城市建筑水平特征对城市热环境效应的影响——以大连市中山区为例

以大连市中山区的遥感和建筑等多源数据为基础,结合单窗算法和相关分析方法,研究分析了2002—2014年研究区的地表温度空间分异特征及地表温度与建筑密度的相关性。研究结果表明:(1)2002—2014年地表温度高温区域多分布在中山区西北部、解放路和中南路的沿线,且温度增加明显,东北部由于填海造陆温度明显升高;(2)高密度和较高密度的地块主要分布在青泥洼天津街商业区,大部分低、较低、中密度地块分布在解放路和中南路沿线;(3)2002年、2014年,地表温度与建筑密度呈现中等相关性,相关系数分别为0.514、0.537。     

杭州市城市建筑区夏季地表温度特征分析

以浙江省杭州市为研究对象,选择Landsat-8遥感数据和Jiménez-Muoz单通道算法进行地表温度遥感反演,同时结合地理国情数据分类结果数据,对杭州市城市建筑区域地表温度进行综合分析。通过反演的地表温度结果和区域统计分析,得出了杭州市2016夏季地表温度的空间分布特征。结果表明:杭州市城区部分的拱墅区、下城区、江干区、上城区和滨江区等区域,城市建筑温度整体较高;余杭区中部、萧山区中部和东北部、西湖区北部区域城市建筑温度较高;城区西部建筑区域温度相对较低。地表温度的极大值出现在拱墅区,为55.64℃;极小值出现在余杭区,为25.68℃。     

小区地表温度与下垫面结构关系研究

以北京市为例,选取了商业区、学校、生活区和公园4种典型小区24个,基于遥感及GIS的方法反演地表温度,获取下垫面覆盖信息;研究了不同类型小区地表温度热场与下垫面结构的关系.结果表明:水体、绿地具有明显的降温功能,建筑地面则增温效果明显,这3种地表所占的面积比例与小区平均地表温度关系密切;在所选取的绿地结构指数中,对温度影响从大到小依次为绿地覆盖率、分离度、缀块平均面积、连通指数、形状指数和分维数,其中,分离度与温度呈现正相关,其它指数与温度呈负相关;在所有类型小区中,温度从高到低依次为商业区、学校、生活区和公园;公园的温度分布在所有类型小区中最分散,商业区最集中.     

热红外遥感浙江地表热环境分布研究

全球气候变暖与人类戚戚相关，研究发现不仅是城市的热岛效应引起了局部区域的地表热环境分布差异，很多地质构造、岩性、土壤、植被等地质及自然地理因素也有影响。本研究选取浙江省作为研究区，利用Landsat 8 OLI/TIRS遥感影像反演地表温度，分析冬季地表热环境分布及其影响因子。结果表明，断裂带附近地表热环境受到断裂带分布影响；岩石和土壤通过不同的地表覆被类型影响地表温度。地表热环境分布与断裂带等自然因素存在一定相关性。     

面向城区和山区的ERA5再分析地表温度降尺度

地表温度是陆面过程动态模拟、区域和全球变化分析等研究领域的重要参数,如何获得高时空分辨率地表温度数据一直是研究热点问题。选择河北省张家口市城郊区、山区两个区域作为试验研究区,在ERA5 0.1°分辨率地表温度订正基础上,构建随机森林降尺度模型以实现多层级分辨率的地表温度降尺度,并与Landsat 8 TIRS反演地表温度进行对比分析,以探讨再分析地表温度在不同分辨率、不同下垫面类型上的降尺度效果。结果表明：不同分辨率的降尺度结果都能够准确表达地表温度相对高低的空间分布特征,纹理精度显著提高,但降尺度误差随着空间分辨率提高而逐渐增大,城郊区和山区的降尺度均方根误差变化范围分别为1.16—1.79 ℃、1.61—2.49 ℃,地表温度高值与低值区域分别存在着低估和高估现象;随机森林降尺度模型中的参数重要性随尺度变化不大,总体表现为两个区域中植被指数NDVI的重要性都比较大,而海拔高度在山区区域对降尺度模型的影响更大。     

