热环境视角下的西安城市发展策略

利用遥感数据定量反演的地表温度,结合西安市三版总体规划内容进行对比,对西安市热环境进行了研究,并基于研究结果提出针对性策略.结果表明不同时期西安市总体规划内容对人居热生态环境的响应幅度不同,且在规划方案中落实热环境改善策略,有利于营建舒适宜居的人居热生态环境.     

基于ASTER数据的城市热环境效应定量分析

运用MODTRAN大气模型和通道光谱响应函数对2003年10月7日过境广西北海市的ASTER数据进行大气校正,从Planck公式和热辐射传输方程出发实现了地表温度的反演,采用ASTER VNIR和SWIR数据计算归一化植被指数(NDVI)和归一化湿度指数(NDWI),并分析了5个TIR通道地表温度、地表温度与NDVI、地表温度与NDWI之间的相关关系。结果表明,该方法反演5个TIR通道的地表温度具有显著的一致性,且与实测气温基本相符;地表温度与NDVI、NDWI之间具有明显的负相关关系;利用ASTER数据进行城市热环境效应定量分析,取得了较为理想的结果。     

基于影像的Landsat TM/ETM~+数据正规化技术

阐述了基于影像的Landsat TM/ETM+的数据正规化技术及其发展。该技术通过将Landsat影像的亮度值转换成传感器处的辐射值和反射率来对影像进行辐射校正。实例表明,使用正规化技术处理后的影像可以明显削弱日照和大气的影响,去除它们产生的噪声;其所求的传感器处的反射率与地面实测反射率的RMS值非常小。     

基于TM/OLI影像的西安城区热岛效应分析

以2002年Landsat5 TM和2014年Landsat8 OLI影像为数据源,分别反演了2002年和2014年西安市城区的地表温度,并对地温进行极值归一化处理,以此分析西安城区的热岛强度时空分布规律。结合归一化植被指数和城市热岛强度分布分析了植被覆盖对热岛效应的影响。结果表明:2002~2014年西安市热岛强度高温比例上升,热岛效应增强;较高的植被覆盖度能对城市热岛效应带来的高温影响起到缓解作用。     

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。     

基于TM的城市温度异常区分析

利用实时探空数据和单窗算法对2004年7月6日北京市TM图像进行地表温度反演，根据反演结果，采用阈值法将北京城区地表温度空间分布分为植被正常温度区、水体正常温度区、水体高温区、裸地正常温度区、建筑物低温区、建筑物正常温度区、建筑物高温区、植被建筑物混合高温区和植被建筑物混合正常温度区等9种模式。在此基础上，对水体高温区、植被建筑物混合高温区、建筑物低温区和建筑物高温区等4种温度异常区进行了实地抽样调查，详细分析了这些温度异常区形成的原因。     

基于城市地表温度与归一化植被指数对北京市建成区热环境分析

针对研究城市热环境的过程中,利用归一化植被指数(NDVI)进行地表温度(LST)反演,再将LST和NDVI结合说明地物变迁与城市热环境的影响的现状,利用Landsat-8多时相遥感影像、高分辨率影像、公开GIS等多源数据,通过人工交互判读和量化统计分析,实现了2013—2017年北京建成区NDVI变化及其对地表热环境影响分析,再对分析结果进行差值拟合评价。对NDVI阈值分割按照大小为LC1、LC2、LC3、LC4,对LST分为高温区(TH)、常温区(TR)和低温区(TL)。结果表明,2013年至2017年:1)建成区的平均NDVI增加0.03,其中LC1增加1.0%,LC2减少11.6%,LC3区域减少1.7%,LC4区域增加12.3%。2)建成区平均LST增加2.55 K,TH百分比增加0.6%;TR百分比减少1.1%,TL百分比增加0.5%。3)NDVI相对增加,地表温度相对下降以及NDVI相对减少,地表温度相对上升占60%,NDVI相对下降,地表温度相对下降以及NDVI相对增加,地表温度相对上升的占40%。     

基于TM/ETM~+影像的钦州市主城区扩张方向异质性研究

研究基于城市扩张理论和方法,以钦州市为研究对象,选用"等扇形分析法",结合RS和GIS的空间分析和统计分析来研究钦州市主城区的建成区空间扩张方向异质性。以Landsat TM/ETM+影像为数据源,提取钦州市1987~2010年建成区信息及几何重心,按照16个方位"等扇形"划分建成区,分析结果表明:其各方向建成区用地扩张呈现一定的规律性。1987~2010年各方向分配面积发生较大的改变,1987年、1990年和1996年建成区用地面积在西偏南方向占主导方位,自2000年开始向东方向和向北方向扩张自,至2005年西偏南方向和东偏北方向的用地所占面积几乎同等,2008年起东偏北方向用地面积大于西偏南方向,到2010年东偏北方向的用地分配面积占据主导方位。1987~1990年用地扩张主要以向南偏东方向和南偏西方向为主,1990~1996年以南偏东方向和北偏西方向为主,1996~2000年间则以北偏西方位为主。2000年之后建成区扩张方向性差异相对较大,2000~2005年主要向北微偏东方向扩张,2005~2008年扩张主要又以南微偏西方向较大,但是扩张面积很小,各方向扩张面积相差也很小,2010年扩张的主导方向为北—北—东方向,扩张面积较大。     

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.     

