地表温度降尺度方法研究及其在城市热岛中的应用
发布时间：2021-11-05 04:57
城市化进程加快导致自然地物被人工地表所取代,改变了地表的物质循环和能量交换过程,由此引发的热岛效应给生态环境和人类健康带来诸多负面影响。加强城市热岛效应监测及成因机制研究对于城市规划和社会发展具有重大意义,而以往热岛监测中存在地表温度高时间和空间分辨率相互制约的问题。鉴于上述情况,本文引入地表温度降尺度方法来弥补数据不足,并将其应用于热岛效应研究。然后对北京市热岛进行了长期精细尺度的监测和表征,对热岛驱动因素进行了时空关联分析。主要研究成果如下:（1）提出基于多因子地理加权回归（MFGWR）地表温度降尺度方法。基于四个研究区的多时相Landsat 8数据,表征环境协变量,对模拟粗分辨率地表温度进行降尺度。将此算法与其他方法进行对比实验,评估其适用性。根据误差空间分布和不确定性指标分析,本文算法由于考虑了多地表参数和地理权重,在高异质性区域具有更高的精度,更适合城市地区的研究。（2）结合Sentinel 2和HJ-1A/B数据,将MODIS的地表温度进行降尺度,并通过整合多组Landsat卫星图像,生成北京市19842019年夏季长时间序列100m地表温度。采用城乡...
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
降尺度模型对比实验区（a）北京（b）武汉（c）敦煌（d）祁连
中国地质大学（北京）硕士学位论文13于人口和经济快速增长而产生的环境问题（如热浪、沙尘暴和雾霾）对城市生活质量和舒适性产生了负面影响。近来许多研究界定了世界各大城市的城市范围，本研究以自然地球（www.naturalearthdata.com）发布的城市区域数据（UAD）确定北京市城市边界，以边界外等面积缓冲区定义郊区范围，如图2-2所示。自然地球是全球城市土地利用数据库和橡树岭国家实验室的土地扫描人口数据库的组合。该数据集已经通过基于陆地卫星的地图进行了验证，适用于不同的人口和经济发展水平，总体精度为93%。值得说明的是，由于海拔对地表温度影响较大，云层和水体也会导致地表温度的异常，故本研究在计算郊区温度时移除与城区平均高程差异较大（>50m）的像素，并且移除云遮盖（污染）像素和掩膜水体区域。图2-2城市热岛研究区2.2研究数据处理2.2.1数据源介绍本文研究使用的数据源包括：Landsat5/7/8、Sentinel2、HJ-1B卫星数据，MODIS多波段和地表温度数据，以及相关辅助数据。美国陆地卫星系列（Landsat）于1984年发射了第五颗Landsat5，携带多光谱扫描仪（MSS）和专题制图仪（TM），于2013年失效，服役将近29年。
中国地质大学（北京）硕士学位论文19图2-3原始影像预处理结果（3）投影转换MODIS原始HDF格式数据通过MRT（MothsReprojectionTool）工具进行格式转换，之后与Landsat系列、Sentinel2和HJ-1A/B数据等被统一转换为WGS_1984_UTM_Zone_50N投影。（4）几何配准与重采样卫星传感器在获取影像数据时会产生几何畸变，主要由卫星的轨道高度、运
【参考文献】：
期刊论文
[1]北京城市热岛效应时空变化遥感分析[J]. 杨敏,杨贵军,王艳杰,张勇峰,张智宏,孙晨红. 国土资源遥感. 2018(03)
[2]热红外地表温度遥感反演方法研究进展[J]. 李召良,段四波,唐伯惠,吴骅,任华忠,阎广建,唐荣林,冷佩. 遥感学报. 2016(05)
[3]北京城市扩展对热岛效应的影响[J]. 崔耀平,刘纪远,秦耀辰,董金玮,路婧琦,张帅帅. 生态学杂志. 2015(12)
[4]1993—2012年西安城区城市热岛效应强度变化趋势及影响因素分析[J]. 刘宇峰,原志华,孔伟,孙铂,安彬. 自然资源学报. 2015(06)
[5]北京市1989—2010年地表温度时空分异特征分析[J]. 王艳慧,肖瑶. 国土资源遥感. 2014(03)
[6]南京市地表参数变化与热岛效应时空分析[J]. 李昕瑜,杜培军,阿里木·赛买提. 国土资源遥感. 2014(02)
[7]定量遥感尺度效应刍议[J]. 李小文,王祎婷. 地理学报. 2013(09)
