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《中南大学》 2007年
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基于多源遥感数据的城市热岛研究

历华  
【摘要】: 近年来,人们对城市环境的关注使城市热岛研究得到越来越多地重视,如何定量监测、分析和评价城市热岛效应,已成为当前城市气候与环境研究重要的研究内容之一,也是全球变化研究的重要方面。同时随着遥感技术的发展,城市热岛研究也成为定量遥感应用的重要领域。因此,开展城市热岛效应的遥感研究具有十分重要的理论与实践意义。本文利用多源遥感数据的优势,以长株潭地区为例,就地表温度反演方法、基于地表温度的区域和局地尺度城市热岛的应用研究进行了深入的研究,主要研究内容及结论如下: (1)基于多源遥感数据的地表温度反演方法研究 针对目前利用单通道热红外数据反演地表温度时大气参数的难以获取,提出利用多源遥感数据的优势来反演地表温度的方法。首先利用MODIS近红外数据在像元尺度上获取温度反演中所需的大气参数——大气水分含量,再利用同时相的Landsat TM/ETM+数据,采用普适性单通道算法反演地表温度。研究结果表明,多源遥感数据的综合应用是城市地表温度反演的有效途径与方法,可获得较合理的地表温度反演结果。这种方法的最大优点就是可以快速、精确获取地表温度反演中所需要的大气参数。 (2)区域尺度的长株潭城市热岛研究 基于多季相MODIS影像,采用分裂窗算法反演地表温度,对长株潭地区城市热岛空间分布与季相变化特征、影响因子进行定量研究。结果表明,长株潭地区春季和夏季存在明显的城市热岛效应,而冬季和秋季城市热岛并不明显;地表覆盖类型对城市热岛的影响十分明显,长株潭地区春、夏、秋季植被绿地状况与城市热岛呈现明显负相关分布,其中以夏季最为明显,夏季地表温度与NDVI的复相关系数R~2达到0.8193,即植被覆盖对城市地表温度的影响显著。因此,城市植被的分布与季节变化影响着城市热岛的强度与时空分布,揭示出植被绿地对降低城市热岛效应具有重要的作用,大范围的绿地建设能有效降低城市热岛效应。 (3)局地尺度的长沙市城市热岛研究 基于多时相Landsat TM/ETM+影像,采用单通道算法反演长沙市地表亮温;利用NDVI(归一化植被指数),MNDWI(改进的归一化水体指数),NDBI(归一化建筑指数)和NDBaI(归一化裸土指数)4个指数,采用决策树分类方法,对长沙市土地利用/覆盖进行的分类。在此基础上,对长沙市城市热岛的空间分布特征、时空演变特征以及城市热岛与土地利用/覆盖变化和各种影响因子之间的关系进行定量研究。结果表明,随着长沙市城区范围的不断扩张,城市热岛范围也不断增大,土地利用/覆盖类型的变化会改变地表温度的空间分布,城市用地和裸地对地表温度的贡献最大,是城市热岛强度的主要贡献因素,而水体和林地具有较好的降温作用。地表温度与4种指数的回归分析表明地表温度与这些指数之间有很明显的相关性,不同土地利用/覆盖类型的地表温度存在较大差异。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:P407

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 季青;闽东南沿海地区热环境综合信息图谱的研究[D];福建师范大学;2010年
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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4 曾和平;金沙江支流龙川江流域河流输沙特征及其对气候和地表覆被变化的响应[D];昆明理工大学;2009年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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7 廖克,陈文惠,陈毓芬,余明,戴文远,武国胜,陈菁,张明锋;生态环境综合信息图谱的初步研究——以福建省为例[J];测绘科学;2005年06期
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10 陈云浩,史培军,李晓兵;基于遥感和GIS的上海城市空间热环境研究[J];测绘学报;2002年02期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 张金区;珠江三角洲地区地表热环境的遥感探测及时空演化研究[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2006年
2 武国胜;福建省生态环境时空格局信息图谱研究[D];福建师范大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 胡春凌;数字城市地理信息系统集成研究[D];华东师范大学;2004年
