城市化对上海城市热岛时空动态的影响

【摘要】： 本文利用1987年、1993年和2004年三个时相的TM遥感影像,在遥感和GIS系统的支持下,从城市扩展与土地利用动态变化两方面探讨城市化对上海城市热岛的时空动态的影响。主要结论如下: (1)近20年来,研究区的地表温度总体上不断升高,城市热岛的分布范围在不断扩大,城市热岛有加重的趋势。 (2)研究区的地表温度呈现从中温区向两极温度区分化的趋势日益加重。1993-2004年间发生温度等级变化的区域面积明显高于1987-1993年;1987-1993年研究区内有温度等级下降的趋势,而1993-2004年则温度等级上升明显,地表热环境有恶化趋势。 (3)土地利用动态变动剧烈。主要表现建成区面积不断扩大,1987—1993年的年均增长量高于1993—2004年,年均增长面积为20km~2左右;自然或半自然的地表覆被持续缩减,农田总面积下降30.83%,各类水域面积到2004年不足1987年的60%,城市绿地起伏明显,到2004年总面积比1987年扩大了17.50km~2;马尔科夫模型预测研究区的土地利用变化结果表明:城市建筑比例将不断增大,2015年将达46.06%,农业用地与水域的面积均不断减少,2015年二者的总面积将不足全区40%,但城市绿地面积将继续增加,到2015年接近全区15%。 (4)城市热岛主要对应于建成区,冷岛则主要对应于水域、农田及城市绿地;城市热岛的面积随建成区面积增加而增加,表明城市热岛与建成区在空间上存在相关关系。马尔科夫模型预测结果显示2015年的城市热岛的面积将是1987年的1.7倍。 (5)2004年土地利用类型的面积比率、景观格局指数等16个因子的的主成分分析结果显示,城市热环境格局主要由前6个主成分决定,这6主成分分别代表景观多样性水平、城市可蒸腾面率、地表覆被的反射性能、城市绿地的空间格局、老建筑区斑块的边界复杂度、以及农业用地的格局特征六个主成分。对比3时相的主成分分析结果显示,城市化将加强景观多样性及建成区对热环境的影响,削弱农业用地与水域对热岛的缓解作用,而城市绿地的数量及格局对热环境格局的作用会不断增强。