基于劈窗算法的Landsat 8影像地表温度反演

陆地表面温度（LST）是表征地表能量交换和地面特征的重要指标,目前遥感技术逐渐成为区域和全球尺度上LST反演的一种便捷工具,而采样不同算法及不同影像的热红外遥感LST反演研究层出不穷,其中基于Landsat数据的反演成果尤为突出。文章利用劈窗算法对Landsat 8遥感影像进行地表温度反演,对比探讨了根据经验值与借助MODIS热红外数据两种不同方式的LST反演结果,并进行北京市热红外波段辐射亮度温度比较,针对地表温度分级进行统计,分析了当地地表温度分布趋势。结果表明：劈窗算法下Landsat 8数据的反演温度更接近实际温度,精度较高且优于MODIS产品;北京市地表温度空间分布格局受地物结构与反射率所制约,高温区主要集中分布于中东部,中低温区分布与林地及水体分布结构较为吻合。     

基于MODIS 数据的南京市夏季城市热岛分析

城市热岛效应是当前城市环境与气候主要研究内容之一。地表温度与气温之间有紧密的联系, 通过遥感反演地表温度已成为研究城市热岛的有效手段。利用MODIS 数据, 获取地表比辐射率与大气透过率2 个基本参数, 运用劈窗算法反演南京市夏季地表温度。基于不同时相的MODIS数据, 对4 幅南京市地表温度反演图像作对比分析, 较好地显示了南京市城市热岛的空间分布、热岛范围和城市热岛强度, 结果表明南京市夏季热岛问题较为严重。     

能量平衡和树型路由的AODVjr改进算法研究

在短距离无线通信技术的研究中,ZigBee的AODVjr算法在保持了AODV的原始功能的基础上,只选择最佳路由路径传输.但由于每个节点需保存路由表,因而增大了路由成本,并且上述算法未提出有效的措施来维持整个网络的能量平衡.确保节点不过度使用或经常空闲对低速率无线网络的节能优化尤为重要.为此提出一种基于能量平衡和树形结构的AOD-vjr改进算法.新算法首先判断传输数据类型,根据不同类型数据采取不同路由发现过程,然后在转发数据选择下一跳路由节点时要估计所有可选路径节点的剩余能量.为避免某些能量低的节点快速耗尽剩余能量而停止工作,在可选路径中选择剩余能量最多的节点完成数据的转发,从而控制网络能量的平衡.仿真结果表明,改进的AODVjr路由算法可有效减少网络开销,延长网络寿命.     

基于稳态能量平衡的支路平衡控制

为避免加热炉支路温度平衡控制时的动态耦合引起系统波动甚至不稳定,本文提出了一种基于稳态能量平衡的加热炉支路平衡控制方案,并进行了收敛性分析.根据稳态能量平衡计算出各支路需调整的流量,使各支路温度趋向一致.支路平衡控制采用长控制周期的稳态控制和区域控制.分析表明,所提出方案易于稳定,且接近稳态下的理想控制.另外,实现了支路温度均衡下加热炉进料总流量自动提降负荷控制.仿真和现场应用结果表明,控制方案合理,效果良好.     

基于能量平衡的WSN簇头选择机制

通过对已有的基于簇的自组织路由算法和簇头选择机制的分析比较,发现经典LEACH算法在选取簇头节点时具有不合理性,提出了一种基于PSO模型的簇头选择机制。以网络总体能量消耗最小为原则,综合考虑节点剩余能量和网络当前平均能量,较好地平衡了无线传感器网络中的能量负载,延长了网络的生命周期。     

基于能量平衡的WSN簇头选择机制

通过对已有的基于簇的自组织路由算法和簇头选择机制的分析比较,发现经典LEACH算法在选取簇头节点时具有不合理性,提出了一种基于PSO模型的簇头选择机制。以网络总体能量消耗最小为原则,综合考虑节点剩余能量和网络当前平均能量,较好地平衡了无线传感器网络中的能量负载,延长了网络的生命周期。     

