域内不同土地利用/覆被类型上地表温度具有差异;(2)由于不同时期不同人为干扰造成的影响不同,不同时期土地利用/覆被类型间的地表温度差异不同。(3)在整个研究区域内,平均地表温度和NDVI之间呈负相关关系,各种土地利用/覆被类型上的平均地表温度和NDVI都呈现负相关性,但一些土地利用/覆被类型与NDVI的相关性高于平均水平。(4)植被覆盖情况越好,对稳定地表温度所起的作用越大。     

基于环境一号卫星的太湖流域地表温度与地表类型的关系分析

利用我国新发射的环境一号小卫星数据,以2010年3月26日环境一号卫星的红外波段为例,尝试根据同步MODIS数据反演大气水汽含量参数,采用Jimenez-Munoz和Sobrino的普适性单通道算法反演地表温度,经MODIS地表温度产品验证,地表温度反演精度满足要求. 将人工目视解译的2009年太湖流域土地利用、地表温度和归一化植被指数作相关性分析. 结果表明:当林地和农田、草地植被指数相同时,林地的地表温度比农田和草地低,因此林地比农田和草地的调节温度效果好,在城市中增加林地的面积,对缓解城市热岛效应的作用最大.      

雄安新区城市热岛效应的空间异质性

以雄安新区雄县、容城县、安新县2019年9月Landsat-8卫星遥感影像为依据,采用监督分类法将土地利用类型分为5种,分析雄安新区土地利用结构特征;利用辐射传输法反演地表温度,依据均值-标准差法对地表温度进行分级,分析雄安新区地表温度空间变化及热岛强度分级情况;通过信息点(point of information,P...     

典型喀斯特城区土地利用变化对地表温度的影响分析

利用TM遥感影像数据,运用ENVI及GIS技术,提取典型喀斯特城区(白云区)2002~2013年的土地利用覆盖类型,并反演出地表温度,从而进一步分析探讨土地利用变化对地表温度的影响。贵阳市白云区是贵阳市重点工业区和新2型工业集中分布区,在2002~2013年土地利用变化明显,特别是城区建设用地增加显著,从35.11增加到71.81 km,并占用了大量耕地和灌疏林。白云区土地利用类型的变化引起地表温度的改变,尤其是建设用地的扩张对地表温度影响较大。对地表温度与NDVI关系进行分析,结果表明不同土地类型的地表温度与NDVI相关程度不同。     

AMSR-E观测资料干扰对反演地表参数的影响

针对星载微波成像仪低频窗区通道观测数据中存在大范围无线电频率干扰(简称RFI)的情况,以微波扫描辐射计(AMSR-E)为例,首先用改进的主成分分析方法对RFI进行识别;进而探讨RFI存在对反演地表参数的影响.然后,利用经过线性拟合RFI订正后的AMSR-E观测资料,采用一维变分1D-Var方法进行地表参数反演,通过对美国地区陆地RFI订正前、后地表反演产品(地表温度及降水率)的比较,发现RFI干扰使得受影响区域反演的地表温度及降水率异常偏高,存在较大误差.因此,在使用星载微波成像仪低频窗区通道观测进行地表参数反演和资料同化前必须进行有效地RFI识别和订正,改进的主成分分析识别方法和线性拟合的RFI订正算法对陆地上观测是有效的.     

基于MODIS数据的云南省地表温度反演研究

基于MODIS数据反演云南省地表温度,采用分裂窗算法需要参数较少、易实现。研究表明:云南省地表温度由北向南递增,东部高、西部低,基本符合云南省实际情况。利用气象观测站实测数据进行验证,平均误差为3.16℃,两组数据基本接近,证明基于MODIS数据和分裂窗算法反演云南省地表温度是可行的。     

基于Landsat 8劈窗算法的地表温度空间响应关系研究:以于田绿洲为例

该研究选取于田绿洲为研究区,运用遥感技术,采用能表示地表能量的指标——地表温度来研究绿洲能量,分析和探讨新疆于田绿洲热环境空间分布特征。具体研究内容:(1)将Landsat 8数据作为本研究的数据源,运用热红外遥感技术,收集并结合研究区气象数据计算关键参数:亮度温度、大气透过率、地表比辐射率,最后采用劈窗算法反演地表温度;(2)计算研究区植被覆盖度,并分析植被覆盖度与地表温度间相互关系,结果表明植被覆盖与地表温度具有较强的负相关性,R~2=0.979 2;(3)通过空间叠加分析研究区的地表温度与土地利用类型,得出研究区地表温度呈现出沿绿洲中心逐渐向四周增高的环状分布,地表温度均值从低到高依次为水体(18.02℃)、耕地(24.23℃)、林草地(26.3℃)、盐渍地(35.34℃)、其他(37.87℃)、沙漠(39.64℃)。     

