基于遙感數(shù)據(jù)合肥市熱島時(shí)空特征變化及氣溫反演研究.pdf

1、在高速城市化的背景下，城市熱環(huán)境被認(rèn)為是主導(dǎo)整個(gè)城市環(huán)境的主要因素之一。城市化的快速推進(jìn)導(dǎo)致城市熱環(huán)境問題凸顯，不透水面的增溫效應(yīng)是導(dǎo)致城市熱環(huán)境問題的重要因素之一。目前，針對(duì)城市最適不透水面蓋度的研究不足，對(duì)不透水面的增溫效應(yīng)研究較少。
　　氣溫的獲取一直以來都是根據(jù)氣象觀測(cè)手法進(jìn)行監(jiān)測(cè)而得到的，高分辨率氣溫的獲取一直以來都是研究與應(yīng)用的難題之一。現(xiàn)有文獻(xiàn)只針對(duì)氣溫與地溫之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系進(jìn)行研究，多種反演算法只針對(duì)地表溫度進(jìn)行反演

2、，對(duì)氣溫進(jìn)行反演的研究尚未有所報(bào)道。
　　針對(duì)上述問題，本文以合肥市為研究區(qū)，利用landsat-8遙感數(shù)據(jù)對(duì)合肥市熱島效應(yīng)的時(shí)空特征變化進(jìn)行了分析，并根據(jù)遙感數(shù)據(jù)提取城市不透水面信息，結(jié)合氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)研究了不透水面的增溫效應(yīng)，獲取城市最佳不透水面閾值，并使用遙感數(shù)據(jù)反演1.5m高氣溫，輸出氣溫空間分布信息，探索氣溫反演技術(shù)的可行性。根據(jù)地溫-氣溫轉(zhuǎn)換模型得到城市氣溫空間分布，運(yùn)用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行氣溫訂正，突破了傳統(tǒng)氣溫地統(tǒng)計(jì)學(xué)插值法

3、的約束，實(shí)現(xiàn)氣溫分布從大尺度向小尺度的空間轉(zhuǎn)換，突破實(shí)際應(yīng)用的局限性。研究表明：
　?。?）合肥市四季均存在熱島現(xiàn)象，熱島強(qiáng)度表現(xiàn)為夏季最強(qiáng)，秋季次之，春季、冬季較弱。春、夏、秋三個(gè)季節(jié)熱島多集中在主城區(qū)，冬季熱島多分布在鄉(xiāng)鎮(zhèn)及裸土區(qū)，城區(qū)熱島強(qiáng)度較弱。城市熱島效應(yīng)與下墊面類型密切相關(guān)，熱島多集中在不透水面和裸土區(qū)，熱島強(qiáng)度較大；城市熱島分布與NDVI呈明顯負(fù)相關(guān)，與NDBI呈正相關(guān)關(guān)系。
　?。?）不透水面蓋度與地表溫度呈

4、顯著正相關(guān)，隨著不透水面蓋度增加，地表溫度呈指數(shù)增長(zhǎng)；不透水面蓋度與氣溫之間為線性正相關(guān)關(guān)系。本文提出的MNDISI指數(shù)可以較好的提取不透水面信息，總體精度可以達(dá)到86.1％。隨著不透水面蓋度增加，地表溫度上升速度高于氣溫的上升速度。當(dāng)區(qū)域內(nèi)的不透水面蓋度在43%時(shí)，區(qū)域內(nèi)不透水面增溫效應(yīng)和其他地物的降溫效應(yīng)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。當(dāng)區(qū)域內(nèi)不透水面蓋度低于43%時(shí)，其他下墊面綜合降溫效應(yīng)起主導(dǎo)作用，地表溫度上升緩慢。城市最佳不透水面覆蓋度應(yīng)低于4