基于多時相遙感數(shù)據(jù)青島市熱島效應(yīng)變化研究.pdf

1、城市熱島效應(yīng)的不斷擴大加劇、城市空氣污染的日趨嚴(yán)重和城市各類生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的不斷下降已經(jīng)引起社會的極大關(guān)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(chǎn)生的各類物質(zhì)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(dǎo)城市生態(tài)建設(shè)，改善城市空氣質(zhì)量建立適宜人類居住的生態(tài)系統(tǒng)，有效解決城市熱環(huán)境問題已經(jīng)成為社會廣泛關(guān)注的命題。城市熱環(huán)境是一個動態(tài)且空間異質(zhì)較為復(fù)雜的大系統(tǒng)。遙感與地理信息系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)

2、展為城市環(huán)境問題的解決提供重要的技術(shù)支持，并已經(jīng)逐漸滲透于城市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中的各個領(lǐng)域，發(fā)揮著日益重要的作用。本文通過MODIS與TM數(shù)據(jù)的時間序列反演青島市熱島效應(yīng)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(qū)動力機制，針對青島市自身的環(huán)境問題應(yīng)用熱環(huán)境相應(yīng)技術(shù)指標(biāo)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(shù)據(jù)3幅，根據(jù)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(jié)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(dá)，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(shù)據(jù)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(jù)地表溫度季節(jié)均值合成數(shù)據(jù)可得熱島效應(yīng)夏秋季節(jié)最為活躍，分布范圍最廣，說明熱島效應(yīng)具

4、有明顯季節(jié)性。根據(jù)地表溫度年際均值合成數(shù)據(jù)可得在2010年時熱島效應(yīng)面積比例最大，近年來熱島面積有所減小，熱島效應(yīng)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(jié)論與前述一致。采用實際氣溫等數(shù)據(jù)對MODIS數(shù)據(jù)反演地表溫度進行對比，證明MODIS數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)為例，提取四種遙感指數(shù)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(fù)相關(guān)，與NDBI呈線性正相關(guān)并得到相應(yīng)回歸方程。對LST與NDVI、NDBI、NDMI、NDWI進行多元統(tǒng)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(shù)據(jù)植被覆蓋時間序列，與LST結(jié)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(xiàn)NDVI取值在0.2～0.7范圍內(nèi)，NDVI與LST在年際和季節(jié)變化中都呈現(xiàn)線性負(fù)