中国地表城市热岛驱动因素及其空间异质性

基于MODIS卫星遥感数据,计算了中国284个地级市2018年的年平均地表城市热岛强度,分析了中国地表城市热岛的空间分布规律和空间集聚模式.结合多元遥感数据、气象数据和社会经济统计数据,利用地理加权回归模型分析了日间和夜间地表城市热岛强度主要驱动因素的空间异质性结果表明,中国地表城市热岛强度的空间分布存在明显的空间自相...     

海绵城市改造对热岛效应减缓效果的估算

在气候变化背景下,海绵城市改造热岛效应减缓效果成为人们最为关注的焦点问题之一,准确获取海绵城市改造前、后温度数据是精准评价海绵城市改造对城市热岛减缓效果的重要前提,气象观测站点往往距离海绵改造区具有较远的空间距离,其数据的不适用性极大限制了评价的开展.以武汉市青山、四新示范区为研究区,基于遥感监测、红外热成像技术,采用设立对比区法、以空间换时间法分别从宏观和微观上估算海绵区改造前后的温度变化,评估海绵城市建设对城市热岛效应减缓的效果.结果 表明:在宏观上,海绵城市改造对工业区(青山示范区)热岛效应减缓有一定效果,对原始开发程度较低地区(四新示范区)未体现出明显效果;在微观上,不同的改造方式、布设方式,甚至同一材料不同颜色等均对海绵改造热岛减缓效应有影响.设立对比区法、以空间换时间法能够为评价海绵城市改造对城市热岛减缓效果估算提供新的思路,具有很强的实用价值.     

基于归一化建筑指数的北京市城市热岛效应分布特征

以北京市为研究区域,以Landsat TM影像为基础数据,定量反演亮度温度(Tb),提取归一化建筑指数(NDBI),并利用RS和GIS技术在东北.西南和西北.东南方向构建多个特征剖面,探讨Tb与NDBI的关系在空间上的分布规律.结果表明:(1)Tb和NDBI存在明显的正相关关系.(2)剖面上Tb与NDBI相关性的显著程度呈现由中心剖面向边缘剖面递减的格局.(3)剖面上Tb与NDBI相关性的显著程度受下垫面土地利用结构的复杂程度影响,土地利用结构越复杂,特征剖面上Tb与NDBI的相关性越显著.研究结果较好地揭示了建筑与温度相关性的空间分布规律,可为北京市未来的城市、绿地等规划提供一定科学依据.     

基于Landsat影像下广州市植被覆盖变化对城市热岛的影响

城市化在给人类社会带来进步的同时也给城市带来一系列环境问题,城市热岛效应是城市化进程带来的较明显的副产品.文中用1990、2000和2002年Landsat TM/ETM 遥感影像研究城市植被覆盖变化对城市热岛的影响,研究区选广州市中部七区.首先对遥感影像进行精几何校正,用支持向量机对影像进行分类并计算出各区植被覆盖率.其次,用Landsat波段6反演地表亮温,计算出各区平均亮温值并转换为符合正态分布的亮温偏移值;最后对各区不同年份的植被覆盖率和亮温偏移值的关系进行研究.比较研究区3年内植被覆盖率发现,由于城市的快速发展,1990年到2000年植被覆盖率减少了7%,而2000年到2002年植被覆盖率增加了3%,区亮温偏移值与植被覆盖率呈负相关,相关系数为-0.86;比较各区不同年份亮温偏移值可以发现,越秀区的亮温偏移值在1990和2000年均高于各区,但在2002年由于该区近两年内植被覆盖率的增加而有所降低.2002年除萝岗区和白云区外,其它5区的亮温偏移值较接近,说明2002年各区的热岛强度得到有效控制.     

无锡城市化对气象要素的影响

近20a来,无锡城市化和工业化发展较快,建成区面积显著增加,耕地面积锐减;能源消耗量、汽车拥有量以及工业废气排放量逐年增加。利用1955~2012年无锡市气象资料,对无锡市近60a来的气候变化特征进行分析,并讨论了气候变化特征对城市化的响应。结果表明:(1)近60a来无锡市平均气温、最高和最低气温、极端最高和最低气温都呈上升趋势,高温日数逐年增加,且1980年后尤为明显,低温日数减少,气温日较差减小。(2)年平均相对湿度呈下降趋势,2000年以后下降明显,年平均相对湿度≤75%的年份有10a,全部都出现在2002年后。年平均降水量变化不大,小雨频次减少,雨量区域性分布不均匀;极端降水年增加,且雨量较为集中。低云量和日照时数减少,2002年以后低云量基本在25%以下,90年代日照时数降幅最明显,平均日照时数减少了129.1h。(3)城市热岛效应全年都较显著,冬季更为显著,城市气温高于区域均值0.3℃~0.8℃,沿湖地区和乡村则基本低于区域均值0℃~0.8℃。(4)霾日数明显增多雾日数显著减少,2003年后霾日数大都在30d以上,雾日数在10d左右。(5)城市化和工业化发展引起了城市热岛效应和城市浊岛效应,改变了下垫面条件,影响了气温、相对湿度和降雨的时空分布,也导致了霾日的增加和雾日的减少。     

