基于TM數(shù)據(jù)的萊州市熱島與土地利用覆蓋關(guān)系研究.pdf

1、伴隨經(jīng)濟社會的高速發(fā)展,城市規(guī)模不斷擴大。城市建筑物在有限的空間里迅速累積并不斷擴張,同時人口也愈發(fā)向城市集中,人為熱迅速增長,這使得城市熱島效應引起了廣泛關(guān)注。城市熱島會造成氣候舒適度下降、能源消耗加劇、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量惡化、人感染呼吸系統(tǒng)疾病以及氣象災害等諸多方面的問題。在城市土地覆蓋從近自然的狀態(tài)向以建筑、公路等為主的人工景觀轉(zhuǎn)變的城市化過程中,城市土地覆蓋的改變成為引起熱島效應的主要原因之一。
　　本文以1995年和2009年

2、兩期Landsat TM影像為基礎(chǔ),采用Artis&Camahan的輻射校正溫度反演法,分別得到兩期的萊州市地表反演溫度分布圖,并利用歷史同期氣溫平均值對反演結(jié)果進行了精度驗證,證明反演結(jié)果有效。再通過等距離法將熱島分為五個等級,分別為強熱島、弱熱島、無熱島、弱負熱島和強負熱島,劃定強熱島與弱熱島作為城市熱島區(qū),從而確定了萊州市熱島的位置和分布范圍。之后再利用遙感影像,采用逐步逐層分類法對土地覆蓋類型進行了提取,得到水體、植被、建筑和硬

3、化路面以及其它等四種土地覆蓋類型的分布圖。結(jié)合兩個時相的地表反演溫度分布圖、地表溫度分級圖、土地覆蓋類型分布圖以及相關(guān)屬性的統(tǒng)計結(jié)果,分別借助改進型水體指數(shù)、歸一化植被指數(shù)和不透水率指數(shù)進行計算,收集樣本像元溫度屬性進行線性相關(guān)分析,分析了水體、植被、建筑和硬化路面等三種土地覆蓋類型與萊州市熱島之間的關(guān)系。本文還采用緩沖區(qū)分析法,統(tǒng)計各緩沖區(qū)中各土地覆蓋類型的像元平均溫度值,得到海岸帶對城市熱島的影響。得出結(jié)論如下:
　　(1)兩

4、個時相的地表反演溫度圖,均表現(xiàn)出地表溫度分布不均勻、熱量在局部地區(qū)聚集的現(xiàn)象,這說明兩個時相的城市熱島現(xiàn)象都非常明顯。
　　(2)城區(qū)溫度明顯高于郊區(qū)溫度,熱量呈現(xiàn)由四周向城區(qū)集聚的現(xiàn)象。
　　(3)根據(jù)熱島面積統(tǒng)計結(jié)果得出,與1995年相比,2009年萊州市熱島的范圍更大,并且熱量積聚特征更加明顯,熱島強度明顯加強。
　　(4)根據(jù)土地覆蓋類型分布圖,與1995年相比,2009年萊州市建筑和硬化路面面積明顯增大,城區(qū)

5、明顯向四周擴張。
　　(5)綜合各圖變化,萊州市熱島的擴張方向與建筑和硬化路面的擴張方向呈現(xiàn)出較強的一致性,并且城市熱島的分布范圍與建筑和硬化路面的分布也同樣呈現(xiàn)出較強的一致性。
　　(6)根據(jù)收集的樣本像元平均溫度值,地表溫度與歸一化差異水體指數(shù)呈顯著的負相關(guān)性,與歸一化植被指數(shù)呈顯著的負相關(guān)性,與不透水率呈顯著的正相關(guān)性。也就是說,城市熱島與水體呈負相關(guān)性,與植被呈負相關(guān)性,與建筑和硬化路面呈正相關(guān)性。
　　(7)