基于Landsat数据的南昌市热岛效应研究

发布时间：2017-03-27 04:10

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【摘要】：在总结国内外热岛效应及热红外遥感地表温度反演的研究现状,比较分析热红外遥感地表温度反演方法的基础上,结合Landsat数据特点,通过求算MNDWI、NDBI、NDVI、地表比辐射率等参数,选择基于辐射传输方程的大气校正法对南昌市2000年、2008年、2014年及2014年四季的地表温度进行反演并进行归一标准化处理后分析南昌市热岛效应的时空分布特征和变化规律。利用ENVI 5.1面向对象的样本分类方法进行南昌市土地利用/覆盖分类。在南昌市土地利用/覆盖和地表温度反演的基础上,利用Arc GIS10.1的空间叠加分析和剖面分析,深入分析土地利用变化对热岛效用的影响,并针对大面积绿地和城市湿地景观对周围地表温度的影响做了缓冲区分析。最后分析并总结南昌市城市热岛效应产生的原因和相应的改善措施。阐述为以下几点:(1)南昌市存在明显的热岛效应,地表温度逐年升高,主要以次高温区和中温区为主,次高温区的面积比例增加,其余温区比例缩小,并逐步由市辖区向外扩散。其次,南昌市在夏、秋两季会出现明显的热岛现象,且夏季强度最强。冬、春两季未出现明显热岛现象。(2)通过分析土地利用类型与城市热岛效用之间的关系看出城市建设的扩张导致植被覆盖度下降,地表温度升高。从2000年至2014年,耕地、植被面积减少,减少部分几乎全部转化为城矿用地。在各类土地利用类型中城矿用地的地表温度又是最高的,这就导致城市热岛分布范围的扩展。(3)城市热岛与水泥、沥青等人为下垫面性质存在正相关关系,与水体、土壤和植被等自然下垫面存在负相关关系。城市内部的湿地景观公园和绿地景观公园对周围环境具有降温和调节局部气候的作用,距离水体和植被越远,降温效果就越差。保护城市的绿地和水体,增加城市植被面积,构建生态城市,对缓解城市热岛效应具有很大的作用。
【关键词】：城市热岛 遥感 地表温度反演 大气校正法 土地利用/覆盖变化
【学位授予单位】：东华理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X16;X87
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 绪论10-22
• 1.1 城市热岛效应研究背景及意义10-12
• 1.1.1 城市热岛效应的概念及成因10-11
• 1.1.2 城市热岛效应对环境的影响11
• 1.1.3 南昌市“热岛效应”研究意义11-12
• 1.2 国内外城市热岛效应研究现状12-16
• 1.2.1 城市热岛效应研究理论与方法12-13
• 1.2.2 热红外遥感反演地表温度理论与方法13-16
• 1.3 研究内容和技术路线16-22
• 1.3.1 研究区概况16-18
• 1.3.2 研究方法与数据源的比选18-20
• 1.3.3 技术路线20-22
• 2 相关理论基础22-24
• 2.1 基于大气校正法的地表温度反演基础理论22-23
• 2.2 基于大气校正法的地表温度反演算法23-24
• 3 基于Landsat数据的南昌市地表温度反演解算24-32
• 3.1 遥感地表温度反演的步骤24
• 3.2 数据来源及预处理24-26
• 3.3 辐射定标26-27
• 3.4 地表比辐射率计算27-29
• 3.5 地表温度反演29-32
• 4 南昌市热岛效应分析32-50
• 4.1 南昌市地表温度反演结果分析32-33
• 4.2 南昌市热岛时空分布动态演变过程及特征33-43
• 4.2.1 南昌市年际热岛效应时空分布特征动态演变过程及特征33-37
• 4.2.2 南昌市季节性热岛效应时空分布特征及变化37-40
• 4.2.3 南昌市地表温度剖面分析40-43
• 4.3 土地利用类型对城市热岛的影响分析43-50
• 4.3.1 南昌市土地利用/覆盖特征与结构分析43-46
• 4.3.2 不同土地利用类型与城市热岛的关系46-47
• 4.3.3 城市湿地景观公园和绿地对城市热岛调控的效应分析47-50
• 5 南昌市城市热岛形成原因分析以及对策50-54
• 5.1 南昌市城市热岛形成的原因50
• 5.1.1 下垫面性质的改变50
• 5.1.2 城市人为热50
• 5.2 改善城市热岛效应的建议与措施50-54
• 5.2.1 提倡使用新能源发展低碳经济50-51
• 5.2.2 合理优化城市土地利用结构和布局结构51
• 5.2.3 加强城市绿化建设构造生态城市系统51
• 5.2.4 因地制宜构建海绵城市51-54
• 6 结论与展望54-56
• 6.1 结论54-55
• 6.2 展望55-56
• 参考文献56-60
• 致谢60

【参考文献】

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本文编号：269840