利用Landsat ETM+影像研究土地利用/覆盖与城市热环境的关系 --以福州市为例

如何更好地研究土地利用/覆盖与城市热环境的关系,将对城市规划、城市生态环境的改善产生积极的影响.本文利用Landsat ETM＋影像的热红外波段,研究城市热岛的分布规律,同时研究了不同土地利用类型的可见光、近红外、中红外与热红外波段的关系,以揭示土地利用/覆盖与城市热环境的关系.研究表明,在卫星影像上,城市建成区的可见光、近红外、中红外与热红外波段的相关性较为显著,通过对不同土地利用类型上可见光波段、近红外、中红外与热红外波段的分析,获取城市建成区上的热环境分布.     

一种基于AODV的自组网能量平衡路由协议

提出一种考虑节点剩余能量,并且尽量保证网络中各节点能量均衡消耗的路由选择算法EBAODV.该算法基于AODV并且在路由消息中加入能量信息,选择路由时优先选择路径上各节点能量状况都较好的路由,其次选择能进开能量将耗尽节点的路由.仿真表明EBAODV在延长网络整体寿命上明显优于AODV.     

基于自适应标记提取和能量方程的分水岭算法

针对传统分水岭算法的过分割问题,提出一种基于自适应标记提取和能量方程的改进算法。根据图像中的边缘信息和图论方法,得到最短边缘路径,从而自适应地提取出区域标记,进行分水岭变换,用提出的能量方程实现区域合并。利用医学细菌图像对提出的算法进行验证,实验结果表明该算法能有效解决分水岭算法的过分割问题,得到很好的分割效果。     

无线传感器网络中节点调度算法的能量平衡研究

针对无线传感器网络能量分布不均匀的特点,提出一种基于能量平衡的节能机制。在随机性睡眠节点调度机制基础上,引入了反映网络能量状态的概念——能量平衡度。依据能量平衡度来修正节点睡眠概率使网络能量平衡。仿真结果显示机制可以保证较高覆盖率下并使网络能量平衡。     

Spatiotemporal Pattern of Urban-rural Aradient Land Cover Changes and Their Impact on Urban Heat Island in Xi′an City Since the 21st Century

Rapid urban expansion had a significant impact in land use/cover change along urban-rural gradient, and the increase of impervious construction land and the reduction of vegetation cover had induced and aggravated the urban heat island effect. Studying the impact of urban-rural gradient land cover change on urban heat island effect was significant for urban planning and construction, improving the comfort of human settlements and enhancing the function of urban ecological services. The surface temperature of Xi'an city was retrieved by mono-window algorithm based on Landsat images, and the thermal field intensity map was obtained by calculating the thermal field variation index, and the gradient land cover changes in urban and rural areas were analyzed with land use data. The results showed that: ①The urban heat island effect in Xi'an showed a trend of first increasing and then decreasing from 2000 to 2015. In 2000, the extremely strong heat island effect area accounted for 10.58% of the research area, and gradually increased to 16.14% in 2011, and then decreased to 9.00% in 2015. ②From 2000 to 2015, the area of construction land increased 412.76 km² and the intensity of extremely strong heat island expanded year by year with the expansion of urban built-up areas. ③About 70% of the non-heat island effect areas were located on farmland and forest land, and the proportion of water area in the non-heat island effect was increasing year by year from 31% to 47%, which showed that the increase of vegetation and water area could effectively alleviate the urban heat island effect.     

遥感城市热岛提取的影响因素分析

随着城市化进程的加快,热岛效应成为当今社会热点问题,研究主要集中于热岛强度变化和景观格局影响分析.遥感热岛提取结果受到多方面因素的影响,因此影像选择尤为关键.以石家庄地区为例,选取不同季节、相同季节但植被状态不同的Landsat影像以及ASTER夜间影像,分析季节、农田生长状态、昼夜等因素对遥感热岛提取结果的影响.研究...     

