基于遥感技术的长春市城市热岛效应时空分布研究
发布时间：2021-06-18 09:14
城市的快速发展,带来经济社会的繁荣,也给城市生态环境带来诸多问题,其中城市热岛效应是最为突出的问题之一。长春市作为我国的老工业基地,不仅积极响应国家“振兴东北”战略的号召,同时也努力打造“国家生态园林城市”,这使其空间格局和生态环境之间的矛盾日益突出,城市热岛效应日趋明显,因此研究热岛效应的分布特征与驱动因子对长春市城市规划制定和工业发展布局具有重要的现实意义。本文基于遥感和GIS空间分析理论,采用Landsat TM/TIRS遥感数据,以长春市作为研究区,进行地表温度反演。结合气象资料,采用辐射传输方程法、覃志豪单窗算法、普适单通道算法以及基于影像四种算法,分别对2011年的遥感数据进行温度反演,将其结果与长春市气象局实测数据对比,得出的结论是普适单通道算法精度最高,更适合本研究区的地表温度反演。本文对长春市1995-2017年进行了热岛效应的时空分布研究,其中按时间特征划分为年变化与季变化分析得出结果如下:（1）年变化:研究区内热岛区面积逐渐增加,热岛效应逐年增强,其所占比例由15.79%增至26.83%;绿岛区面积逐渐缩小,其所占比例由27.25%减至4.19%。（2）季变化:冬...
【文章来源】：长春工程学院吉林省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究区位置示意图
图 3-1 植被覆盖度结果图射率称为地表发射率，是指地表的辐射出射度与由此可知该参数的计算与周围的环境、下垫表温度反演必需的参数，因此如何准确地估其估算方法分两种：第一种是将遥感图像分存在相关关系，根据经验值或者是比辐射率而生成地表比辐射率；第二种是混合像元分射率，将地表按照混合像元分解模型分为水前人总结的成果，水体像元的比辐射率设定为射率计算公式见式（3-15）和（3-16）。 PR PR dsurfacevvvvss 1
c) d)c)普适单通道算法；d)基于影像算法图 3-2 地表温度反演算法成果图从上述成果图可看出，红色区域面积所占比例高，说明热岛效应明显；高温区主要集中在城市的中心，低温区主要在市区外围与水体域附近，四种地表温度反演算法得到的低温区与高温区的位置基本上一致。3.3.2 精度分析通过四种单通道算法对研究区 2011 年地表温度进行了反演，再将四种算法反演得到的最高温、最低温、平均值以及标准差与卫星当时过境气温进行对比分析，推断了反演精度的准确性与反演算法的有效性。如表 3-6 将反演结果与气象站获取的实测数据进行汇总。表 3-6 反演温度结果汇总表 单位（℃）反演算法 最低温 最高温 平均值 标准差
【参考文献】：
期刊论文
[1]近35年深圳市气候变化与城市化发展的关联性[J]. 俞文政,刘海涛. 华南师范大学学报(自然科学版). 2018(01)
[2]城市热岛空间格局及其变化的图形信息特征分析[J]. 吴学伟,徐亚明,龚文峰. 武汉大学学报(信息科学版). 2017(12)
[3]基于遥感数据的常州市热岛效应分析[J]. 武文昊,王新杰,黄瑞芬. 南京林业大学学报(自然科学版). 2017(05)
[4]基于Landsat8的城市热岛效应与地表因子关系研究——以长春市为例[J]. 杨朝斌,何兴元,张树文,唐俊梅,卜坤,于灵雪,颜凤芹. 干旱区资源与环境. 2016(12)
[5]基于ETM+遥感影像的城市热岛效应与植被覆盖关系研究——以长春市为例[J]. 边倩倩,梁立恒,马友利. 黑龙江科技信息. 2016(32)
[6]长春市城市热岛效应特征分析[J]. 王宁. 农业与技术. 2016(15)
[7]比辐射率对遥感反演滇池流域地表温度的影响[J]. 李艳芳,杨昆,杨荣. 长江科学院院报. 2015(09)
[8]中国新型城市化与低碳绿色交通转型之路——在亚欧能源政策网2013年国际会议上的主旨报告[J]. 李京文,杨正东. 工业技术经济. 2014(01)
[9]遥感影像土地利用/覆盖分类方法研究进展[J]. 史泽鹏,马友华,王玉佳,马中文,黄勤,黄艳艳. 中国农学通报. 2012(12)
[10]基于GIS与RS的长春市热岛效应研究[J]. 徐超,张伟,刘书含,杨长保,周东起. 农业网络信息. 2010(10)
博士论文
[1]城市热岛演变及其影响因素研究[D]. 谢启姣.华中农业大学 2011
硕士论文
[1]基于遥感影像的城市热岛效应研究及系统的设计[D]. 王中正.海南大学 2018
[2]基于Landsat的郑州市热岛效应研究[D]. 张晓萌.东北师范大学 2018
[3]土地利用/覆盖变化与热岛效应关系的研究[D]. 周梦宇.东华理工大学 2017
[4]基于TM/ETM/OLI/TIRS影像的南宁市热岛特征研究[D]. 李倩.广西大学 2017
[5]基于多源遥感数据的成都市地温特征研究[D]. 侯从强.成都理工大学 2017