基于ALOS数据的厦门岛城市绿地景观格局分析

以厦门岛为研究区,利用ALOS卫星AVNIR-2和PRISM高分辨率遥感影像,基于新版《城市绿地分类标准》,采用NDVI阈值法和目视解译法进行城市绿地分类,研究2010年厦门本岛的城市绿地的景观格局。结果表明:①公园绿地形成厦门岛城市绿地分布的主要格局;②城市绿地景观结构格局不合理,不同绿地类型在不同斑块等级上的数量和面积上分布不太均衡;③防护绿地和附属绿地斑块密度大、破碎度高、聚集度低,公园绿地和区域绿地则相反。城市绿地多样性较高,丰富度大,但景观破碎度高、均匀度低。     

城市天空可视因子对地表热环境的影响分析

针对城市热岛效应的各类影响因素,该文主要关注城市三维形态与城市热环境的关系,并研究这种关系因建筑高度、密度、季节而变化的原因.作为重要的城市结构参数,天空可视因子能够较好地描述建筑物的三维形态,并可以表征有效太阳辐射吸收强度.因此,该文结合建筑物高度数据集和半球模型计算天空可视因子,并利用Landsat-8热红外波段和辐射传输模型反演地表温度,然后分析了天空可视因子与地表温度在不同季节的相关性.选择地表异质性较高的北京核心建成区作为研究区,并按照不同建筑高度和密度选择4个实验区.实验结果表明,天空可视因子与地表温度的关系存在季节差异,冬季两者的相关性更强.通过对4个实验区的定量分析可知,实验区a中天空可视因子与地表温度夏季是正相关,冬季是非线性关系;实验区b和c中是两者的关系正相关;而实验区d中无明显相关趋势.所以,建筑物的高度与密度对天空可视因子与地表温度的关系有显著影响,并且这种关系随季节变化而不同.     

面向局部气候带的城市形态对地表温度的影响

局部气候带(local climate zone, LCZ)为城市热岛研究提供了新的地表分类框架。为研究不同季节、不同LCZ类别内部影响地表温度的城市形态的差异性,利用深圳市多视角高分辨率遥感影像制作基于街区的LCZ分类图,用皮尔逊偏相关和逐步回归模型,分析城市形态对不同LCZ季节性地表温度的影响。结果表明,地表温度对于LCZ类别的响应有季节性差异;城市形态与季节性地表温度之间关系存在显著性差异;在LCZ1—LCZ3模型中,二维变量与地表温度的相关性比三维变量更强,而在LCZ4—LCZ6和LCZ8模型中,三维变量的影响程度增强。由此可知,不同LCZ类型的城市形态对季节性地表温度的影响不同,其中二维变量比三维变量的影响更显著,在非紧凑建筑区,三维变量的影响显著增强。     

郑州绿地公园分布及可达性研究

以郑州市5个主城区为例,结合高分遥感影像、国情调查等数据,筛选了73个公园绿地,通过GIS缓冲区分析、网络分析,得到不同类型的公园绿地的缓冲区范围、多时间段可达范围、可达街区面积和不同类型的面积占比,探讨5个主城区内绿地公园分布的空间规律和服务范围。研究表明：就郑州整个城区而言,绿地明显呈现集聚分布的特点。金水区、管城区、中原区公园绿地分布相对集中,20 min服务范围能够覆盖本区域70%以上的街区,分布均衡合理;而二七区和惠济区公园绿地的分布数量和服务范围上都有待提高。分析结果能够为国土空间规划提供一定的数据支撑,从而不断完善郑州市公园绿地的分布,达到布局科学合理、资源公平共享的格局。     