南京市热岛效应时空特征的遥感分析

城市热岛效应是城市化对城市气候影响最典型的表现, 不同城市由于其城市化水平、城市性质、规模以及自然条件的不同而具有不同的时空特征。利用高空间分辨率的Landsat TM 和高时间分辨率的MODIS 相结合定量地分析了南京市热岛效应的时空特征, 并探讨了遥感尺度对城市热岛效应时空特征的影响。结果表明: 南京市热岛效应日特征为白天大于夜晚; 季节特征从热岛强度和热岛范围两方面来说明, 热岛强度: 秋季> 夏季> 春季> 冬季, 分布范围: 夏季> 秋季> 春季> 冬季; 空间上存在3 个分布广且连续的强热岛区, 最大的热岛呈组团状分布、第二的呈线状分布、第三的热岛呈带状分布; 不同遥感尺度下观测到的城市热岛效应强度和范围不同。     

超大城市地表特征参数估算及其对城市热环境的影响研究

近年来超大城市的下垫面环境发生了显著变化,并对区域生态系统造成了明显的影响。因此有必要定量化下垫面特征参数并研究它们之间的相互关系对城市热环境的影响。以北京市为例,采用2009年6月2日Landsat\|5 TM卫星影像提取城市不透水层百分比、地表温度、土地利用/土地覆盖和植被指数这些典型地表特征参数,并分析它们之间的定量关系。研究结果表明:随着城市化进程加快,北京市高不透水面扩展到六环,六环以内地表温度保持在40 ℃以上,特别是商业区等特高不透水面区域地表温度甚至高达45 ℃,处于城市高温区域,六环以内区域平均温度波动幅度不大。另外,森林和农业用地的降温作用明显,最高降温幅度达到6 ℃,而且夏季裸土地表温度接近高密度居民区地表温度。     

不同时相的遥感热红外图像在研究城市热岛变化中的处理方法

卫星图像的热红外波段已被广泛地用来研究城市热岛效应。由于客观条件的限制,在城市热岛变化的比较研究中,很难获得不同年代的同时相图像,特别是在南方多云雨的地区。所以,这给城市热岛的变化研究带来了很大的困难。为此,采用了将不同时相的热红外图像进行正规化、分级,并制成差值影像图的方法,较好地减少了季相差异的影响,使得不同时相的热红外图像得以对比。为了定量地研究城市热岛(UHI)的变化,还创建了城市热岛比例指数(URI)。该指数通过热岛面积和城市建成区面积的比例关系并赋于不同的权重值来定量地评估热岛现象的变化情况。     

中国能量与水平衡遥感监测系统

以土壤、大气和植被系统（SPAC）能量流动与物质转换机理为指导，建立了“中国能量与水平衡遥感监测系统”（CEWBMS）；利用气象卫星GMS－5和风云2号数据，反演出多种地表能量与水平衡关键参数，并形成标准数据产品进行发布；构建了水文、干旱、生态和农作物估产等应用模型，对系统及系统输出产品的实际应用做了示范。     

一带一路沿海超大城市热岛时空特征遥感分析

城市热岛不仅影响城市局地及区域气候,而且对城市空气质量、能源消耗、居民健康等有显著的负面作用。利用长时序遥感数据,系统地分析各超大城市热岛的时空特征,能够为城市热岛效应减缓政策的制定提供参考,对带路城市可持续发展具有重要意义。基于2001~2017年MODIS地表温度产品和Landsat土地利用分类数据,以城市热岛强度（Surface Urban Heat Island Intensity, SUHII）作为指标,从季节和年际的角度分析一带一路沿海超大城市2001~2017年热岛效应时空格局的变化。研究结果表明：①2001~2017年期间各超大城市的核心区存在扩张趋势,高强度热岛主要分布在人口活动密集的城市核心区;②年均城市热岛强度最大的城市是卡拉奇,多年SUHII平均值为3.02 ℃,热岛强度显著上升的是金奈（0.07 ℃/a,P<0.1）;③各城市热岛强度存在季节性差异,其中夏季城市热岛强度最大的城市是伊斯坦布尔,SUHII平均值为2.88 ℃,冬季城市热岛强度最大的城市是卡拉奇,SUHII平均值为4.45 ℃。     

