郑州市三维扩张与地表温度的时空变化研究
发布时间：2021-01-22 20:26
城市化进程加快,引起城市三维空间布局发生巨大变化,进而会对地表形态、局部区域气候及热环境变化产生较大影响。开展多年间城市三维扩张下地表温度（Land Surface Temperature,LST）的时空分布变化研究,不仅可以及时、客观地了解城市发展扩张的模式,还有助于实现对热环境动态变化规律的解析,为促进可持续发展及热环境治理提供可行性建议。本研究选取郑州市中心城区作为研究区域,采用随机森林分类、立体像对提取建筑高度及FSDAF时空融合等方法,基于遥感与GIS技术,结合2013-2017年间多源遥感数据集与气象站点数据,对郑州市三维扩张趋势、不同时间序列LST空间分布特征以及影响LST变化的多因子驱动力展开定性与定量化探究分析。结果表明:（1）2013-2017年间研究区三维扩张变化较为显著,水平方向上建设用地面积增加104.26km2,呈现朝东部、东南部及北部发展态势,而建筑密度变化则以四环范围内无建筑区与低密度区向更大密度区过渡为主要特征,其中低密度区面积减少量达到18.96km2,变化最为突出;垂直方向以建筑高度增长为主要表现,四环范...
【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
2.1 研究区概况与数据2.1.1 研究区概况郑州市，简称“郑”，是河南省的省会城市，地处华北平原南部。平均海拔高度 110.4m，地属暖温带大陆性季风气候，四季分明、冬冷夏热，年平均气温15.9℃~16.4℃，年平均降雨量分布在 353mm~854mm 之间，且主要集中于 6-8 月，呈现炎热多湿的夏季季候特征。郑州市是中国中部地区的特大型都会和主要经济中心之一，也是中原经济区的中心城市之一，特殊的地理位置使其成为中国重要的铁路、航空、高速公路主枢纽城市。自 2013 年至 2017 年间，郑州总体经济年平均增速为 11.8%，人口年增长率为 2.1%，中心城区建成区面积自 2013 年的 365.61km2扩张至 2017 年的 456.6km2(河南省统计局数据)，同比增长 24.89%，城市扩张变化明显。因此本研究选取位于东经 113°26′~113°51′和北纬 34°35′~34°57′之间，郑州市中心城区的五个主要市辖区作为研究区域，范围上包括二七区（EQ）、中原区（ZY）、惠济区（HJ）、金水区（JS）及管城区（GC），总面积共计 1028.35km2。
2 数据与方法IS LST 数据对应波段 b 的像元值变化； ( , , )ij ijCW x y b表示指导残差分配同质系数；2( , , )TPhigh ij ijR x y b为基于时间差异预测的时刻高分辨率像 , , )ij ijx y b为基于 TPS 插值函数优化预测的高空间分辨率 LST 像, )ij ijx y表示波段 b 对应的 TPS 函数。图 2.2 所示为预测高时空分辨率 Landsat-like LST 的流程。
【参考文献】：
期刊论文
[1]城市地表温度与NDVI空间相关性的尺度效应[J]. 江颖慧,焦利民,张博恩. 地理科学进展. 2018(10)
[2]重庆地表温度的遥感反演及其空间分异特征[J]. 李军,龚围,辛晓洲,高阳华. 遥感技术与应用. 2018(05)
[3]多源卫星遥感影像时空融合研究的现状及展望[J]. 黄波,赵涌泉. 测绘学报. 2017(10)
[4]近60年郑州市地面太阳辐射变化的影响因素分析[J]. 姬兴杰,贾志军,肖国杰. 太阳能学报. 2017(05)
[5]沈阳市铁西老工业区更新过程中建筑景观变化[J]. 徐岩岩,刘淼,胡远满,李春林,熊在平. 生态学杂志. 2017(02)
[6]武汉城市扩张对热场时空演变的影响[J]. 谢启姣,刘进华,胡道华. 地理研究. 2016(07)
[7]基于建设用地变化的城市边缘区提取方法与扩张模式研究——以哈尔滨市为例[J]. 王媛,姜博,初楠臣,代路伟,李晓庆,马玉媛,张雪松. 经济地理. 2016(05)
[8]Landsat 8热红外数据定标参数的变化及其对地表温度反演的影响[J]. 徐涵秋. 遥感学报. 2016(02)
[9]基于Landsat8热红外遥感数据的山地地表温度地形效应研究[J]. 赵伟,李爱农,张正健,边金虎,靳华安,尹高飞,南希,雷光斌. 遥感技术与应用. 2016(01)
[10]地表温度遥感中大气平均作用温度估算模型研究[J]. 龚绍琦,张茜茹,王少峰,周寅,张世乔,国文哲. 遥感技术与应用. 2015(06)
博士论文
[1]城市集聚：理论与证据[D]. 李金滟.华中科技大学 2008
[2]地表演变对城市热环境影响的定量研究[D]. 王伟武.浙江大学 2004
硕士论文
[1]基于时间序列的城市热环境时空演变研究[D]. 蒋若蔚.浙江大学 2018
[2]1960-2016年辽宁省地表温度时空变化特征及影响因素分析[D]. 纪然.辽宁师范大学 2018
[3]近三十年郑州市城市空间扩展与整合研究[D]. 宋宗喆.郑州大学 2017
[4]基于时空融合技术的合肥市热岛效应时空演变分析[D]. 刘紫涵.安徽大学 2017
[5]基于遥感数据合肥市热岛时空特征变化及气温反演研究[D]. 宋瑞祥.安徽农业大学 2016
