基于Landsat 8数据的地表温度反演研究——以哈尔滨主城区为例

基于Landsat 8遥感影像数据,应用大气辐射法,利用ENVI遥感处理软件,对哈尔滨主城区地表辐射与地面温度进行了反演计算,通过实例证明Landsat 8数据反演地表温度具有可行性,且通过分析得出哈尔滨主城区具有显著热岛效应。     

基于ETM数据的郑州市城市热岛研究

热岛效应是主导城市环境的要素之一,城市热岛效应研究对城市公共健康,空气质量等影响人居环境的诸多方面都具有重要意义。郑州市作为正处于快速城市化进程中的中等城市,有其广泛的代表性。本文采用ETM数据反演出郑州市地表温度,地表温度的空间分布表明热岛效应的存在,通过采样分析发现主城区温度比郊区温度高10.1℃,表明热岛效应比较明显。为了定量化的衡量城市热岛与地表覆盖的关系,本文还研究了地表温度和NDVI、地表温度和NDBI之间的相关关系,研究表明地表温度和NDVI具有较强的负相关关系,其负相关系数为0.606,与NDBI具有较强的正相关关系,其负相关系数达0.813 5。     

武汉主城区热环境特征对城市建设的响应

针对目前城市建设与地表热岛效应定量关系尚不明确的问题,该文利用Landsat遥感影像反演武汉主城区地表温度(LST)、提取不透水面率(ISA)值,并将ISA值按照一定阈值划分城市建设密度,探讨不同城市建设密度水平下热岛强度的变化;构建平均ISA与LST间的数量关系,明确城市热环境特征对城市建设的定量响应。结果表明:①1987—2016年间武汉主城区发展迅速,城市高密度建设范围从1987年的130.0 km~2增加到2016年的366.9 km~2,29年间增加了188.2%;②不同建设密度用地表现出不同程度的热岛强度,高密度、中密度和低密度建设水平对应的热岛强度分别为2.72～8.39℃,2.02～5.69℃和0.92～3.82℃;③LST与平均ISA呈现出明显的正向线性关系,两者拟合方程的系数为0.853～0.942;城市建设水平能很好地解释城市地表温度的空间变化,平均ISA每增加10%,地表温度上升0.35～0.85℃。     

武汉城镇化与热岛效应的定量研究

针对目前城市化进程加快对城市增温和城市热岛效应的促进作用尚不十分明确的问题,提出基于遥感技术的城镇化与热岛效应数量关系的构建。结果表明,1987-2013年间,武汉市中城镇化水平(50%~80%ISA)面积增加了14.5倍,高城镇化水平(80%~100%ISA)面积增加了2.8倍,城镇化范围沿着武汉市主城区和主要干道不断扩张;不透水面值与地表温度表现出明显正相关,不透水面值平均增加1%,可使地表温度增温0.06℃~0.19℃,城镇化水平对武汉城市热岛效应作用明显。研究结果为探讨城市热岛效应的缓解对策提供了基础,对合理规划和管理城市化意义重大。     

城市热岛时空变化特征及演变规律研究——以扬子江城市群为例

使用MODIS地表温度夏季影像,通过均值-标准差法和空间叠加分析,研究了扬子江城市群2000—2017年城市热岛时空变化与演变规律特征.结果表明:扬子江城市群热岛效应逐年增强,且强热岛主要体现在长江以南的苏州市、无锡市、常州市、南京市4个城市;城市群中各个城市的城市热岛都呈现由主城区向周围扩展的特征,其中,南京市呈现"条带状"分布扩展,苏州市、无锡市、常州市呈"摊饼状"扩展,其他城市呈"点状"扩展;2000—2009年扬子江城市群的热岛效应增强比2009—2017年的明显,两个时间段内不同地表温度区像元转化具有相同规律,即无论地表温度升高或降低,变化主要集中在该温度区附近的两个温度区.其中,由较低温度区转化为较高温度区的像元主要分布在苏州市、无锡市、常州市3个城市,其中苏州市贡献最多.     

