基于Landsat影像的成都市温江区地表热环境变化研究

发布时间：2020-07-31 17:00

【摘要】：随着经济的快速发展,城市化的进程也逐步加快。城市化对自然环境造成的最直接的影响之一就是土地利用/覆被类型的变化。不同土地利用/覆被类型在热力学性质上差异,导致了地表热环境随着土地利用/覆被类型的变化而改变。由城市化而引起的最典型的热环境问题就是热岛效应。目前,热岛效应已经受到了社会各界的广泛关注,也是科学研究的热点。本次研究基于温江区2004年、2009年、2015年三个时相的Landsat遥感影像,分别提取该区不同时期的土地利用/覆被信息和地表温度信息,结合景观生态学的研究方法,通过引入景观格局指数,定量分析温江区热力景观格局状况及其变化特征;对土地利用/覆被信息和地表温度信息进行叠加分析,研究了地表温度和土地利用/覆被之间的内在联系,并提出了改善温江区地表热环境的建议。具体结论如下:(1)在2004年至2015年间,城市热岛的中心逐渐从老城区向城市西南方位的工业集中区转移。温江区强热岛、极强热岛和剧烈热岛三类高等级热力景观的面积占比总体上呈现出上升的态势,反映出温江区的城市热岛效应日渐凸显。(2)类型水平上,温江区境内极强热岛和剧烈热岛的优势度增大,这两类热力景观对于局部区域热环境的影响力也在增大。高等级热力景观的聚集度总体增加,高等级热力景观内部的斑块呈现出聚拢的趋势。(3)景观水平上,温江区境内热力景观的斑块密度逐年下降,反映出热力景观总的破碎化程度降低;而边缘密度的下降,表明景观整体的边缘形态趋于简单;聚集度逐年升高,景观水平上同类斑块的分布趋于紧凑;热力景观的多样性和均匀度均表现为先升高后下降,表明热力景观的多样性和异质性在2004至2009年间呈现上升态势,其后温江区的地表热环境逐步受到优势热力景观斑块类型的支配。(4)水体景观具备稳定的降温效果,而绿地景观在低等级热力景观斑块中起主导作用,对水体和绿地进行合理配置,能够起到改善地表热环境的效果。(5)不同时期的植被覆盖度和平均地表温度之间均表现出显著的负相关性,表明提高地表植被覆盖程度有助于降低地表温度。通过绿化改善建成区地表热环境,既要增加城市绿地的占地面积,也要注重城市绿地单位面积植被覆盖度的营造。
【学位授予单位】：四川农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：X16
【图文】：

示意图,地理位置,示意图,温江区

２．１研究区概况逡逑温江区地处成都平原核心区域，东部与青羊区相邻，西部与崇州市接壤，南部与逡逑双流区连接，北部与郫都区、都江堰市相连。位于北纬３０°３６Ｌ３０°５２’、东经逡逑１０３°４１＇－１０３°５５＇之间，全境东西向宽度为１８．５Ｋｍ，南北向长度为３３Ｋｍ。逡逑温江区地势相对平坦，境内无丘陵高山分布。全区的地势自西北向东南缓慢倾斜，逡逑平均比降４．１％。左右，海拔高度在５１１．３ｍ至６４７．４ｍ之间。境内分布有金马河、杨柳逡逑河、江安河、清水河四条河流，四条河流自西北朝东南方向呈现出扇状分布，河流走逡逑向与温江区地势一致，由西北方位流向东南方位。逡逑温江区下辖四个街道（柳城街道、天府街道、涌泉街道、公平街道）以及六个乡逡逑镇（和盛镇、永盛镇、金马镇、万春镇、永宁镇、寿安镇）。截至２０１５年年末，温江逡逑区常住人口邋４９．５６万人，城市化率达到７０．０２％。户籍人口总数为４１．５３万人。其中，逡逑城镇人口和乡村人口数量分别为２５．１８万人、１６．３６万人；全年自然增长人口数量为逡逑３２１０人，人口自然增长率７．８４％0逡逑

分布图,热力景观,分布图

３．１．１．１地表温度空间格局分析逡逑根据２．４节所提到的地表温度反演算法，提取温江区２００４年、２００９年、２０１５年逡逑三个时期的地表温度信息，如图３－１。通过分析不同时期温江区地表的温度空间分布逡逑特征，可以发现城区的地表温度总体较高，而郊区的地表温度相对较低，城乡之间地逡逑表温度数值差异明显。结合同时期Ｌａｎｄｓａｔ多光谱影像可以发现，分布有水体的区域逡逑以及植被生长旺盛的＇区域，其温度数值普遍较低，而分布有大面积的人工＇硬化表面的逡逑建成区，则有相对较氋的温度数值。地表温度数值的差异化分布，与地表覆被类型的逡逑差异化分布呈现出较好一致性，表明地表温度受地表覆被类型热力学性质的影响。逡逑▲逦＼逦Ａ邋１逦Ａ逡逑＇ｌｕ逦１＾逡逑＂ｗ邋％邋ｗ逡逑穴‘逡逑１＞Ｔ（Ｋ＞逦ＬＳＴ邋（Ｋ）逦ＬＳＴ（Ｋ）逡逑．邋ｗ邋Ｓ＝：逦ＬＪＬＪ－逡逑２００４邋年逦２００９邋年逦２０１５邋年逡逑图３－１邋２００４年－２０１５年温江地表温度分布图逡逑Ｆｉｇ．３－１邋Ｌａｎｄ邋ｓｕｒｆａｃｅ邋ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ邋ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ邋ｏｆ邋Ｗｅｎｊｉａｎｇ邋ｉｎ邋２００４邋￣２０１５逡逑３．１．１．２热力景观空间格局分析逡逑基于地表温度信息，可以计算出城市热场变异指数。而对城市热场变异指数进行逡逑阈值分割

土地利用现状图,土地利用现状图,土地利用,温江区

３．２．１邋土地利用／覆被类型解译结果分析逡逑基于Ｌａｎｄｓａｔ多光谱影像对温江区三个时期的土地利用／覆被类型进行目视解译逡逑后，得到三个时期的土地利用现状图，如图３－３所示。逡逑Ａ邋Ｖ逦Ａ逦Ａ逡逑＾逦．邋＇邋．＇Ａ邋，逡逑、逦１邋Ｖ邋ｖ邋NB逦＾逦＾逡逑ｗｍ邋＊■＊逦．之，逦■逡逑０逦２逦４邋ＩＣｍ逦＿邋？Ｈ？？逦０逦３邋４Ｋｎ逦Ｈｉ邋９Ｍｍ逦０逦２逦４邋Ｋｍ逦■？！！？？逡逑１

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