[6]基于Landsat8遥感影像的兰州市城市热岛特征研究[D]. 尹柯柯.兰州交通大学 2017
[7]基于Landsat数据的南昌市热岛效应研究[D]. 潘玥.东华理工大学 2016
[8]基于多指数的长沙市热岛效应变化研究[D]. 肖凡.湖南师范大学 2016
[9]基于遥感图像信息容量的城市热岛效应研究[D]. 毛文婷.西北大学 2016
[10]基于遥感天津地区地表温度与土地覆盖关系研究[D]. 杨涵棋.天津师范大学 2016
本文编号：3236393
【文章来源】：长春工程学院吉林省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究区位置示意图
图 3-1 植被覆盖度结果图射率称为地表发射率，是指地表的辐射出射度与由此可知该参数的计算与周围的环境、下垫表温度反演必需的参数，因此如何准确地估其估算方法分两种：第一种是将遥感图像分存在相关关系，根据经验值或者是比辐射率而生成地表比辐射率；第二种是混合像元分射率，将地表按照混合像元分解模型分为水前人总结的成果，水体像元的比辐射率设定为射率计算公式见式（3-15）和（3-16）。 PR PR dsurfacevvvvss 1
c) d)c)普适单通道算法；d)基于影像算法图 3-2 地表温度反演算法成果图从上述成果图可看出，红色区域面积所占比例高，说明热岛效应明显；高温区主要集中在城市的中心，低温区主要在市区外围与水体域附近，四种地表温度反演算法得到的低温区与高温区的位置基本上一致。3.3.2 精度分析通过四种单通道算法对研究区 2011 年地表温度进行了反演，再将四种算法反演得到的最高温、最低温、平均值以及标准差与卫星当时过境气温进行对比分析，推断了反演精度的准确性与反演算法的有效性。如表 3-6 将反演结果与气象站获取的实测数据进行汇总。表 3-6 反演温度结果汇总表 单位（℃）反演算法 最低温 最高温 平均值 标准差
【参考文献】：
期刊论文
[1]近35年深圳市气候变化与城市化发展的关联性[J]. 俞文政,刘海涛. 华南师范大学学报(自然科学版). 2018(01)
[2]城市热岛空间格局及其变化的图形信息特征分析[J]. 吴学伟,徐亚明,龚文峰. 武汉大学学报(信息科学版). 2017(12)
[3]基于遥感数据的常州市热岛效应分析[J]. 武文昊,王新杰,黄瑞芬. 南京林业大学学报(自然科学版). 2017(05)
[4]基于Landsat8的城市热岛效应与地表因子关系研究——以长春市为例[J]. 杨朝斌,何兴元,张树文,唐俊梅,卜坤,于灵雪,颜凤芹. 干旱区资源与环境. 2016(12)
[5]基于ETM+遥感影像的城市热岛效应与植被覆盖关系研究——以长春市为例[J]. 边倩倩,梁立恒,马友利. 黑龙江科技信息. 2016(32)
[6]长春市城市热岛效应特征分析[J]. 王宁. 农业与技术. 2016(15)
[7]比辐射率对遥感反演滇池流域地表温度的影响[J]. 李艳芳,杨昆,杨荣. 长江科学院院报. 2015(09)
[8]中国新型城市化与低碳绿色交通转型之路——在亚欧能源政策网2013年国际会议上的主旨报告[J]. 李京文,杨正东. 工业技术经济. 2014(01)
[9]遥感影像土地利用/覆盖分类方法研究进展[J]. 史泽鹏,马友华,王玉佳,马中文,黄勤,黄艳艳. 中国农学通报. 2012(12)
[10]基于GIS与RS的长春市热岛效应研究[J]. 徐超,张伟,刘书含,杨长保,周东起. 农业网络信息. 2010(10)
博士论文
[1]城市热岛演变及其影响因素研究[D]. 谢启姣.华中农业大学 2011
硕士论文
[1]基于遥感影像的城市热岛效应研究及系统的设计[D]. 王中正.海南大学 2018
[2]基于Landsat的郑州市热岛效应研究[D]. 张晓萌.东北师范大学 2018
[3]土地利用/覆盖变化与热岛效应关系的研究[D]. 周梦宇.东华理工大学 2017
[4]基于TM/ETM/OLI/TIRS影像的南宁市热岛特征研究[D]. 李倩.广西大学 2017
[5]基于多源遥感数据的成都市地温特征研究[D]. 侯从强.成都理工大学 2017
[6]基于Landsat8遥感影像的兰州市城市热岛特征研究[D]. 尹柯柯.兰州交通大学 2017
[7]基于Landsat数据的南昌市热岛效应研究[D]. 潘玥.东华理工大学 2016
[8]基于多指数的长沙市热岛效应变化研究[D]. 肖凡.湖南师范大学 2016
[9]基于遥感图像信息容量的城市热岛效应研究[D]. 毛文婷.西北大学 2016
[10]基于遥感天津地区地表温度与土地覆盖关系研究[D]. 杨涵棋.天津师范大学 2016
本文编号：3236393
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