基于多時相遙感數據青島市熱島效應變化研究.pdf

1、城市熱島效應的不斷擴大加劇、城市空氣污染的日趨嚴重和城市各類生態(tài)環(huán)境質量的不斷下降已經引起社會的極大關注。城市發(fā)展離不開作為發(fā)展動力的能量輸送和交換，能量輸送和交換以及由此產生的各類物質自然的在城市空間中積聚和擴散并逐漸改變著城市的環(huán)境。如何利用科技手段引導城市生態(tài)建設，改善城市空氣質量建立適宜人類居住的生態(tài)系統，有效解決城市熱環(huán)境問題已經成為社會廣泛關注的命題。城市熱環(huán)境是一個動態(tài)且空間異質較為復雜的大系統。遙感與地理信息系統技術的發(fā)

2、展為城市環(huán)境問題的解決提供重要的技術支持，并已經逐漸滲透于城市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中的各個領域，發(fā)揮著日益重要的作用。本文通過MODIS與TM數據的時間序列反演青島市熱島效應的空間和時間變化，分析青島市熱島演化特征和影響地表熱環(huán)境的驅動力機制，針對青島市自身的環(huán)境問題應用熱環(huán)境相應技術指標進行分析。主要工作成果如下:
　　(1)地表溫度空間特征分析。采用TM數據3幅，根據大氣校正法反演地表溫度，對地表溫度等級進行劃分，分析得到青島市熱環(huán)境

3、變化的空間格局特征。結果顯示表明，青島熱環(huán)境區(qū)域差異明顯，受地形影響，在山地地區(qū)形成低溫和次中溫區(qū)域，而各區(qū)行政中心和商業(yè)中心所在地的人口密度大，工商業(yè)發(fā)達，較易形成高溫輻射帶。
　　(2)地表溫度時間分布特征。采用2008～2014年每年1、4、7、10月共112幅MODIS11A2數據均值合成得到地表溫度季節(jié)和年際變化特征，形成時間序列分析。根據地表溫度季節(jié)均值合成數據可得熱島效應夏秋季節(jié)最為活躍，分布范圍最廣，說明熱島效應具

4、有明顯季節(jié)性。根據地表溫度年際均值合成數據可得在2010年時熱島效應面積比例最大，近年來熱島面積有所減小，熱島效應有所緩解。對地表溫度進行分階段分區(qū)域劃分研究得到結論與前述一致。采用實際氣溫等數據對MODIS數據反演地表溫度進行對比，證明MODIS數據具有可用性。
　　(3)影響地表溫度的主要因素。采用2009年7月TM數據為例，提取四種遙感指數NDVI、NDBI、NDMI、NDWI分析其空間分布格局，并分別與LST做剖面線樣本分

5、析及散點趨勢分析。得到LST與NDVI、NDMI、NDWI呈線性負相關，與NDBI呈線性正相關并得到相應回歸方程。對LST與NDVI、NDBI、NDMI、NDWI進行多元統計分析，得到多元回歸方程式。同時采用2008～2014年每年1、4、7、10月共28幅MODI3A3數據植被覆蓋時間序列，與LST結合組成時間序列對比分析，并得到散點圖及線性方程式，發(fā)現NDVI取值在0.2～0.7范圍內，NDVI與LST在年際和季節(jié)變化中都呈現線性負