杭州湾南岸城市群热岛效应研究

以杭州湾南岸城市群为研究区,选取1990、2000和2011年3期Landsat-5 TM遥感影像进行地表温度反演,并采用密度分割法对反演的地表温度影像进行等级划分,对比分析各个时期地表温度分布的空间规律。再提取研究区山地以外的平坦区域,对前后不同时期的地表温度做差值运算,分析地表温度随时间的升降变化。最后提取研究区内的城市建成区,通过计算各时期的热岛比例指数来分析各城市热岛强度的变化情况。     

广州市建成区空间扩张与驱动因子研究

利用Landsat与DMSP/OLS相结合的建成区提取方法分析了1993-2010年广州市建成区扩张的时空特点及其驱动因子。首先采用突变检测法提取DMSP/OLS夜间灯光数据的建成区范围,并对利用SVM监督分类方法提取的Landsat影像建成区进行过滤,得到广州市城市建成区空间分布;再通过统计数据的相关性分析验证该方法的有效性;然后采用紧凑度、扩张速度、重心迁移等指标分析了广州市建成区扩张的时空特点;最后通过建成区面积与统计数据中经济参量的回归分析探讨了建成区扩张的驱动因子。     

Sentinel-2A和Landsat-8 OLI的济南市城市绿地提取差异研究

以Sentinel-2A和Landsat-8 OLI影像为数据源,选取济南市建成区为研究区,利用面向对象分类方法中标准最邻近分类方法,提取济南市建成区林地、草地、道路绿地和耕地4类绿地特征,并选取计算了景观聚散性、景观多样性、斑块密度及差异性、邻近度等4类指标的7个评价指数,分析绿地空间特征。总体而言,济南市具有较高的城市绿地面积和较合理的分布特征,城市的宜居性较好。     

基于多源遥感数据的济南市主要建成区热环境研究

城市热环境是反映城市环境状况的一个重要指标,本研究基于济南市快速城市化时期的Landsat-8遥感影像,利用遥感图像处理软件IDL8.5反演2016年济南市的地表温度(LST),得到济南市地表温度空间分布格局;并利用NPP-VIIRS夜间灯光数据提取济南市主要建成区范围及郊区范围,同时利用MODIS 8天温度产品,根据城郊温差法计算得到济南市主要建成区热岛强度信息,探究热岛强度的月及季节变化规律。研究发现白天热岛强度变化规律比较明显,夜间热岛强度比较稳定。同时,利用2016年谷歌影像提取济南市地表水体的分布数据,并采用剖面取样的方法在地表温度分布图上做出样点与其对应地表温度的分布曲线,研究发现水体和绿化植被的存在能显著地减缓城市热岛效应。     

基于夜光遥感数据的中原城市群建成区时空变化分析

本文基于“类NPP-VIIRS”夜光遥感数据集,采用改进的统计数据比较法提取中原城市群建成区,利用重心迁移指标和典型景观格局指标,分析中原城市群建成区2002—2020年的时空变化特征。研究表明:①中原城市群建成区扩张强度先快后慢,整体呈下降趋势;建成区重心在经历多次偏移后最终指向东南方向,但一直位于郑州大都市区范围内。②中原城市群发展迅速,建成区总面积在2002—2020年增加了1.429倍;在2011—2012年出现大量新兴城镇;2014年之后趋于稳定,城镇之间的联系越来越紧密。③中原城市群建成区空间格局复杂度逐年上升,破碎程度总体降低,郑州大都市区建成区扩张速度明显快于中原城市群整体建成区扩张速度。     

基于GIS的南沙新区建成区时空演变特征分析

以广州南沙新区作为研究区域,利用卫星遥感和地理信息技术在快速、精准监测建成区变化和空间分析的技术优势,以2015—2017年为监测时点,在提取各监测时点广州南沙新区建成区现状范围的基础上,结合南沙新区的专项规划、统计年鉴、人口普查数据、经济统计数据等专题资料,以地理空间的视角研究南沙新区建成区时空演变特征和驱动力因子,为南沙新区规划建设提供有效数据参考。     

基于多源遥感数据的城市热岛特征与机理研究

以长三角城市群为研究区,基于时序多源遥感数据,通过均值标准差法对城市热岛等级进行分类,研究长三角城市群城市热岛时空分异特征,同时从下垫面属性、人为活动和植被覆盖等角度探索其城市热岛形成机制,可为缓解城市热岛效应提供一定参考。研究结果表明,长三角城市群2013—2018年城市热岛现象明显且呈增强趋势,其城市热岛空间分布呈现“M”型空间分布,具有较强的时空分异;浙江省和江苏省大部分城市的城市热岛较强,而安徽省大部分城市的城市热岛分布范围较小。长三角城市群的城市热岛与建成区空间分布表现出一致性,其热岛效应的增强与建成区和郊区林地面积的增长有关;长三角城市群的城市热岛与夜间灯光分布和植被覆盖空间分布均呈现空间一致性,城市热岛与夜间灯光强度成正比关系,与植被覆盖呈反比关系。     

