喀斯特城市水體、不透水面、植被與地表溫度關(guān)系研究.pdf

1、城市化的快速發(fā)展，導(dǎo)致城市人口和建筑面積大量增加，自然地表逐漸被大量人工不透水地表例如瀝青路面、混凝土等代替。由于城市地表覆蓋類型的改變，造成地表與空氣中的能量、水分交換發(fā)生了改變，形成了城區(qū)溫度高于郊區(qū)溫度的局地小氣候效應(yīng)，即城市熱島效應(yīng)。近些年來，城市熱島效應(yīng)對(duì)人類生活環(huán)境造成的影響也是日漸明顯。遙感數(shù)據(jù)能夠獲得大面積城市地面溫度，是一種快捷、有效的技術(shù)手段，本研究中以遙感數(shù)據(jù)來研究喀斯特城市桂林熱環(huán)境變化情況及其影響因子，其目的是

2、為改善桂林人居環(huán)境、科學(xué)的方法進(jìn)行環(huán)境管理提供理論和技術(shù)上的支撐。
　　選取覆蓋桂林市主城區(qū)的美國Landsat5 TM衛(wèi)星2006年、2009年、2010年三幅圖像，反演地表溫度和描述不透水面、水體、植被的遙感影響參數(shù)。對(duì)桂林市地表溫度進(jìn)行正規(guī)化處理，分析地表熱狀況變化情況。對(duì)GVI、NDVI、PV、RVI、MSAVI、SAVI、DVI七種植被指數(shù)進(jìn)行剖面分析，通過對(duì)其均值和標(biāo)準(zhǔn)差的分析得出植被覆蓋度比較適合作為植被參數(shù)用來與地

3、表溫度進(jìn)行分析，對(duì)地域差異并沒有其他植被參數(shù)敏感。定量分析植被覆蓋度與地表溫度的關(guān)系，分別統(tǒng)計(jì)不同等級(jí)植被覆蓋度區(qū)域的平均溫度，發(fā)現(xiàn)植被覆蓋率比較高的地方，氣溫均值相對(duì)較低。對(duì)植被變化進(jìn)行時(shí)空分析并與地表溫度進(jìn)行回歸分析，發(fā)現(xiàn)植被與地表溫度成負(fù)相關(guān)關(guān)系。定量分析不透水面，發(fā)現(xiàn)不透水面與地表溫度呈明顯的正相關(guān)關(guān)系，利用NDBBI模型提取建筑用地，回歸分析發(fā)現(xiàn)NDBBI與植被水體成負(fù)相關(guān)關(guān)系。定量分析桂林市水體與地表溫度的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)水體與地

4、表溫度成明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系。纓帽變換以及主成分分析進(jìn)一步分析與地表溫度相關(guān)的因素，結(jié)果表明綠度分量與地表溫度緊密相關(guān)，不透水面對(duì)地表溫度的升溫效果超過植被和水體對(duì)地表溫度的降溫效果時(shí)，城市的熱島效應(yīng)將會(huì)更加明顯。
　　鑒于Landsat5衛(wèi)星熱紅外波段地面分辨率為120m×120m，反演只能獲取該分辨率的地表溫度。為了獲取30m×30m地面分辨率的地表溫度，構(gòu)建120m×120m地表溫度與相關(guān)遙感參數(shù)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，并將學(xué)習(xí)訓(xùn)練獲得