[6]基于系统动力学的黄河下游水环境承载力研究[D]. 黄蓓蓓.华北水利水电大学 2016
[7]哈大齐城市群热环境时空格局研究[D]. 刘洋.东北农业大学 2014
[8]基于遥感数据的银川市城市扩展及驱动力分析[D]. 陈丽丽.西北师范大学 2014
[9]济南市的城市热环境与土地覆盖研究[D]. 聂琳琳.上海师范大学 2013
[10]基于居民视角的城市空间扩展的微观效应分析[D]. 张翠翠.山东师范大学 2010
本文编号：2993858
【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
2.1 研究区概况与数据2.1.1 研究区概况郑州市，简称“郑”，是河南省的省会城市，地处华北平原南部。平均海拔高度 110.4m，地属暖温带大陆性季风气候，四季分明、冬冷夏热，年平均气温15.9℃~16.4℃，年平均降雨量分布在 353mm~854mm 之间，且主要集中于 6-8 月，呈现炎热多湿的夏季季候特征。郑州市是中国中部地区的特大型都会和主要经济中心之一，也是中原经济区的中心城市之一，特殊的地理位置使其成为中国重要的铁路、航空、高速公路主枢纽城市。自 2013 年至 2017 年间，郑州总体经济年平均增速为 11.8%，人口年增长率为 2.1%，中心城区建成区面积自 2013 年的 365.61km2扩张至 2017 年的 456.6km2(河南省统计局数据)，同比增长 24.89%，城市扩张变化明显。因此本研究选取位于东经 113°26′~113°51′和北纬 34°35′~34°57′之间，郑州市中心城区的五个主要市辖区作为研究区域，范围上包括二七区（EQ）、中原区（ZY）、惠济区（HJ）、金水区（JS）及管城区（GC），总面积共计 1028.35km2。
2 数据与方法IS LST 数据对应波段 b 的像元值变化； ( , , )ij ijCW x y b表示指导残差分配同质系数；2( , , )TPhigh ij ijR x y b为基于时间差异预测的时刻高分辨率像 , , )ij ijx y b为基于 TPS 插值函数优化预测的高空间分辨率 LST 像, )ij ijx y表示波段 b 对应的 TPS 函数。图 2.2 所示为预测高时空分辨率 Landsat-like LST 的流程。
【参考文献】：
期刊论文
[1]城市地表温度与NDVI空间相关性的尺度效应[J]. 江颖慧,焦利民,张博恩. 地理科学进展. 2018(10)
[2]重庆地表温度的遥感反演及其空间分异特征[J]. 李军,龚围,辛晓洲,高阳华. 遥感技术与应用. 2018(05)
[3]多源卫星遥感影像时空融合研究的现状及展望[J]. 黄波,赵涌泉. 测绘学报. 2017(10)
[4]近60年郑州市地面太阳辐射变化的影响因素分析[J]. 姬兴杰,贾志军,肖国杰. 太阳能学报. 2017(05)
[5]沈阳市铁西老工业区更新过程中建筑景观变化[J]. 徐岩岩,刘淼,胡远满,李春林,熊在平. 生态学杂志. 2017(02)
[6]武汉城市扩张对热场时空演变的影响[J]. 谢启姣,刘进华,胡道华. 地理研究. 2016(07)
[7]基于建设用地变化的城市边缘区提取方法与扩张模式研究——以哈尔滨市为例[J]. 王媛,姜博,初楠臣,代路伟,李晓庆,马玉媛,张雪松. 经济地理. 2016(05)
[8]Landsat 8热红外数据定标参数的变化及其对地表温度反演的影响[J]. 徐涵秋. 遥感学报. 2016(02)
[9]基于Landsat8热红外遥感数据的山地地表温度地形效应研究[J]. 赵伟,李爱农,张正健,边金虎,靳华安,尹高飞,南希,雷光斌. 遥感技术与应用. 2016(01)
[10]地表温度遥感中大气平均作用温度估算模型研究[J]. 龚绍琦,张茜茹,王少峰,周寅,张世乔,国文哲. 遥感技术与应用. 2015(06)
博士论文
[1]城市集聚：理论与证据[D]. 李金滟.华中科技大学 2008
[2]地表演变对城市热环境影响的定量研究[D]. 王伟武.浙江大学 2004
硕士论文
[1]基于时间序列的城市热环境时空演变研究[D]. 蒋若蔚.浙江大学 2018
[2]1960-2016年辽宁省地表温度时空变化特征及影响因素分析[D]. 纪然.辽宁师范大学 2018
[3]近三十年郑州市城市空间扩展与整合研究[D]. 宋宗喆.郑州大学 2017
[4]基于时空融合技术的合肥市热岛效应时空演变分析[D]. 刘紫涵.安徽大学 2017
[5]基于遥感数据合肥市热岛时空特征变化及气温反演研究[D]. 宋瑞祥.安徽农业大学 2016
[6]基于系统动力学的黄河下游水环境承载力研究[D]. 黄蓓蓓.华北水利水电大学 2016
[7]哈大齐城市群热环境时空格局研究[D]. 刘洋.东北农业大学 2014
[8]基于遥感数据的银川市城市扩展及驱动力分析[D]. 陈丽丽.西北师范大学 2014
[9]济南市的城市热环境与土地覆盖研究[D]. 聂琳琳.上海师范大学 2013
[10]基于居民视角的城市空间扩展的微观效应分析[D]. 张翠翠.山东师范大学 2010
本文编号：2993858
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