两种植被指数与地表温度定量关系的比较研究——以南京市为例

加强绿化可有效缓解城市热岛（UHI）效应,但植被降温规律如何,如何科学绿化一直模糊不清。以南京市ETM+影像为数据源,经ATCOR2模块大气校正后,提取了南京城区地表温度（LST）、归一化植被指数（NDVI）和减化比值植被指数（RSR）,基于实测值和同时相ASTER数据反演结果的双重验证,拟合了两种植被指数与地表温度的定量关系,并进行了对比研究。结果表明：南京市存在明显的UHI,城区水体和绿地为显著的低温区,除水体外,植被覆盖度高的区域地表温度明显低于植被稀少或无植被区;地表温度与NDVI呈显著线性负相关,与RSR呈显著幂函数负相关,后者的相关性高于前者;以〖WTBX〗RSR〖WTBZ〗=32为界,此值之前,地表温度随着植被覆盖增加而锐减,此值之后,植被覆盖继续增加,地表温度却趋于恒定,呈现植被降温效应“饱和”现象;RSR能直接说明对于不同下垫面,增加相同的植被覆盖度其降温效果存在差异,而不进行土地利用分类,NDVI无法揭示此现象     

宁波城市热岛随城市化演变的多指标综合分析

以宁波市为研究对象,利用1984─2010年间冬、夏各5景Landsat TM/ETM+遥感影像数据进行地表温度反演,在此基础上使用热岛强度、热岛面积、景观格局指数综合分析了宁波城市化进程中城市热岛在冬、夏两季的演变趋势,得出如下结果,（1）强度方面,冬季平均热岛强度为1.57℃,夏季为8.67℃,夏季明显强于冬季;热岛强度在夏季呈增强趋势,在冬季呈变弱趋势。（2）热岛面积方面,在冬季,平均89%的建成区受热岛效应的影响,而在夏季,该比例为98%。无论冬夏,热岛面积均随城市化的发展持续增加。（3）数量方面,热岛景观在冬季以低等级热岛斑块为主,占热岛面积的96%左右,夏季以中、高等级热岛斑块为主,比例约为热岛面积的92%。无论冬夏高等级热岛斑块个数均随着城市化进程显著增加。（4）形态方面,无论冬夏主要热岛景观类型乃至整个热岛的斑块形状均变得更加复杂。（5）结构方面,热岛景观在冬季总体上逐渐破碎化,各类景观趋向均匀,多样性增加。在夏季则逐渐聚集,逐步向以高等级斑块为主导的格局方向发展,多样性降低。（6）空间分布方面,随着城市化进展,冬夏两季热岛景观斑块都经历了数量增加、等级升高的变化。冬季在北仑的宁波经济技术开发区形成了两个热点区,夏季在三江口周边、甬江口两岸以及经济技术开发区形成了三大高温片区。利用多指标综合分析可以更加全面的反映城市热岛的演变规律,为减缓城市热岛效应提供理论依据。     

天津市热环境时空演变及影响因素分析

随着城市化进程加快,城市热环境发生显著变化,对人类活动造成很大影响。为探究天津市城市热环境时空变化及其影响因素,基于2005—2020年四期Landsat遥感数据,利用辐射传输方程法反演地表温度,计算城市热岛比例指数,用标准差椭圆法分析城市热环境发展和布局,利用地表温度并结合土地利用分类研究城市地物覆盖类型与地表温度的响应关系,并采用地理探测器探究高程、绿地、建筑用地和水体对地表温度变化的影响差异。结果表明：天津市热岛足迹沿主干道由市内六区向环城四区发展,天津城市热环境呈现先增高后降低的趋势;由标准差椭圆分析可知,城市热岛呈现发展主轴维持在东北—西南方向,整体空间格局呈现放射状分布;天津市中心城区建筑用地面积占比逐年增加,水体面积占比逐年降低,各类型地物平均温度排序为：建筑用地＞绿地＞水体;地理探测器分析表明：NDBI和NDVI是影响地表温度变化的主要因子,NDVI和MNDWI对LST交互作用最强,是城市热环境驱动作用最强的因子组合。     

国内外城市热岛研究进展

城市热岛现象是人类活动对气候系统产生的最显著的影响之一。在分析城市热岛效应概念和内涵的基础上,论述了国内外在城市热岛效应研究方面的进展,以期为缓解城市热岛效应提供科学依据。     

基于遥感技术的北京市热岛研究

利用TM数据制作了城市热岛分布图,绘制了热岛剖面曲线,探讨了亮度温度与NDVI和湿度的关系,同时对不同土地利用类型和热岛的关系也进行了初步研究。