基于Landsat数据的城市热岛效应分析与研究

本文在定性分析的基础上引入定量分析手段,并辅之以剖面线分析方法,对城市热岛效应的时空分布特征进行剖析,以求能进一步深入探究热岛效应的发展、形成以及分布规律,服务于城市管理和宏观决策。采用卫星遥感手段,选取9期Landsat数据,对济南市1992—2015年长达23年的热岛效应进行研究。依据单窗算法所反演的温度数据,对济南市热岛效应进行分析,包括热岛效应的季节变化、年度变化、区域特征以及剖面线分析。研究表明:1)从1992年到2014年,济南市热岛效应在空间上从南往北移动趋势明显,在构成上有明显的从中间温区向两侧温区转化的趋势。2)从春季到冬季,热岛效应从南往北移动趋势明显,且总体上来看以冬季热岛效应为最强。3)热岛效应与下垫面有着密切的关系。在剖面线上城区和裸地都是明显的高温区,而水体和绿地是明显的低温区,降温作用明显。     

石河子市热岛效应亮温反演特征及趋势预测

为探求石河子市热岛效应变化特征及其影响因子,文章以1989-2014年Landsat TM/ETM+遥感影像反演出同期石河子市亮度温度。通过对热岛效应影响因素分析,结果表明:(1)1989-2014年间,石河子市热岛强度逐年增强,热岛效应由散点状到片状的空间变化特征;(2)人口、经济、NDVI、城市城建成区面积等因素是热岛效应的主要因素,其中城市建成区面积、人口、经济与热岛强度成正比,NDVI与城市热岛效应呈负相关,适当增加城市绿地对于缓解城市热岛效应具有积极作用。(3)从石河子市的热岛效应综合发展指数来看,石河子市正处在高速发展中,热岛效应强度会不断提高,但速率会减缓。     

珠三角城市群热岛效应时空分布特征

利用珠江三角洲地区城市群24个气象站近30年气温资料和NCEP格点气温资料,分析珠江三角洲的温度变化趋势及城镇化发展对温度场的影响程度。结果表明,珠三角地区温度上升趋势明显,20世纪90年代后期珠三角城市群热岛效应全面形成。珠三角都市群热岛强度呈明显的季节变化,冬季热岛强度最强,夏季最弱;空间上,珠三角热岛效应贡献主要来自中部城市群与沿海城市群,与近年来城市快速城镇化发展紧密相关。     

基于Landsat TM/ETM+的天津城区及滨海新区热岛效应时空变化研究

利用1987年、1998年、2004年和2008年4景Landsat TM/ETM+数据的热红外波段数据反演天津市地表亮温,并对绝对亮温值进行归一化处理得到相对亮温。通过对相对亮温分布图进行时空分析可知,自1987年到2008年,天津市热岛效应主要发生在中心城区、滨海新区以及道路沿线等区域。热岛范围在加大,强度也在增加。中心城区热岛效应不断加剧,滨海新区的热岛效应则从无到有,从弱到强,变化十分明显。并分析了热岛现象产生和异常的原因,有降水变化、农作物收割、公路建设和建成区增加。     

城市尺度污染贡献敏感性三维空间分布研究

利用空气质量模型CAMx的源识别模块,建立了城市尺度污染贡献敏感性三维空间分布方法. 以重工业城市唐山为例,设置9 km网格分辨率的基线情景及4层网格（地面,70,130和200 m）且逐层递增1 000 t/a二氧化硫排放量的情景,对2006年1月区域贡献敏感性矩阵进行数值模拟分析,得出小时分辨率的各层网格对全局（整个唐山市）及局部（唐山市市区）控制区域的污染贡献系数矩阵,并利用统计分析及GIS可视化技术,对城市尺度污染贡献的敏感性进行了三维空间演变分析. 结果表明,基于CAMx的城市尺度三维污染贡献敏感性方法可以在空间上定量不同高度网格对整个唐山市的垂直污染贡献差异,并实现了对模拟结果的直观显示,为城市尺度的空气环境规划与管理提供了依据.      

基于遥感技术的城市污水处理厂热岛效应研究

热岛效应已成为城市化发展中影响局地气候变化的重要因素之一.作为城市必要基础设施的一部分,城市污水处理厂对全球性气候变化的影响受到了广泛关注和研究,而对局地气候变化的影响却鲜有研究.文章首次尝试利用Landsat卫星遥感图像对1995年-2013年间苏州市11座城市污水处理厂进行了热岛效应研究,并对影响因素进行了初步分析.结果发现,11座城市污水处理厂热岛强度在18年间整体上增加了48％;从时间维度上来看,在污水处理厂施工建设或升级改造阶段,热岛强度都偏高.而根据回归分析发现,城市地表平均温度、污水处理厂的施工建设状态和主体处理工艺与WHII具有显著正相关性.     