基于Landsat TM数据的北京城市热岛研究

利用Landsat TM热红外波段数据，根据辐射传输方程反演得到北京地区地表温度，讨论了北京城市热岛现象及其与土地覆盖类型和植被指数的关系。结果显示，北京城区地表温度明显比郊区地表温度高。通过地表温度对比分析发现，城区平均地表温度比近郊区和远郊区地表温度分别高出4．5℃和9℃，城市热岛效应明显。城区不同地表覆盖类型的地表温度也有显著差异，城市地表温度与NDVI具有明显的负相关关系，城市地表植被覆盖度低是城市热岛出现的主要原因。     

典型喀斯特城市的热岛时空变化及其成因分析

利用1989、2003、2018年的Landsat影像对安顺市西秀区的地表温度进行反演,分析研究区在30年发展中的热岛时空变化及其成因。使用基于影像的反演算法,结合分类回归树算法进行地表温度的反演,用气象站数据对反演结果进行精度验证,并建立缓冲区对研究区进行相关性分析等定量分析。结果表明：研究区受喀斯特地貌的影响,除主城区外,郊区也存在大量高温区;近30年研究区热效应与不透水面、绿地的面积有极显著相关;1989-2003年研究区城市热岛面积随城市扩张逐渐增大,但2018年主城区城市热岛现象几乎完全消失,排除气象因素和城市形态因子影响的可能后,发现这与安顺市城市绿化的大力进行有密切关系。     

重庆市主城区城市空间扩展遥感监测研究

以2000~2013年多源遥感影像为数据源,结合专题资料,根据一定的判别原则提取了重庆市主城区4个时相的城区范围。通过对主城区城市扩展强度、城市用地增长弹性系数的计算,分析了城市空间扩展的时空变化情况;通过对主城区城市扩展空间象限方位、分形维数、紧凑度、重心转移的计算,分析了城市外部形态特征的演变。结果表明,重庆市主城区外部城市空间形态保持健康稳定的发展趋势;城市空间形态变化受政策和制度因素引导和调控;城市空间扩展形态受多种影响因素综合作用。     

长株潭主城区热岛效应时空演化与土地利用变化关联分析

近年来,由快速城市化过程引起的城市生态环境问题日益突出,热岛效应为最显著的现象之一。本文针对长株潭主城区,采用1994、2000、2006、2010与2015年5个时相的Landsat影像进行地表温度反演,通过热岛强度与等级分析比较了长株潭三市的热岛效应时空演化特征;结合各时相土地利用数据,利用灰色关联模型量化分析了热岛效应时空演化与土地利用变化之间的关系。结果表明:长株潭主城区热岛强度与等级均呈增长趋势;2010与2015年,湘潭市热岛强度大于长沙市与株洲市;建设用地有显著增温效应,而草地、水域与未利用地对强热岛区的降温作用明显。     

乌鲁木齐市主城区热环境与下垫面关系研究

随着"西部大开发"推进和"丝绸之路经济带"的加快建设,西部地区城市化快速发展带来一系列环境问题,为探究乌鲁木齐市主城区地表热环境演变规律及影响因子,该文利用2000、2005、2010、2015和2018年Landsat数据,借助GIS和遥感技术支持,提取土地利用/覆被信息(LUCC)和新型建筑用地指数(IBI),利用大气校正法获得响应的地表温度(LST),处理后形成表征地表热环境的变量,进一步对LUCC和IBI与地表热环境强度变量进行分析.结果表明:①2000-2018年,土地利用/土地覆被变化明显,近19年来,耕地、草地、林地、未利用地分别减少了183.27、30.14、16.01、28.04 km2.其中,耕地面积降幅最大;城市建设用地增加了257.33 km2,变化率达20.02％.②随着建成区不断扩展,城市高温区域快速扩张,次高温区和极高温区域逐渐向沙依巴克区、头屯河区推进.③2000-2018年,乌鲁木齐主城区热岛比例指数分别为0.14、0.18、0.30、0.27和0.32,总体呈逐年上升趋势,热环境演变明显.④LST与1BI呈显著正相关,线性拟合良好,5年相关系数分别为0.580、0.487、0.778、0.556和0.611.     

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。     

北京地区陆表温度空间分布特征

利用北京地区1999年的Landsat7/ETM+热红外波段数据反演陆表温度,用热岛比率指数表征陆表温度的空间分布差异。通过计算北京市城区及辖区共15个区、五环路内各环线间区域、以及以故宫为中心的8个方向剖线的缓冲区的热岛比率指数,定量分析其陆表温度空间分布特征。结果表明:北京地区陆表温度空间分布存在明显的差异。总体上城区整体处于次高温区,局部表现为高温区,并且在城区以外的辖区出现了多热岛中心分布的特征;对城区及辖区热岛比率指数分析发现,热岛比率指数最大的区域并不是城区,而是顺义区,为0.6210,其平均地表温度在各区域中也最高,为38.08℃。城区大部分处于次高温区中,热岛比率指数为0.6118,平均陆表温度为37.18℃;五环内区域的平均陆表温度为36.97℃,五环以外区域的平均陆表温度35.18℃;对于五环内各环线间的区域,四环至三环间的区域热岛比率指数最高,为0.6327,其平均地表温度为37.48℃;就8个方向剖线的缓冲区分析总体来看,东向和南向热岛比率指数较高,而西向和北向较低。     