两种不同尺度下地表温度之间的转换——以艾比湖流域精河县为例

针对Landsat数据收集易受到传感器及外部环境的影响,数据成像周期长,不能获取所需要的数据;而中分辨率成像光谱仪数据具有较高的波谱分辨率、时间分辨率和免费获取,适合于进行大尺度、周期性的研究等优点,该文提出了建立Landsat反演的温度数据与中分辨率成像光谱仪温度产品两种数据间的关系,以便两种数据间的相互转换及验证.采用单窗算法对2011年9月13日Landsat热红外数据进行了地表温度反演,并将其与同一天MOD11A1数据中的LST_day_1km数据进行了比较,选取典型地表类型进行讨论.结果表明在所选的典型地物中,绿地(耕地、林地)温度的相关性最高,地表覆盖单一,像元的混合度较低;盐漠(包括盐渍地、荒漠等)温度的相关性较低,其地处绿洲与沙漠过渡带,地表覆盖相较于绿地复杂,像元的混合程度较高;湖面温度的相关性最低,湖面像元受到湖水深度、影像分辨率等的影响,其温度受到很大影响.该文所建立的函数关系,可为今后利用中分辨率成像光谱仪温度产品数据推导出同一时间上热混合影像中的地表温度提供参考.     

绿地景观热环境效应的遥感研究

利用快鸟影像提取绵阳市绿地斑块,TM影像反演地表温度。根据Kriging算法绘制等温线,以等温线分布图为基础精确确定降温边界、降温范围及边界温度,并对绿地斑块平均温度与面积、周长等指标的关系进行回归分析。研究结果显示:斑块平均温度与其面积、周长、形状指数无相关性,与植被覆盖度存在显著负相关关系,确定性系数超过0.5;每个斑块空间降温效果差异显著,等温线密集的地方降温速度快,稀疏的地方降温速度慢;统计降温边界温度、降温幅度和降温范围3个指标,降温边界温度最大值与最小值相差2.6℃;降温幅度集中在0.5~1.5℃之间,平均降温幅度值为0.97℃;最大降温范围值为113m,最小值为15m,平均值为60m。降温范围、降温幅度与面积、周长等指标无显著相关性。     

基于无人机影像的城市规划指标计算

在采用传统测绘方式形成测绘成果后,基于该成果进行建筑密度、绿地率、建筑占地面积、绿地面积等现状规划指标计算时,存在时效性差、便捷度低等问题。本文提出了一种利用无人机影像进行现状规划指标计算的思路和方法,开展研究并初步设计了一套基于无人机影像的规划指标计算系统。对广州市番禺区洛溪岛区域进行试验航飞,并利用图像分割方法对城市要素进行分析提取后,进行各类规划指标计算。     

基于地理国情普查的兰州新区城市人居环境分析

兰州新区自2012年8月被确定为国家级新区之后便开始了大规模的城市建设。本文从绿地/水面覆盖情况、道路通行能力、公园服务能力、居住适宜性分析等方面,基于地理国情普查数据,对兰州新区建成区内的城市人居环境建设效果进行了分析与评价。     

基于GIS的大连市沙河口区城市绿地公平性研究——以可持续人居环境为视角

我国快速城市化进程正在遭受着环境污染、交通拥挤、住房紧张等一系列的城市问题,城市生态环境质量持续下降。城市绿地对城市碳氧平衡的调节具有重要作用,大力发展城市绿化将有助于改善城市环境问题。但目前我国城市绿地建设缺乏具体的空间分布规划,只注重绿地覆盖率和人居绿地面积,绿地服务功能的公平性问题没有得到充分重视。本文利用ArcGIS对大连市沙河口区的绿地可达性进行了研究,通过对比绿地可达性与沙河口区人居环境类型发现,高收入社会群体拥有比低收入社会群体更高的绿地可达性。城市规划者应该注意到这些问题,并在今后的建设中关注社会各阶层对绿地的需要,使城市居民在享受公共服务资源上更为公平。     

基于多源数据的城市建设用地扩张时空特征分析——以佛山市顺德区为例

随着我国城市化进程的加快，城市建设用地规模进一步增加，同时带来交通拥堵、环境污染、绿地减少、城市热岛等城市问题。本文综合利用2015年地理国情普查数据、2011和2013年遥感数据，通过建立城市扩张强度指数，运用统计分析、空间聚类等方法，确定了顺德区建设用地在过去4年间年均增长率为1.8%，其中新城区的年均增长率超过14%；此外还发现主城区的扩展模式主要为填充式扩展，其中大良街道和勒流街道主要为工业园区的扩展，伦教街道主要为中央公园的扩展，容桂街道主要为物流园的扩展。     

