青藏高原不同季节地表温度变化特征分析

基于欧洲中尺度气象预报中心(ECMWF)提供的ERA-Interim地表温度,利用经验正交函数(EOF)等方法,分析了青藏高原四季地表温度的时空变化特征.结果发现:青藏高原春、夏、冬季地表温度变化以整体型为主,并且大部地区地表温度呈现升高的趋势;秋季地表温度略有下降趋势,并且以东部和西部地表温度的反向型异常变化最为显著.此外还发现,青藏高原不同季节地表温度的异常变化具有一定的联系,其中整体型变化可以持续3个季节.     

地表反照率和植被覆盖度对矿区热环境的影响

为分析由于矿产资源的高强度开采导致地表原有植被遭到破坏,使得地表反照率发生改变进而对矿区地表热环境造成的影响。以河北省迁安市马兰庄铁矿为例,利用Landsat遥感影像可见光波段基于统计模型法反演地表反照率,基于NDVI-DFI的像元三分模型反演植被覆盖度,对热红外波段基于辐射传输方程法反演地表温度,借助叠加分析法、相关分析法和回归分析法,定量化和可视化探究了地表热环境时空异质性对光合植被覆盖度和地表反照率变化的响应规律。结果表明：研究区地表热环境空间分布呈现明显的异质性和规律性,高温区主要分布于北部沙河山采场、中部柳河峪排土场和南部未复垦的白马山排土场,中温区主要位于高温区边缘以及其他裸露地表,低温区主要位于北部已复垦尾矿库和已复垦排土场以及境内绿地和水体;光合植被覆盖度和地表反照率的时空变化,导致研究区夏季午间地表热环境异质性较大,3期影像下垫面地表温度均值排序为：矿区采场裸岩>排土场矿渣>复垦植被>水体;光合植被覆盖度和地表温度的回归分析结果表明二者在0.01水平(双侧)呈线性负相关关系(p<0.01),说明光合植被覆盖度的增加对地表热环境具有降温效应,决定...     

城市三维空间与地表热环境定量关系研究——以济南为例

城市三维空间形态通过改变空气循环流动以及太阳辐射的传输平衡影响城市热环境。地表温度是研究城市热环境的重要参数之一,厘清城市三维空间形态影响地表温度的机制对缓解热岛效应具有重要意义。文章利用济南市2020年夏季Landsat8热红外影像数据和建筑矢量数据,通过3种回归分析模型探讨了城市三维空间形态与地表温度之间的相关性和空间尺度效应。结果表明：研究区域平均地表温度为33.97℃,而中高温区域面积比例高达58%;城市三维空间形态与地表温度之间具有尺度依赖性,选取4个基准尺度中,150 m空间尺度是研究城市热环境的最佳分析尺度;对地表温度影响较大的指标因子分别是空间拥挤度(SCD)、建筑物表面积(BSA)、平均高度(AV)、平均体积(AH),说明空间拥挤度较小、瘦高、三维空间上分布稀疏的建筑物有助于降低地表温度。     

基于城市地表参数变化的蚌埠市热岛效应研究

通过Landsat TM/OLI TIRS遥感影像反演获取蚌埠市2007年、2009年、2013年、2017年的地表温度和热岛强度,并提取建筑指数、植被、水体等主要地表参数信息。通过正规化、等级划分处理、空间叠加分析和回归统计定量分析方法,分析蚌埠市2007—2017主要地表参数变化及其对城市热岛效应的影响。研究表明:2007—2017期间,建成区面积增加120.86km~2(占总面积30.43%),植被面积减少115.40km~2(占总面积29.05%),城市热岛面积从95.76km~2增长到196.51km~2;地表温度与建筑指数总体呈正相关,与植被、水体总体呈负相关;地表参数信息对地表温度的影响分别是建筑指数最大、植被次之、水体最小,城市建成区面积增加、植被和水体面积的减少以及通风不畅是造成蚌埠市热岛效应的主要因素。     

基于单窗算法的昆明地表温度反演及热格局分析

基于LandsatTM数据,采用单窗算法进行了昆明地区地表温度的反演,获取了地表温度分布图．开展了对研究区热格局的分析,发现昆明地区存在显著热岛效应．通过剖面线分析得到典型区域地表温度变化情况,得出地表温度分布与下垫面密切相关的结论．另外根据水温反演结果和气象资料,初步探讨了滇池水域和城市气候的关系．     

长三角地区城市用地扩展及城乡热环境的特征分析

利用1993年和2004年长三角地区的卫星遥感资料,分析了该地区的3个主要区域南京、上海、苏锡常及其周边的土地利用类型变化,定量地评价城市用地扩展程度.结合2004年地表温度(LST)卫星资料,揭示了城乡LST空间分布特征及其差异.结果表明:上海、苏锡常和南京11a期间城市建设用地动态度K分别为204.0%、354.3%和99.2%,苏锡常城市扩展程度最快;不同土地覆盖类型的LST不同,城市用地LST最高,其次作物地,林地最低;城乡之间平均地表温差具有季节变化,冬季最大,而秋季最小.     