现状条件下唐山市地表水资源量探讨

采用第二次全国水资源规划中的一致性修正方法,对唐山市地表水资源系列进行了一致性分析,结果表明,在生产生活取用水大量增加和下垫面变化等因素的作用下,自20世纪七八十年代以来,唐山市地表水资源系列与之前的系列存在不一致性。文中采用水资源还现计算方法,对分界点以前的地表水资源系列进行了一致性还现修正。修正前唐山市多年平均地表水资源量为14.62×108m 3,修正后为12.97×108m 3。从空间分布来看,山区的减小比例普遍大于平原区,这主要与山区的植被恢复、大规模水保建设有关。修正后的结果相比原来的结果更加科学合理,为摸清唐山市地表水资源家底,进行唐山市水资源综合规划奠定了坚实的基础。     

高原城市生态建设对“热岛效应”的减缓作用——以西宁市为例

快速城市化加剧了城市的热岛效应,而城市生态建设可减缓城市“热岛效应”。本文以地处青藏高原东北部的高原最大城市西宁市为例,基于2000—2019年Landsat遥感影像数据,对城区夏季的地表温度和植被覆盖度的变化进行了对比分析,并依据城区林地、草地的植被覆盖度、水域面积的变化和反演的地表温度,修订了高原城市林地、草地和水域的降温效应模型,估算了西宁市城市生态建设对城市“热岛效应”的减缓效应,结果显示：2000—2019年,西宁城市植被覆盖度整体呈现上升趋势,水域面积不断扩大,城市热岛面积呈现先上升后下降的趋势,城区林地和草地的区域平均降温效应分别为2.12℃和4.29℃,水域的区域平均降温效应为2.19℃,高原城市的生态建设对减缓城市“热岛效应”效果显著。     

大气环境质量关键污染因子及变化趋势的研究

利用灰色系统原理,对唐山市大气环境原始监测数据进行了分析,从动态演变中找出影响大气环境质量关键因子并判断污染趋势;在此基础上对唐山市2005年、2010年大气环境质量中关键因子及污染趋势进行了预测,取得了良好效果。     

风速及风向对城市热岛强度的影响研究

为研究气象参数风对城市热岛效应影响,利用2008—2013年长沙气象局提供的相关气象数据,采用统计方法,首次研究了风速和风向对热岛强度分布规律的影响。结果表明:长沙热岛效应主要发生在晚间;热岛强度值随风速的增大而降低;处于顺风方向上的南北方向,两者热岛强度的差值随风速的增大而逐渐减少;处于与风向垂直方向上的东西方向,两者热岛强度的差值不受风速大小的影响。气象参数风对城市热岛强度和空间分布影响显著。     

唐山市大气污染状况及治理对策研究

根据对2012年唐山市大气污染的主要监测指标分析及对市内主要污染源的调查,研究了唐山市大气污染状况和形成原因,并根据实际情况提出了改善大气污染的治理对策。     

基于TM数据的自贡市热岛时空变化研究

热岛效应是城市化对城市环境影响的一个重要特征.为了研究自贡市10年来城市化进程对热岛效应的影响,采用TM数据与GIS相结合的方法定量分析城市地表温度的时空变化.根据2000和2009年两个时相的LandsatTM影像本文提取了研究区的地表温度以及土地覆被信息,在此基础上对这10年来自贡地区的热岛时空变化及其与植被、建筑用地变化的关系进行研究.分析结果表明,研究区地表温度与植被、建筑用地之间存在明显的相关性.     

我国东部沿海三大城市群热岛变化及其与城市群发展的关系

随着城市化进程的快速推进,城市群已经成为区域空间的重要组织形式.为揭示我国东部沿海京津唐、长三角和珠三角三大城市群热岛变化与城市群发展的关系,利用MODIS地表温度产品数据和DMSP/OLS夜间灯光数据,对2001-2013年这3个城市群的热岛效应与区域发展二者之间的关系进行研究.结果表明:2001-2013年,3个城市群的热岛斑块面积均有较大幅度的增加,并且在空间上逐渐相连接,形成热岛城市带;RHⅡ（区域热岛指数）不断升高,京津唐城市群、长三角城市群、珠三角城市群分别升高0.051、0.070、0.101,其热岛状况不断加剧.随着城市群的发展,城区对周边区域的辐射作用不断加强,建成区边缘的城郊过渡带是地表温度增加最为显著的区域.总体而言,城市群的扩展是其区域热岛效应的主要成因,表征城市扩展变化的夜间灯光亮度平均值差值与表征热岛变化的地表温度平均值差值之间存在对数关系,表现出先快后慢的趋势.      