基于遥感的长沙市城市热岛效应时空分析

利用TM/ETM+数据,以长沙市为例,反演了地表温度,并针对不同时相的遥感数据,利用城市热岛强度来反映热岛效应强弱的变化。结果表明,长沙市的热岛空间分布与城市建成区的轮廓相吻合。城市热岛的范围随着城市建设、新建开发区以及道路交通网的发展不断增大,且在东南方向为主要增长方向。根据热岛强度鉴别并提取了强热岛区与正常区,发现长沙市强热岛区的面积已经从1993年的13.18km2扩大至2008年的68.16km2。最后,对长沙市热岛未来的发展趋势进行了预测。     

Analysis of Meticulous Features of Urban Surface Temperature based on UAV Thermal Thermography

Taking a university campus in Jiangning District of Nanjing as the study area,we used an Unmanned Aerial Vehicle (UAV) mounted with a thermal infrared imager to map the land surface temperature of the study area for analysis of thermal variance and its change over different typical urban surface patterns.6 typical urban underlying surfaces (water,shrubs,grass,brick pavement,marble pavement and asphalt pavement) were identified in the study area.Thus,the objective of the study is to analyze the variation of the obtained land surface temperature among the surface patterns in the study area and to reveal the detailed characteristics of the LST changes under different weather conditions within a day and a month.The estimation of sensible heat release was conducted to quantitatively describe the fine characteristics of the surface temperature of different underlying surfaces.The influencing factors of surface temperature changes were investigated by correlating surface temperature with meteorological factors.The results showed that under different weather conditions,there were differences in the characteristics of surface temperature and sensible heat release on underlying surfaces.In sunny days,the diurnal variation of different underlying surfaces fluctuated greatly,the temperature of asphalt pavement was relatively high,and the sensible heat release was the largest,which had the greatest impact on the thermal environment,followed by the marble and brick pavement.The water and shrub almost had no sensible heat release during the day,and the remission effect on the thermal environment was obvious.In cloudy days,the diurnal variation of surface temperature on different underlying surfaces was not obvious and the artificial was still the main body of sensible heat release.Referring to meteorological factors,the solar radiation and the air temperature were positively correlated with the surface temperature of the underlying surface which had a warming effect on the underlying surface.The air humidity was negatively correlated with the temperature of the underlying surface,which played a role of cooling the land surface.This research will provide a new idea and method for the study of urban micro|thermal environment and a theoretical basis for the research of urban micro-thermal environment based on remote sensing.〖HT〗〖ST〗〖HJ〗〖WT〗〖JP〗〖LM〗〖GK2!2〗     

不同地表参数变化的上海市热岛效应时空分析

研究地表参数变化与热岛效应的关系对优化城市功能分区以及城市可持续发展具有重要意义。采用上海市2000、2005、2009年3个时期的Landsat ETM+卫星遥感影像,使用归一化不透水面指数(NDISI)、基于指数的植被指数(IVI)、归一化差异水体指数(MNDWI)分别从遥感影像中提取不透水面、植被和水体;然后从时间、空间角度并采用回归分析方法分析了上海市地表参数在这9 a中发生的变化及其对城市热环境造成的影响。结果表明:9 a中城市不透水面面积大幅增加,不透水面增加的代价是植被和水体大范围减少,形成了城市的热岛。上海市整体热岛强度是先增强后缓慢减弱的趋势,且热岛分布从集中型向分散型发展。