基于街景图像的福州城区主要道路绿视率研究

道路的视觉感知是衡量城市绿化景观功能的重要途径,绿视率被认为是评价城市绿色空间的重要指标.本文根据植物对太阳光吸收和反射波谱特性,对应街景图像中红、绿、蓝三分量的特点,提取植被信息,从而计算绿视率.以福州市城区(鼓楼区、仓山区、台江区、晋安区)主要道路作为研究对象,计算每个观测点的绿视率和道路的平均绿视率,分析道路绿视...     

An effective Building Neighborhood Green Index model for measuring urban green space

Urban green space forms an integral part of urban ecosystems. Quantifying urban green space is of substantial importance for urban planning and development. Considering the drawbacks of previous urban green space index models, which established either through a grid method or green distribution, and the difficulty of the validation process of earlier urban green space index models, this study exploits the advantages of multisource high-resolution remote sensing data to establish a Building Neighborhood Green Index (BNGI) model. The model which analyzes the spatial configuration of built-up areas and the vegetation is based on the building-oriented method and considers four parameters – Green Index (GI), proximity to green, building sparsity, and building height. Comparing BNGI with GI in different types of characteristic building regions, it was found that BNGI evaluates urban green space more sensitively. It was also found that high-rise low-sparsity area has a lower mean value of BNGI (0.56) as compared with that of low-rise low-sparsity neighborhood (0.62), whereas mean GI (0.24) is equal for both neighborhoods. Taking characteristics of urban building and green types into consideration, BNGI model can be effectively used in many fields such as land suitability analysis and urban planning.     

土地覆盖类型对城市热岛效应的响应分析

利用夏季MODIS地表温度和土地覆盖产品,结合Landsat等辅助遥感数据,分别提取济南、武汉、重庆3个城市2003年、2008年、2013年的土地覆盖与地表温度信息,确定3个城市不同年份的热岛效应等级分布。在此基础上,对济南、武汉、重庆这3个城市的地表温度分布特征、热岛效应等级分布特征与土地覆盖类型各因子之间的关系展开分析。结果表明：城市用地是城市热岛的主要贡献因素,相关系数达到0.42;最能缓解城市热岛效应的是林地,平均相关系数为-0.41;3个城市中最能缓解城市热岛效应的土地覆盖类型并不完全相同：济南市为林地和耕地,武汉市为水体,重庆市为林地。     

基于Landsat ETM+数据的银川城市热岛研究

利用1999年8月12日的Landsat-7 ETM+数据,经辐射定标、NDVI及地表比辐射率计算,通过简化大气辐射传输模型,对银川市的地表温度进行了反演。在此基础上,对银川市的城市热岛分布特征和热场变异指数进行了研究。结果表明,银川市具有典型城市热岛效应,城区的地表温度比市郊引黄灌区高出10℃左右;银川市生态环境质量出现了两个极端,即市区生态评价指标为极差,而市郊引黄灌区的生态评价指标为优。     

基于多距离空间聚类的城市建筑景观时空分异研究

以大连市中山区6个街道建筑信息为数据基础,选取建筑景观指标,基于ArcGIS空间统计与多距离空间聚类分析方法研究了各街道10年间建筑景观空间格局分异特征。结果表明：从2003-2013年,各街道建筑景观逐渐由水平向垂直空间扩展,其中青泥洼桥街道、人民路街道及海军广场街道城市建筑景观变化明显突出;2003年4种类型建筑物在尺度为928.68 m时,空间分布上均呈聚集状态,当大于928.68 m时,超高层建筑空间聚集程度降低。到2013年,高层建筑物随尺度的增加聚集程度逐渐减低,低层、多层和超高层建筑在空间分布上均呈一定的聚集状态。