[8]土库曼斯坦典型绿洲土地利用格局变化的地表热环境响应研究[J]. 李鑫,丁建丽,王刚,张喆,鄢雪英,曾小箕. 水土保持研究. 2013(04)
[9]上海市土地利用空间格局与地表温度关系研究[J]. 王敏,孟浩,白杨,苏敬华,沙晨燕,张敏. 生态环境学报. 2013(02)
[10]北京市热岛效应时空变化的HJ-1B监测分析[J]. 薛晓娟,孟庆岩,王春梅,郑利娟,王靓,张瀛. 地球信息科学学报. 2012(04)
硕士论文
[1]北京市热岛时空分布特征及影响因素分析[D]. 刘斌.南京信息工程大学 2014
本文编号：3477120
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
降尺度模型对比实验区（a）北京（b）武汉（c）敦煌（d）祁连
中国地质大学（北京）硕士学位论文13于人口和经济快速增长而产生的环境问题（如热浪、沙尘暴和雾霾）对城市生活质量和舒适性产生了负面影响。近来许多研究界定了世界各大城市的城市范围，本研究以自然地球（www.naturalearthdata.com）发布的城市区域数据（UAD）确定北京市城市边界，以边界外等面积缓冲区定义郊区范围，如图2-2所示。自然地球是全球城市土地利用数据库和橡树岭国家实验室的土地扫描人口数据库的组合。该数据集已经通过基于陆地卫星的地图进行了验证，适用于不同的人口和经济发展水平，总体精度为93%。值得说明的是，由于海拔对地表温度影响较大，云层和水体也会导致地表温度的异常，故本研究在计算郊区温度时移除与城区平均高程差异较大（>50m）的像素，并且移除云遮盖（污染）像素和掩膜水体区域。图2-2城市热岛研究区2.2研究数据处理2.2.1数据源介绍本文研究使用的数据源包括：Landsat5/7/8、Sentinel2、HJ-1B卫星数据，MODIS多波段和地表温度数据，以及相关辅助数据。美国陆地卫星系列（Landsat）于1984年发射了第五颗Landsat5，携带多光谱扫描仪（MSS）和专题制图仪（TM），于2013年失效，服役将近29年。
中国地质大学（北京）硕士学位论文19图2-3原始影像预处理结果（3）投影转换MODIS原始HDF格式数据通过MRT（MothsReprojectionTool）工具进行格式转换，之后与Landsat系列、Sentinel2和HJ-1A/B数据等被统一转换为WGS_1984_UTM_Zone_50N投影。（4）几何配准与重采样卫星传感器在获取影像数据时会产生几何畸变，主要由卫星的轨道高度、运
【参考文献】：
期刊论文
[1]北京城市热岛效应时空变化遥感分析[J]. 杨敏,杨贵军,王艳杰,张勇峰,张智宏,孙晨红. 国土资源遥感. 2018(03)
[2]热红外地表温度遥感反演方法研究进展[J]. 李召良,段四波,唐伯惠,吴骅,任华忠,阎广建,唐荣林,冷佩. 遥感学报. 2016(05)
[3]北京城市扩展对热岛效应的影响[J]. 崔耀平,刘纪远,秦耀辰,董金玮,路婧琦,张帅帅. 生态学杂志. 2015(12)
[4]1993—2012年西安城区城市热岛效应强度变化趋势及影响因素分析[J]. 刘宇峰,原志华,孔伟,孙铂,安彬. 自然资源学报. 2015(06)
[5]北京市1989—2010年地表温度时空分异特征分析[J]. 王艳慧,肖瑶. 国土资源遥感. 2014(03)
[6]南京市地表参数变化与热岛效应时空分析[J]. 李昕瑜,杜培军,阿里木·赛买提. 国土资源遥感. 2014(02)
[7]定量遥感尺度效应刍议[J]. 李小文,王祎婷. 地理学报. 2013(09)
[8]土库曼斯坦典型绿洲土地利用格局变化的地表热环境响应研究[J]. 李鑫,丁建丽,王刚,张喆,鄢雪英,曾小箕. 水土保持研究. 2013(04)
[9]上海市土地利用空间格局与地表温度关系研究[J]. 王敏,孟浩,白杨,苏敬华,沙晨燕,张敏. 生态环境学报. 2013(02)
[10]北京市热岛效应时空变化的HJ-1B监测分析[J]. 薛晓娟,孟庆岩,王春梅,郑利娟,王靓,张瀛. 地球信息科学学报. 2012(04)
硕士论文
[1]北京市热岛时空分布特征及影响因素分析[D]. 刘斌.南京信息工程大学 2014
本文编号：3477120
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