上海城市地表热环境多时期遥感研究

利用4个时期的上海地区Landsat TM/ETM+影像反演了地表温度.从时间尺度和空间分布两个方面,分析了上海陆域及各区近10年间的热场分布,并采用热岛效应比率进行定量化描述.研究表明,上海的高温区面积在近10年来呈现出逐渐减少的趋势,但在空间分布上具有明显的多中心特征.其中,中心城区、浦东新区、闵行区和宝山区是上海城市热岛的4个主中心,近郊地区则逐渐成为新的城市热中心.随着近10年来上海建成区的迅速拓展,研究区域城市热岛已呈现出明显的多中心化趋势,即多个热中心共同决定了上海的热场分布.因此,为了减缓上海城市热岛的发展,应大力开展这些区域前瞻性的生态建设规划.     

基于LMDI的能源消费碳排放影响因素研究——以唐山市为例

唐山市作为我国钢铁和焦炭产能最为集中的城市,产业结构偏重,能源消费结构以煤为主,温室气体减排压力巨大。本文分析了唐山市2010—2017年能源消费和碳排放的变化特征,然后通过LMDI分解方法对唐山市能源消费碳排放因素进行分解,发现经济发展是其碳排放增长最主要的拉动因素,人口增长也对碳排放有一定贡献,而能源强度下降则很大程度上抑制了碳排放的增加,产业结构调整和能源结构改善虽也起到了一定的抑制作用,但影响十分有限。唐山市应继续推进能源结构低碳化,削减煤炭消费总量并提高清洁能源使用率,同时优化产业结构,持续推进化解钢铁、焦炭过剩产能,鼓励、推进第三产业和战略性新兴产业的发展,向绿色低碳发展模式转变。     

遥感技术如何“给力”城市“热岛效应”

热岛效应是人类对城市热环境研究所关注的一个热点问题,利用遥感技术来对城市热场进行定量、定位分析有利于探索改善城市热环境,降低热岛效应和热污染等研究,有利于改善城市的热岛现象,对城市的生态建设和环境保护也具有十分重要意义。     

城市“热岛效应”对城市生态系统的影响

随着城市化的快速发展，城市“热岛效应”现象越来越严重。据气象观测，近年我国各大城市气温都有不同程度的升高，除具有“火炉”之称的南京、武汉、重庆外，北京、长沙、合肥、济南、福州、石家庄、郑州等城市的气温每年都在上升，有的已经成为名符其实的“火炉”，造成这种结果的主要原因是城市“热岛效应”。城市“热岛效应”改变了城市气候，加重了城市空气污染，并对城市生态系统产生了极为不利的影响。本文对城市“热岛效应”现象产生的原因及其对城市生态系统的影响作初步探讨，提出减缓“热岛效应”并改良城市生态系统的一些设想，…     

RS与GIS在城市热岛效应研究中的应用

以 TM热红外波段的遥感图象数据 ,结合遥感图象处理软件和地理信息系统软件分别对各种城市用地类型及市内各城区的光谱反射值进行统计 ,同时 ,也对市区和郊区的气象数据进行统计。根据热岛效应的特征、空间分布及其变化 ,提出了相应的防治对策。     

2013—2020年唐山市环境空气质量影响因素与对策研究

为推动唐山市空气质量的持续改善,本文以唐山市、河北省以及国家统计局发布发的《统计年鉴》为分析基础,全面参考了文献中唐山市PM2.5、PM10、CO、NO2、O3、SO2(2013—2020年)6项大气污染物数据,分析了近年来影响唐山市环境空气质量的主要因素,并提出了治理措施建议。研究表明：影响唐山市环境空气质量的因素主要有地理与气象因素、经济社会因素以及减排措施影响因素,针对性地提出了精准应对不利因素、继续推进优化升级、改变能源结构以及加快运输结构调整等措施。     

唐山市大气环境中PM_(10)和PM_(2.5)污染特征分析

利用2013年唐山市全年六个监测点的PM10和PM2.5的24小时连续监测数据,分析了唐山市大气中PM10和PM2.5的浓度时间变化特征,讨论了两者之间的相关性。