城市土地利用与地面热效应时空变化特征的关系——以成都市为例

利用2000-2008年TM/ETM+数据,基于遥感、GIS技术与人机交互式判读解译方法获取城市土地利用数据,运用单窗算法和空间建模方法定量反演城市地表温度;在此基础上,对城市土地利用与地面热效应时空变化特征的关系进行分析。结果表明:城市土地利用时空演变以耕地、林地向建设用地、水域转移导致面积快速下降与建设用地不断侵吞耕地为主要特征;土地利用变化导致地面低温区范围减少25.927×10⁴ hm²,常温区和高温区面积分别增加12.093×10⁴ hm²和5.834×10⁴ hm²;高温区中建设用地面积比例最大,建设用地与水域、水田的平均温度分别达最高与最低;地表温度空间格局表现为各温度区呈不同形状的带状分布,热源密集分布在成都市城南高新区、城西住宅区、城中心商贸区以及城东的工业基地等区域,二环路外温度呈下降趋势;建设用地加剧了城市热效应,而水域则缓解了城市热效,不透水性与地表温度的反演结果呈较强的正相关性。因此,研究结论对于热岛效应研究、改善人居环境具有科学意义和应用价值。     

基于机器学习的二氧化碳卫星反演方法

基于机器学习模型在分析数据并学习预测方面的优势,提出了一种基于机器学习的短波红外通道CO₂卫星遥感反演方法,以卫星观测辐亮度、气溶胶光学厚度、温度构建训练数据集,采用前馈神经网络与量化共轭梯度算法进行训练学习,构建了短波红外通道卫星CO₂反演模型,并利用GOSAT卫星观测光谱数据反演了CO₂浓度.反演结果与TCCON站点观测数据进行了比对,结果表明:卫星与地面观测的相关性优于0.86,平均误差小于2.5×10^-6,验证了反演方法的有效性.     

基于多源RS数据的多尺度青藏高原冻土监测

青藏高原作为世界上中低纬度海拔最高、面积最大的多年冻土区域,其冻土环境变化会对中国东部乃至东亚气候的形成、变化和发展造成重大影响。RS技术对于冻土环境动态监测具有特别优势。针对青藏高原冻土的特点,提出一种基于多源RS监测数据的融合技术反演地表温度,实现不同空间尺度条件下冻土分类的自动提取方法。该技术方法先利用MODIS全年温度产品数据集,结合地表覆盖类型数据,使用TTOP模型反演得到1 km空间分辨率的冻土分布;然后对Landsat数据源采取PSC反演算法获得30 m空间分辨率的地表温度数据;最后利用多项式拟合技术,将Landsat反演地表温度与MODIS温度数据相互融合,以提高Landsat反演地表温度的准确度,并据此数据利用TTOP模型提取30 m空间分辨率的冻土分布,实现了小尺度精细化的冻土分类与制图。结果验证分析表明:本文的技术方法具有较好的可信度。     

沈阳2007年城市热岛研究

城市热岛现象是城市气候灾害之一,随着城市化进程的迅速发展,城市热岛现象也越来越受到关注。城市密集的人口分布和汽车保有量的不断增加,加剧了城市热量排放加上越来越多的城市路面被水泥和沥青所代替,城市热岛现象必然会越来越严重。通过对沈阳及郊区康平、法库2007年常规气象资料进行热岛特征分析,并对12月25日全年热岛强度最高日进行风场、温度场、温度廓线、流场的分析。得出结论:沈阳市白天热岛强度比夜晚强,夜晚热岛强度比较低,有时会出现冷岛;沈阳冬天热岛强度最强;沈阳雪天或雨天热岛强度最强;沈阳热岛强度>2小时数冬天最多;通过对强热岛日的分析,白天污染重,有逆温存在,地面气流稳定,天气形势稳定,风速小,易出现强热岛。     

Impacts of environmental factors on urban heating

This study investigated the impact of important environmental variables (i.e.,wind speed,solar radiation and cloud cover) on urban heating.Meteorological parameters for fifteen years (from 1990 to 2005),collected at a well developed and densely populated commercial area (Tsim Sha Tsui,Hong Kong),were analyzed in details.Urban heat island intensity (UHII),a well known indicator of urban heating,has been determined as the spatially averaged air-temperature difference between Tsim Sha Tsui and Ta Kwu Ling (a thinly populated rural area with lush vegetation).Results showed that the UHII and cloud cover have increased by around 9.3% and 4%,respectively,whereas the wind speed and solar radiation have decreased by around 24% and 8.5%,respectively.The month of December experienced the highest UHII (10.2°C) but the lowest wind speed (2.6 m/sec) and cloud cover (3.8 oktas).Conversely,the month of April observed the highest increases in the UHII (over 100%) and the highest decreases in wind speed (over 40 %) over fifteen years.Notably,the increases in the UHII and reductions in the wind speed were the highest during the night-time and early morning.Conversely,the intensity of solar radiation reduced while the intensity of urban cool island (UCII) increased during solar noon-time.Results demonstrated strong negative correlation between the UHII and wind speed (coefficient of determination,R2=0.8) but no negative correlation between UCII and solar radiation attenuation.A possible negative correlation between UHII and cloud cover was investigated but could not be substantiated.     