《遥感影像的城市热环境综合信息图谱研究》出版

[本刊讯]由余明编著的《遥感影像的城市热环境综合信息图谱研究》一书,已于2011年10月由测绘出版社出版。     

基于COST模型的热岛效应时空演变特征分析

本文选取中等城市绵阳为研究对象,以2000年、2007年TM/ETM+遥感影像为数据源,首先应用COST模型完成大气校正;然后采用Artis等提出的算法进行地表温度反演,并利用均值标准差法进行温度等级划分,获得绵阳市地表温度分布图和温度等级分布图。结果表明:①2000-2007年热岛区与建成区在空间发展趋势上基本一致,其中2000年热岛区面积为11.49 km2,到2007年增加为43.12 km2,热岛区面积所占比例增加36.36%;②7年间温度等级升高的区域面积为56.09km2,占建成区总面积的64.47%,其中从温度较低区转化为热岛区比例占42.40%。     

河谷城市与平原城市热岛差异性分析

随着城市的快速发展,城市热岛效应越来越重要。本文利用环境卫星数据,以西安市和兰州市为例,通过对河谷与平原城市的热岛效应差异进行初探,发现在两个研究区的市区内部,其热岛分布特征与已有研究的热岛分布特征一致。但就整个研究区而言,西安市的热岛主要分布在城区,兰州市则主要分布在郊区。分别对西安和兰州的地表温度与NDVI进行了相关性分析,发现西安市的地表温度与水体指数呈非线性相关,而兰州市则呈线性相关。     

逻辑回归元胞自动机模型的鸡西市城市扩张分析及预测

城市的快速扩张导致人地矛盾激化,土地利用效率下降.分析并预测城市发展状态,可以实现土地资源的合理配置,为城市发展提供合理规划.本文以鸡西市市辖区为例,利用Logistic-CA模型进行城市扩张模拟及趋势特征分析.结果表明:1)鸡西市在2005—2015年间城市处于低速扩张阶段,土地利用效率较低,城市发展较为分散;2)通...     

1995—2006年南通市城市扩展特征分析

以遥感数据为基础,结合缓冲区分析,对南通市的城市扩展特征和扩展的方向性进行了研究。研究时段分为前期1995—2001年和后期2001—2006年,结果表明:1)南通市城市扩展速度前期高于后期,建设用地增加面积后期高于前期。前期发展为跳跃式点状扩展模式,后期以城市核心区域为主体,以面状方式向外扩展。2)在城市扩展的方向上,前期变化率和变化量东南>东北>西北,后期东南>西北>东北。但后期变化量显著高于前期。     

城市扩展强度及其地表热特性遥感定量分析

提出定量确定城市扩展范围及其发展强度的方法——地图密度指数。以中部城市长沙为例,利用Landsat TM/ETM+数据定量评价城市扩张及其热环境特征的变化。首先,集成遥感光谱指数提取地表非渗透表面,然后利用移动窗口算法获得地图密度指数,再根据设定的阈值获得密度指数等级图,依此密度指数等级图识别城市扩展范围及其发展强度。再结合地表温度反演的数据,分析城市格局及其变化与地表热特性变化的定量关系。结果表明,自20世纪90年代以来,长沙市城市区域及其发展密度显著增加,城市发展的密度差异与地表温度相一致。地图密度指数能较好刻画城市扩展范围及其发展强度,并与地表温度空间分布存在较好的对应关系。     

基于ETM~+和ASTER近红外波段的水体信息提取对比

利用Landsat ETM+和ASTER近红外波段数据进行了水体信息提取,然后利用知识规则对2种提取结果进行进一步分类,并分析了波谱分辨率的差异对水体信息提取结果的影响。实验表明,基于Landsat ETM+数据的水体提取总体精度为82.4%,基于ASTER数据的水体信息提取结果总体精度为92.4%;在空间分辨率相同情况下,波谱分辨率的提高可以有效地提高水体信息提取的精度。     

基于三维GIS技术的城市热环境和风环境应用展示系统建设

三维GIS技术通过集成多种二三维数据,可以真实、直观地模拟城市空间关系,被越来越多地运用在城市规划应用领域.利用三维GIS技术建设城市热岛风道应用展示系统,模拟城市热环境和风环境,其成果用于福州城市规划设计及研究.     

基于定量遥感的武汉城市热岛强度时空格局演变分析

应用定量遥感揭示武汉市热岛强度在不同季节和不同年份的时空格局演变.首先,选取2002年(1月,3月,7月,10月)及2000年,2004年,2010年7景ETM数据反演地表温度;其次,经热岛强度指数归一化地温数据,使数据间更具可对比性.对比2002年不同季节地温反演数据,分析武汉市热岛强度在不同季节的变化情况及形成原因.比较2000年,2004年,2010年三个不同年份地温数据,探讨热岛强度年际时空格局演变,建立LST与ndvi、城市热岛强度与水域面积间的相关关系,分析武汉市城区多年ndvi均值以及水域面积的时间变化趋势.结果显示:武汉市城市热岛强度存在明显的季节差异;年际热岛强度空间演变格局表现为以沿江地带为中心,以西北和东南两个方向为主向外延展;LST同ndvi呈负相关关系,其中ndvi值下降0.1,则地表温度上升约1.4℃;热岛强度同城市内水域面积大小亦呈负相关;对比分析了城区多年植被覆盖及水体面积变化趋势,总结出绿地等植被覆盖面积逐渐减小及湖泊面积逐步萎缩是造成武汉城市热岛强度增强的主要因素.     

城市空间热环境的遥感研究--热场结构及其演变的分形测量

如何定量分析城市热环境（热场）结构及其演变特征是当前热环境遥感研究中的难点问题之一。本文将分形几何引入到对热场结构信息的定量研究中，针对城市热环境的结构特点设计出3种不同的分形计算模型，灰度曲面分形，剖面线分形和像元点分形。其中灰度曲面分形计算侧重揭示热场整体的分形特征，剖面线分形可用于对典型区域的热场结构信息变化的对比分析、像元点分形形计算则给出了像元热场变化梯度的定量描述，应用上述模型对1990年、1995年、1998年上海城市热环境的结构信息及其变化过程进行了分析。