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【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 张伦;基于地学住处图谱的济南城市绿地时空变化及预测研究[D];山东师范大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【相似文献】
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10 王艳姣;闫峰;张培群;任福民;;基于植被指数和地表反照率影响的北京城市热岛变化[J];环境科学研究;2009年02期
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1 杨贵军;赵春江;黄文江;王纪华;;利用端元遥感指数估算子像元温度-以ASTER可见近红外和MODIS地表温度数据为例[A];遥感定量反演算法研讨会摘要集[C];2010年
2 赵小艳;申双和;杨沈斌;李恩莉;;北京地区冬夏季节城市热岛空间分布特征研究[A];粮食安全与现代农业气象业务发展——2008年全国农业气象学术年会论文集[C];2008年
3 何月;蔡菊珍;张小伟;李正泉;;基于MODIS数据的浙江省地表温度空间分布研究[A];第六届长三角气象科技论坛论文集[C];2009年
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8 刘玉莲;王春丽;;哈尔滨市城市热岛效应分析[A];第27届中国气象学会年会城市气象,让生活更美好分会场论文集[C];2010年
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中国重要报纸全文数据库 前10条
1 陈树;“十一五”规划应注重解决城市热岛效应[N];丽水日报;2005年
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3 记者 张平阳 实习生 王琨;缓解热岛效应 打造清凉古城[N];西安日报;2006年
4 记者 季芳;尾气排放加剧城市热岛效应[N];徐州日报;2010年
5 本报记者 钱怡 尤志卉 徐磊;图说苏城高温[N];苏州日报;2010年
6 李南玲;深圳热岛效应惊人:城里有时比郊区高10.5℃[N];新华每日电讯;2006年
7 贺广华 储文静 莫星明;长株潭渐行渐近[N];市场报;2006年
8 记者 曹娴;甘霖会见台湾客人[N];湖南日报;2009年
9 记者 乐绍延;“城市热岛效应”使东京气温上升[N];新华每日电讯;2003年
10 本报记者 刘盈蓉 通讯员 熊文;长株潭三市律师莲城论道[N];湘潭日报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 冯晓刚;城市热岛效应演变与成因遥感研究[D];陕西师范大学;2011年
2 黎治华;基于MODIS反演重构时间序列数据的长江三角洲地区生态环境演变研究[D];华东师范大学;2011年
3 蔡国印;基于MODIS数据的地表温度、热惯量反演研究及其在土壤水分、地气间热交换方面的应用[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2006年
4 杨红娟;遥感腾发模型研究及其在干旱区平原绿洲的应用[D];清华大学;2009年
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6 米金套;澳门城市景观格局变化与热岛效应研究[D];北京林业大学;2010年
7 李成林;城市大气污染的定量遥感监测方法研究[D];兰州大学;2012年
8 甘霖;面向地表热环境效应改善的北京绿隔规划策略[D];清华大学;2011年
9 刘朝顺;区域尺度地表水热的遥感模拟及应用研究[D];南京信息工程大学;2008年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 历华;基于多源遥感数据的城市热岛研究[D];中南大学;2007年
2 郭鹏;基于MODIS的青藏高原地表参数时空变化研究[D];中国石油大学;2010年
3 孟凡影;基于MODIS数据的地表温度反演方法[D];东北师范大学;2007年
4 易佳;基于EOS-MODIS的重庆市干旱遥感监测技术研究[D];西南大学;2010年
5 方美红;基于MODIS的南海北部水体叶绿素-a时空特征遥感分析[D];中国地质大学(北京);2011年
6 赵海龙;干旱区地表温度反演及其时空特征分析[D];新疆大学;2007年
7 项海兵;基于MODIS影像的京津冀土地覆被动态监测研究的技术支撑方案[D];河北师范大学;2011年
8 刘茜;基于MODIS数据的黑龙江省农业干旱遥感监测研究[D];南京信息工程大学;2011年
9 仲桂新;土地覆盖类型对MODIS积雪识别的精度影响分析[D];东北师范大学;2010年
10 魏强;基于MODIS和TM数据的京津冀地区土地覆被分类方法研究[D];河北师范大学;2010年
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