地理信息技术辅助下的三峡库区城镇空间发展引导研究

三峡库区作为一个特定的经济地理区域,关系我国生态安全和经济社会发展全局,做好三峡库区城镇迁移、迁建、复建等工作,规划一个合理有序的城镇空间,对于落实三峡库区国家战略职能具有重要的先导意义。本研究在地理信息技术的辅助下,以三峡库区重庆段为研究对象,对长寿区进行了实证分析,系统研究了三峡库区特定的地理条件对城镇规划的限制性和适合性,指出了三峡库区各城镇的空间拓展方向和城镇空间发展引导对策,得出研究结果。     

CBERS-02B卫星数据在涪陵区土地利用分类中的应用

为推进国产卫星数据的应用,本文以CBERS-02B卫星的CCD数据和HR数据为数据源,以重庆市涪陵区为实验区,将DEM、NDVI数据作为补充,采用分层分类的方法,对实验区土地利用/土地覆盖现状信息进行提取,分析CBERS-02B数据的特点及在应用中存在的问题。研究结果表明,CBERS-02B数据可满足复杂地区土地利用宏观监测的需要。     

县级房产产籍管理信息系统的开发与应用--以重庆市北碚区为例

以MapInfo为开发平台，MapBasic为二次开发语言，开发了县级房产产籍管理信息系统，介绍了系统主要功能，针对房产产籍信息的利用，以重庆市北碚区为例，对系统进行了应用研究。     

天宫一号数据地表温度反演及其在城市热岛效应中的应用

针对天宫一号高光谱成像仪红外波段数据提出了一个单通道地表温度反演算法,算法的输入参数为大气水汽含量和地表发射率.利用模拟数据和黑河流域生态—水文过程综合遥感观测联合试验的地面实测数据对算法进行了精度评价,结果表明算法的均方根误差为2.72 K,能够满足大多数应用研究的需求.以北京市二环以内为研究区域,采用4个时相的天宫一号高光谱红外波段数据进行了城市热岛效应研究,结果表明天宫一号高光谱红外波段数据适合用来进行街区尺度的城市热岛效应研究,具有很大的应用潜力.     

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。     

山地城市建设用地遥感动态监测研究

为了准确掌握重庆两江新区城市建设情况,有效支撑新区规划编制及规划管理工作,利用高分辨率遥感影像,采用面向对象的遥感分类方法,结合相关辅助资料,对2009年和2010年重庆两江新区的城市建设用地现状进行了遥感监测,获取了区内的城市建设用地规模、结构和布局现状及其变化信息,并对其城市建设用地特征进行了分析,为城市精细化管理提供了技术支撑。     

基于生态重要性评价与最小累积阻力模型的重庆市生态安全格局构建

生态安全格局构建是保障生态系统稳定运行,实现区域生态安全的重要途径。本文以重庆市为例,基于生态服务功能和生态敏感性对重庆市进行生态重要性评价,将生态极重要区域与自然保护地共同作为生态源地。首先从生态本底和生态胁迫两个角度选取高程、坡度、土地利用类型、距道路距离、距水体距离、夜间灯光指数6个阻力因子构建了典型山地动物的生态阻力面,然后利用最小累积阻力模型（MCR）模拟潜在生态廊道,完成市域生态安全格局的构建。研究表明,重庆市生态源地30 751.11 km²,占全市总面积的37.32%,主要分布在渝东北与渝东南的山林地。将识别的73条潜在生态廊道、138个生态节点与生态源地进行叠加,结合重庆的山水格局,构建了"两区、三带、四核、多廊、多点"的多层次生态安全格局,为重庆市生态保护和修复工作提供科学参考。     

重庆市主城区城市路网演变分析及与城市扩张耦合性研究

研究结合重庆市主城区2011-2017年高分辨率遥感影像和相关地形图、规划资料及交通专题资料信息等,提取城市路网和城市建设用地数据,基于GIS操作平台,采用空间核密度方法分析主城区城市路网时空演变特征,探索城市路网空间分布规律,以街道(镇)为研究单元分析城市道路与城市用地扩张之间的耦合关系,为合理规划交通道路布局,促进城市扩张与道路网络的协调发展提供了重要参考依据。结果表明,主城区城市路网分布具有空间不均衡性特征,路网演变有明显的方向性,以东西两翼带状区域变化为主,路网密度变化集中在低密度区。与城市用地扩张相关性研究中发现,城市路网是城市扩张的主要驱动力之一,路网中密度区域对城市扩张的驱动效应最明显。