西藏达机翁蛇绿岩的岩石地球化学特征及其构造环境

在对西藏雅鲁藏布板块缝合线西段北亚带达机翁蛇绿岩的地质构造、岩石组合等进行野外考察的基础上，首次对该蛇绿岩的主量元素、微量元素、REE及Sr、Pb、Nd同位素进行了较系统的测试分析和综合研究，并由此探讨了该蛇绿岩的构造环境。提出该蛇绿岩为新特提斯东段岛海格局中的岛派成国，为已消亡的中生代新特提斯洋岩石圈的残片。     

试论海岛的持续性生态系统建设

本文从可持续发展角度论述了我国海岛的生态建设和几个重要方面，指出海岛持续性生态系统建设意义内涵和途径，在海岛的持续性生态系统建设中必须做好岛屿陆域绿色工程，环岛海域生态型渔业，海岛森林公园，海岛生态保护业和海岛特殊开发利用模式等几项工作，并就上述问题提出应采取的对策，使海岛的一切利用和环境保护有机地结合起来，也为强化海岛的立法管理和建立健全协调机构提出重要建议。     

崇明岛生态建设与环境保护规划研究

根据上海市城市总体规划，结合崇明岛实际情况，研究其发展过程中生态保护与经济发展的相互关系。提出崇明岛生态建设与环境保护的规划原则与规划目标，生态功能区划方案，人居环境建设方案，生态产业建设方案，环境污染防治规划方案，生态景观建设方案等。指出只有将生态效益和经济效益和经济效益协调统一发展，才能把崇明岛建成生态型岛屿。     

Urban climate in the Tokyo metropolitan area in Japan

Long-term climate changes related with urbanization in Tokyo, Japan, and recent temperature and heavy rainfall distribution in the Tokyo metropolitan area are reviewed. A relatively high temperature increase in annual mean temperature at the rate of 3.0°C/century was detected in Tokyo for the period 1901–2015. Some observational evidence showed the existence of both thermal and mechanical effects of urbanization on recent heavy rainfall occurrences, and modeling studies also support precipitation enhancement. Urban influences were recognized in other climatological elements, such as number of fog days, relative humidity, and wind circulation.     

城镇化背景下海岛资源环境承载力评估

在建设海洋强国的关键时期,海岛的生态保护和开发利用均至关重要。城镇化对海岛生态系统带来了深刻的影响,开展海岛资源环境承载力评估对管控人类开发行为、维护海岛生态平衡具有重要意义。论文以我国北方典型海岛—庙岛群岛为研究区,构建了一套综合开发强度和生态状况的海岛资源环境承载力评估方法并开展评估,结果显示：1）群岛尺度上,海岛资源环境承载力处于临界超载状态;2）单岛尺度上,南长山岛处于轻度超载状态,北长山岛、庙岛和大钦岛处于临界超载状态,小黑山岛、大黑山岛、砣矶岛、小钦岛、南隍城岛和北隍城岛处于可载状态,不同海岛应实施不同的保护与利用模式;3）区块尺度上,海岛资源环境承载力表现出了明显的空间分异性特征,可载区占41.7%,临界超载区占30.0%,轻度、中度和重度超载区分别占15.9%、8.1%和4.3%,超载区主要分布在各岛的城镇建设区域。     

耐蚀高熵合金在岛礁装备中的应用前景

详细综述了南沙岛礁环境下装备的腐蚀特点以及耐蚀高熵合金的研究进展,着重分析了合金化元素及热处理工艺对耐蚀高熵合金腐蚀性能的影响规律.最终,归纳了耐蚀高熵合金在岛礁装备中的潜在应用领域,为全面提升我国关键装备在南沙岛礁环境中的服役能力提供了理论指导.     

典型海岛生态系统服务及价值评估

海洋生态系统服务评估相关研究主要集中在特殊海洋生态系统的评估方面.海岛生态系统兼有陆地和海洋的生态系统特征,生态系统组成、结构复杂,很多的服务表现为岛陆互相交错,难以分别计量.选择庙岛群岛南五岛作为研究区域,研究了其生态系统服务,并进行了价值评估.结果表明:2003年庙岛群岛南五岛生态系统服务总价值为3.08×108元.其中,市场价值占到总服务价值的50.99%,与非市场价值基本持平.对于非市场生态系统服务,如气候调节、废弃物处理等,我们仅计算了目前人们已经认识到和容易计算的生态系统服务部分.因此,该研究仅为对庙岛群岛南五岛生态系统服务价值的保守估算.     

岛屿环境下车辆金属材料的腐蚀及防护对策研究

通过介绍国内外岛屿腐蚀研究现状及我国南部岛屿的环境特点,分析了不同状态下车辆装备腐蚀的情况和对应的影响因素,并提出了实时监控车辆装备腐蚀状态、采用新的涂层技术和材料、采取阴极保护和科学封存车辆装备等岛屿环境下车辆装备防腐对策。