浙江省不透水面时空演变及与城市热环境的相关分析

发布时间：2020-09-09 21:17

　　城市化进程的加快使得城市热环境的研究备受重视。而不透水面的变化与热环境变化有密切的关系,因此研究浙江省不透水面时空演变规律及其对城市热环境变化的影响对改善城市热环境等具有重要的理论与实践意义。本研究采用基于最大熵的SEE5决策树算法,高效地选择合适的特征组合及阈值形成规则集进行基于遥感的不透水面信息提取,得到4年不透水面空间分布图。在此基础上利用景观分析软件,分别对浙江省不透水面进行多尺度的基于景观格局指数的分析,以发现浙江省不透水面时空演变规律。利用单窗算法反演以及MODIS陆表温度数据产品分析各温度等级的变化趋势。最后,通过相关性分析法分别研究地表温度均值、地表温度等级和空间格局指数的关系,从而阐述景观对热环境的直接或间接影响。本研究的主要结论为： (1)景观格局指数中斑块密度、景观面积指数、最大斑块指数都呈逐年上升的趋势,蔓延度指数呈先减小后增加再减小的变化趋势,多样性指数呈现与蔓延度指数相反的变化趋势。这说明时间尺度上,浙江省不透水面面积大幅增加；空间尺度上,不透水面的扩张越来越集中,城镇化是在离散型基础上的集中式发展。 (2)500m分辨率下地表温度呈逐年上升趋势,高温区、次高温区、中温区斑块面积大幅度增加,而次中温区和低温区面积大幅度减小,高温区变化特别明显,热场集聚。随着城市面积扩张,地表温度沿城市中心向郊区逐渐降低。 (3)除了蔓延度指数和多样性指数,其他的景观格局指数与地表温度均存在相关关系,最大斑块指数与地表温度具有最大的正相关性,聚集度指数、景观面积指数次之；斑块密度与地表温度有弱负相关性。通过不透水面景观格局指数与地表温度等级相关性分析发现,4个年份斑块密度随温度等级提高呈倒“U”型分布；温度等级和不透水面类别水平上的聚集度指数、最大斑块指数、景观面积指数呈明显的正相关关系;景观水平上的蔓延度指数与多样性指数不能单纯地反映不透水面内部聚集度与离散度和温度等级的关系。上述结论说明不透水面面积越大、空间集聚性越高、类型越单一则地表温度和温度等级都会越高。因此,为了防止城市热环境的进一步恶化,在建设城镇用地的时候应该在不透水面斑块之间增加一些绿地、水体斑块,尽量减少不透水面的大量集中分布。
【学位单位】：南京大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2014
【中图分类】：X16;P901
【部分图文】：

地理位置,浙江,平原

全省陆地面积10.18万平方千米，海域面积26万平方千米。研究区位置如图2-1所示。人>?-‘、> t? -hi 布:h +?-丨?< 爪-r ?.、备 -tf*、u 州 il?s iTm i J,ifrtw I “L 、>■:1 K水而'?- ” 办..? ?、 "■.； \ . /A N、？ I■ - :0 20 40 ao 120 160 【‘ ■‘图2- 1研究区地理位置图Fig2- I The location of study area2.1.2自然环境概况本文从地形地貌、气候特征、水文特征三个方面介绍浙江省的自然环境概况。浙江地形复杂，地势高低起伏不平，浙北为大片耕地分布的平原，浙西南为土地覆被类型主要为林地的丘陵、山地，中部为经济作物占绝对优势的盆地，东南沿海为多果园的丘陵、平原，浙江的滨海岛均主要发展养殖业。浙江山区面积占总面积的70.4%，平原面积占23.2%,河流湖泊面积占6.4%。浙江海岸线总长度为6486公里，是中国岛均最多的省份。浙江属于亚热带季风气候，四季分明，年平均气温i7.rc，极端最高气温为33?43°C

影像,尺度,估算技术,国家资源环境

本研究的参考。但是考虑到TM的空间分辨率略低于CBERS影像，所以设置的研究尺度分别是30、70，从图3-2发现尺度设为30相对来说太小，分割结果太破碎。因此，在不影响制图精度的情况下本研究选择分割尺度为70,选择了一个稍大的尺度，既可以得到较好的不透水面信息提取结果，又节约了分割的时间。图3- 2不同分割尺度效果比较图Fig3- 2 Comparison of the segmentations of different scales3.2地物样本选择本文根据中科院“八五”应用项目“国家资源环境遥感宏观调查与动态分析”确定的土地分类系统，以及碳专项“陆地生态系统固碳参量遥感监测及估算技术20

斑块,均值,Pearson相关系数,统计样本

图5-4LST与LPI的关系图Fig5- 4 The correlation of LSI and LPI统计样本斑块的LPI,分析不透水面斑块LPI和温度均值之间的相关性，如图5-4所示，分析结果表明，LPI与地表温度均值之间的Pearson相关系数为0.6，在0.01水平(双侧)上显著相关，说明这两个变量之间显著正相关。线性方程能较

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