乌鲁木齐建成区扩张及植被的演变特征

针对乌鲁木齐市建成区扩张及其内部生态环境发生变化的问题,该文选取1993年、2003年和2013年的DM_SP/OLS夜间灯光数据、2018年的NPP-VIIRS夜间灯光数据以及Landsat影像,利用二分法、归一化植被指数分析等方法,研究乌鲁木齐市建成区扩张及其植被状况的时空演变特征。结果表明:乌鲁木齐市建成区呈现"T"型扩张的同时也向北延伸,其扩张速度和动态度分别为40.28km~2/a、23.98%,均属于高速扩张类型。乌鲁木齐市建成区重心在1993—2003年向西转移了1 577.60m;2003—2013年向西北方向转移了2 584.54m;2013—2018年向东北方向转移了1 232.59m。建成区内的植被呈现先升高后急剧降低的趋势,由1993年的419.70下降到2018年的-18.20,且NDVI均值变化量为负值,说明该建成区内的植被状况在逐渐变差。     

郑州市主城区空间形态信息提取与特征分析

针对不同数据源所提取的城市空间形态特征的差异,该文以郑州市主城区为研究对象,基于2000—2018年全球“类NPP-VIIRS”夜间灯光遥感数据,运用参考比较法,剖析郑州建成区扩展的时空变化特征,并进一步结合全球城市边界(GUB)数据开展对比分析研究。结果表明,“类NPP-VIIRS”数据提取的建成区及“GUB”数据均可反映郑州市主城区发展趋势,前者主要反映城市的经济发达程度,后者主要反映土地开发建设情况。2000—2018年,郑州市建成区及“GUB”重心主要向东南方向转移,面积均逐年增加,但各年“GUB”范围均大于“类NPP-VIIRS”数据提取的建成区范围。郑州城市形态的离散程度持续增加,“GUB”所反映的城市空间形态更易受外界干扰。建成区城市边界形状日益复杂,而“GUB”边界形态不规则程度无明显变化。     

基于FAI的太湖水华时空分布特征与气象驱动因子分析

对蓝藻水华进行监测是治理水华的关键。为掌握太湖蓝藻水华时空分布变化情况,本文利用2013—2020年Landsat-8 OLI影像数据,采用坡度与统计分析的方法,着重研究了浮游藻类指数(FAI)阈值,并结合气象因子分析水华暴发的驱动因素。结果表明：2013—2020年太湖夏季蓝藻水华比较严重,0.000 4可以作为提取夏季水华的基准阈值,太湖的西北部湖湾、竺山湾、梅梁湾水华频发,温度、光照会促进蓝藻水华的暴发,可为研究太湖水域质量评价提供参考。     

基于 Landsat 8的城市热岛效应研究初探--以厦门市为例

以厦门市为研究区域,以2013年的Landsat 8为研究数据,研究亮度温度反演和地表温度反演算法,通过ENVI/IDL软件编程实现,并且利用厦门市气象局实测温度验证地表反演结果的有效性。同时,还分析了当前厦门市热岛效应空间分布情况,以期为厦门市城市规划和建设旅行城市等工作提供重要参考意义。     

Area Delineation and Spatial-Temporal Dynamics of Urban Heat Island in Lanzhou City,China Using Remote Sensing Imagery

One of the key impacts of rapid urbanization on the environment is the effect of urban heat island (UHI). By using the Landsat TM/ETM+ thermal infrared remote sensing data of 1993, 2001 and 2011 to retrieve the land surface temperature (LST) of Lanzhou City, and by adopting object-oriented fractal net evolution approach (FNEA) to make image segmentation of the LST, the UHI elements were extracted. The G* index spatial aggregation analysis was made to calculate the urban heat island ratio index (URI), and the landscape metrics were used to quantify the changes of the spatial pattern of the UHI from the aspects of quantity, shape and structure. The impervious surface distribution and vegetation coverage were extracted by a constrained linear spectral mixture model to explore the relationships of the impervious surface distribution and vegetation coverage with the UHI. The information of urban built-up area was extracted by using UBI (NDBI-NDVI) index, and the effects of urban expansion on city thermal environment were quantitatively analyzed, with the URI and the LST grade maps built. In recent 20 years, the UHI effect in Lanzhou City was strengthened, with the URI increased by 1.4 times. The urban expansion had a spatiotemporal consistency with the UHI expansion. The patch number and density of the UHI landscape were increased, the patch shape and the whole landscape tended to be complex, the landscape became more fragmented, and the landscape connectivity was decreased. The heat island strength had a negative linear correlation with the urban vegetation coverage, and a positive logarithmic correlation with the urban impervious surface coverage.     