2003—2016年雄安新区地表温度时空变化特征分析

基于气象台站、MODIS、DMSP/OLS卫星遥感等数据信息,对2003—2016年雄安新区地表温度的时空变化特征进行定量分析.结果表明,该地区平均地表温度变化范围为13～17℃,空间分布不均,中心城区与周边地区的温度偏差至少1.5℃.其中,雄县、安新和容城等城镇化较高地区的地温处于14.5～17℃,且面积呈逐年扩大趋...     

城市住区热环境可控影响因素定量分析

以杭州城西52个不同类型住区为例,基于杭州夏季Landsat5 TM 数据和遥感图像解译方法提取了不同住区的地表温度、植被指数和反照率,同时结合目视解译和现场调查,分别计算了不同住区的建筑密度、容积率、平均建筑高度等建设指标.采用线性相关与多元回归分析方法分析城市地表温度与植被指数、地表反照率、容积率、建筑密度等指标之间的定量关系.结果表明：城市热环境与其人为可控影响因素的相关性大小依次为：植被指数>地表反照率>建筑密度>建筑高度>容积率;加强城市住区绿化建设、采用高反照率材料是改善住区热环境的有效手段;适度减少建筑密度和提高容积率可以缓解城市紧凑发展与城市热环境恶化之间的矛盾.     

土地利用/覆被遥感分类评价与季节变化分析——以连云港为例

基于遥感影像地物的季节变化特征对土地利用/覆被(LUC)信息提取的重要性,使用中巴卫星冬末、春末及秋季的影像,采用最大似然法对连云港沿海区域进行了土地利用/覆被分类,评估了其精度与误差,并对3个时期的土地利用/覆被空间分布特征及季节变化进行了研究.结果表明:分类精度最高的季节为秋季,其总体精度(85.2%)和总体Kappa系数(0.81)可以满足土地利用环境影响分析的要求;不同季节土地利用/覆被类型转移主要涉及高密度建设用地与水体之间、低密度建设用地与耕地及高密度植被之间、高密度植被与高低密度建设用地之间等;沿海地区土地利用/覆被季节变化特征可用于辅助公路等线状地物的提取、耕地利用季节变化的检测、沿海滩涂空间布局的调查分析等.     

深圳市典型住区热环境特征及其影响因子分析

为进一步明确住区用地强度与城市热环境的关联性,选取深圳市城中村、多层住区、高层住区为研究对象,以Landsat5 TM影像和建筑普查数据为数据源,定量分析了3类住区地表温度特征及其与相关规划建设因子的关联度.结果表明:3类住区均存在不同程度的热岛效应,其中城中村平均热岛强度最大3.53℃,多层住区次之2.62℃,高层住区最小1.60℃;住区地表温度与建筑密度呈正相关,与地表湿度、植被覆盖、建筑平均高度、建筑平均最近邻距离、容积率呈负相关;多元逐步回归分析表明,地表湿度和建筑平均高度是引起城市住区地表温度分异的主导因子.该研究可为城市住区热环境的评估与优化提供理论依据.     

Retrieval of urban land surface component temperature using multi-source remote-sensing data

The components of urban surface cover are diversified,and component temperature has greater physical significance and application values in the studies on urban thermal environment.Although the multi-angle retrieval algorithm of component temperature has been matured gradually,its application in the studies on urban thermal environment is restricted due to the difficulty in acquiring urban-scale multi-angle thermal infrared data.Therefore,based on the existing multi-source multi-band remote sensing data,access to appropriate urban-scale component temperature is an urgent issue to be solved in current studies on urban thermal infrared remote sensing.Then,a retrieval algorithm of urban component temperature by multi-source multi-band remote sensing data on the basis of MODIS and Landsat TM images was proposed with expectations achieved in this work,which was finally validated by the experiment on urban images of Changsha,China.The results show that：1） Mean temperatures of impervious surface components and vegetation components are the maximum and minimum,respectively,which are in accordance with the distribution laws of actual surface temperature; 2） High-accuracy retrieval results are obtained in vegetation component temperature.Moreover,through a contrast between retrieval results and measured data,it is found that the retrieval temperature of impervious surface component has the maximum deviation from measured temperature and its deviation is greater than 1 ℃,while the deviation in vegetation component temperature is relatively low at 0.5 ℃.     

