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基于TM影像数据的重庆市主城区热力场分布特征研究

兰敬松  
【摘要】: 现代工业的出现标志着人类社会开始了城市化过程。工业、人口、交通迅速涌入城市,城市用地规模不断扩大,城市地貌及其物质构成发生了根本的改变,从而影响了城市地区的热力循环及热力平衡条件,引发了人们日益关注的城市热岛现象。近十几年来,国内外有关专家从宏观或微观的层面上对城市热岛的产生机理、与人类活动的相互作用关系及热岛随时间的变化规律进行了一系列的基础研究并取得了一定的成果。 利用地面气象观测数据或数值模拟进行城市地面热场分析是热岛效应研究的常用方法,但该类方法的成本过高、时间同步性难以保证、只能以点代面而失去大量细节。而遥感(RS)可以为人们提供大范围内同步的面数据并可以方便的与GIS技术进行无缝集成,使得对地面热场进行同步的详细研究成为可能;且数据的获取较为方便、便宜。因此,人们开始转向以遥感为手段的城市热岛研究。 本文以重庆主城区为研究对象。基于可得到的陆地卫星遥感数据、气象数据等资料,在分析数字图像融合、以陆地卫星TM/ETM+为数据源的地面温度演算方法的基础上,对1988年6月4日,1988年9月15日,1993年5月24日,2000年7月31日,2001年5月22日,2004年7月25日共6期重庆地区的陆地卫星数据进行处理;分析了这十几年间重庆主城热岛分布特征及其变化规律与趋势并定量地研究了各种因素对重庆主城热岛的影响。本文主要的研究内容有:遥感数据的预处理方法;基于陆地卫星单通道热红外数据的地面温度场反演算法及其相关参数的确定方法;以中心波长替代有效波长对温度反演精度的影响及有效波长的确定;热影像数据空间分辨率融合方法;对6期数据的处理结果进行了定性与定量结合的分析,发现了重庆主城热岛的分布特征及其变化趋势,分析了影响重庆热岛的相关因素;最后提出了阻止或减缓重庆热环境进一步恶化的可能措施。 本文研究表明:重庆主城区热岛效应强烈,随建成区的扩展不断扩大其范围并逐渐边为一体;城区的过度开发将导致重庆主城区的热环境进一步恶化。这一结论对以后的研究及城市规划有一定的借鉴作用。


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