苏州土地利用及热岛效应的时空变化

选取苏州作为研究区,分别利用1986年和2004年2个时相的Landsat5 TM影像数据对研究区土地利用/覆盖类型进行分类,并采用热红外波段进行地表温度反演,在此基础上分析了下垫面类型与热岛效应的时空变化,深入研究了下垫面类型改变对热岛效应的影响。结果表明,近20a苏州市城区大范围扩张,土地利用变化剧烈,整体表现为水体、植被向不透水下垫面的高强度转化;城市热岛范围由老城区向四周成倍扩大,热岛强度由3.12°增至4.76°,热岛效应变化与土地利用时空变化之间具有明显的对应关系。     

环厦门岛水域悬浮物的遥感监测研究

利用多时相TM/ETM＋卫星影像,对环厦门岛水域悬浮物浓度状况进行了评估.经几何校正和大气辐射校正后的影像,通过密度分割、分级后比较和影像差值等变化检测技术,直观和定量地反映了研究年间悬浮物浓度在时间和空间分布上的变化.     

基于遥感技术的厦门市植被覆盖变化监测

以厦门市为研究区域,以2000年的Landsat 7和2013年的Landsat 8为研究数据,利用ENVI软件分析了2000年和2013年厦门市植被覆盖变化情况。     

泉州市城市化进程中的热岛效应遥感研究

利用Landsat TM/ETM+ 热红外图像研究了泉州市1989~2000年间城市热岛的分布与变化情况。研究表明，泉州市热岛面积随城市扩展而增大，并与城市扩展方向和发展趋势相同。对不同时相的热力场进行正规化处理以克服不同季节间的温度差异，便于进行比较，并采用景观分析方法对泉州市热力场的形态、特征进行了分析，发现其主要由热团、热环和碎片体组成，最后，提出了治理和改善泉州市热岛效应的有效措施。     

Spatial and Temporal Dynamics of Urban Heat Island and Their Relationship with Land Cover Changes in Urbanization Process: A Case Study in Suzhou, China

One of the significant environmental consequences of urbanization is the urban heat island (UHI). In this paper, Landsat TM images of 1986 and 2004 were utilized to study the spatial and temporal variations of heat island and their relationships with land cover changes in Suzhou, a Chinese city which experienced rapid urbanization in past decades. Land cover classifications were derived to quantify urban expansions and brightness temperatures were computed from the TM thermal data to express the urban thermal environment. The spatial distributions of surface temperature indicated that heat islands had been largely broadened and showed good agreements with urban expansion. Temperature statistics of main land cover types showed that built-up and bare land had higher surface temperatures than natural land covers, implying the warming effect caused by the urbanization with natural landscape being replaced by urban areas. In addition, the spatial detail distributions of surface temperature were compared with the distribution of land cover by means of GIS buffer analysis. Results show remarkable show good correspondence between heat island variations with urban area expansions.     

多时相遥感数据对城市热岛效应的研究——以西安市为例

热岛效应是影响我国城市环境的重要因素,本文基于多时相的Landsat 7 ETM+和Landsat 8 TIRS影像,对西安市2002年和2013年的土地进行分类以及地表温度反演,在此基础上将土地分类影像图和温度分割影像图进行叠加,分析了不同的土地利用类型温度差异、下垫面的空间结构与热场分布的关系以及热场的分布变化与城市变迁的关系。结果表明:不同的土地利用类型的物理属性和生物学属性差异是造成城市热岛效应的内在原因,下垫面空间结构的差异是造成城市热岛效应的外在原因,城市热场的动态变化方向与城市的变迁方向具有一致性。     

成都平原中等城市的热岛效应动态特征对比研究

城市热岛效应是当前城市气候与城市生态环境的研究热点。研究使用Landsat TM/ETM+遥感影像获取城市建成区信息和反演亮度温度,进而评价成都平原6个中等城市的热岛强度、热岛发育程度以及空间动态演变特征。研究发现,在"评价初期→评价中期→评价末期"过程中,成都平原6个中等城市的热岛强度前期增强、后期减弱;城市旧城区的热岛规模普遍减小,这说明,旧城区热环境有所改善,而城市扩展区的热岛规模普遍增大,是因城市扩展明显改变了地表自然环境,导致热岛效应出现,这与城市化进程的内在规律基本一致。绵阳等城市的研究成果表明,即使城市规模扩大,只要城市规划科学合理,并注重城市生态环境的保护,城市热岛效应也能得到有效缓解。     

A Study on Urban Thermal Field of Shanghai Using Multi-source Remote Sensing Data

Landsat TM/ETM and MODIS satellite remote sensing data from 1995 to 2012 are used to study Shanghai’s urban heat island (UHI) in China from the perspectives of time and space. Furthermore the UHI characteristics are analyzed in terms of landscape ecology theory and the urban heat island effect ratio (UHIER). The results show that: in the time sequence, the land brightness temperature (LBT) of Shanghai in 2000 is the strongest and the one in 2003 is the weakest. The urban area LBT has continued to decline since 2003, but for the entire Shanghai, it has had an overall increase. In the spatial distribution, LBT structure is mainly dominated by urban area from 1995 to 2000; but since the rapid development of built-up area of Pudong, Songjiang, Minhang and Jiading Districts in 2000, the LBT landscape pattern which was primarily urban area-centered and multicenter built-up area-supplemented has been gradually formed.