基于RS和GIS的土地利用动态监测技术及应用

以1992年和2000年唐山市两期Landsat TM／ETM遥感影像数据为主要数据,在影像分类的基础上,进行土地利用信息的提取,并借助于GIS软件对唐山市土地利用变化进行分析。结果表明：唐山市各区土地利用均处于发展期,且各区土地利用变化幅度和速度的空间分异显著;唐山市耕地急速减少,城市化水平显著提高,耕地减少与居工地增加有明显的相关性。     

A physically based algorithm for land surface emissivity retrieval from combined mid-infrared and thermal infrared data

On the basis of the concept of the two-channel Temperature-Independent Spectral Indices (TISI), a physically based method is developed to extract the directional emissivities in mid-infrared and thermal infrared channels from day-night space measurements. A phenomenol-ogical model with three parameters is also proposed in this paper to describe the angular variations of the reflectivity (or emissivity). Having applied the proposed method to AVHRR data on an area covering the Iberian Peninsula (rather vegetated) and on a region centered on Tunisia (arid area), one can see from the results that the terrestrial surfaces do not behave as Lambertian reflector and angular variations of bidirectional reflectivity for bare soils appear to be azimuth-independent whereas those for vegetation present a pronounced backscattering effect. As for directional emissivities, values of vegetated areas are found to be higher and remain rather constant whatever the view angle is. On the contrary, on arid areas, values are f     

应用MODIS资料对城乡地表热通量的估算

为了揭示城市热岛形成机制,基于MODIS资料,结合自动气象站实测的气象资料,利用地表能量参数化方法估算了地表热通量,分析了城乡地表热通量的空间分布及变化特征.结果表明城乡地气热交换差异明显,与相关文献对比证明该方法是可行、有效的.     

基于Landsat TM／ETM＋数据的南昌城市热岛效应研究

利用Landsat TM/ETM＋数据进行南昌市地表温度反演,得出1989年和2000年2个时相的南昌市热岛强度等级分布特征,结合下垫面土地覆盖类型图,选取样区对比分析了地表温度空间分布。结果表明：南昌市存在比较明显的热岛效应,主城区的地表温度由城区中心向近郊、远郊逐渐降低,城市地表温度与下垫面的性质紧密相关。研究结果对于改善南昌城市生态环境、减缓城市热岛效应具有重要的参考价值。     

Monitoring urban land cover and vegetation change by multi-temporal remote sensing information

In order to analyze changes in human settlement in Xuzhou city during the past 20 years,changes in land cover and vegetation were investigated based on multi-temporal remote sensing Landsat TM images.We developed a hierarchical classifier system that uses different feature inputs for specific classes and conducted a classification post-processing approach to improve its accuracy.From our statistical analysis of changes in urban land cover from 1987 to 2007,we conclude that built-up land areas have obviously increased,while farmland has seen in a continuous loss due to urban growth and human activities.A NDVI difference approach was used to extract information on changes in vegetation.A false change information elimination approach was developed based on prior knowledge and statistical analysis.The areas of vegetation cover have been in continuous decline over the past 20years,although some measures have been adopted to protect and maintain urban vegetation.Given the stability of underground coal exploitation since 1990s,urban growth has become the major driving force in vegetation loss,which is different from the vegetation change driven by coal exploitation mainly before 1990.     

上海耕地动态变化与驱动机制研究

结合统计数据与多时相的遥感影像解译数据,研究了上海近50年来耕地动态变化趋势、特征及规律,同时应用主成分分析和多元回归模型分析了耕地变化的驱动因子。研究表明：（1）近50年来,各行政区耕地递减趋势明显且存在显著的区域分异,在地区分布上,耕地流失最快的地区主要分布在经济发达的中心城区周围;（2）耕地数量的减少主要体现为非农建设用地的占用和农业结构内部的调整;（3）主成分分析表明,上海耕地面积变化的驱动因素可以归纳为经济因素,人口因素和工业发展,而经济因素是影响上海耕地变化最为关键的因素。