基于MODIS數(shù)據(jù)的濟(jì)南市城市熱島時(shí)空演變及機(jī)制研究.pdf

1、城市熱島是城市人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境影響的突出表征,它直接關(guān)系到城市人們生活的舒適度并對(duì)全球氣候變化產(chǎn)生影響.研究城市熱島效應(yīng),對(duì)合理規(guī)劃城市發(fā)展,提高城市人口的生活質(zhì)量,促進(jìn)城市穩(wěn)定、高效、可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義.
　　城市熱島研究中的一個(gè)重要因子是地表溫度.隨著城市熱環(huán)境的深入研究,如何監(jiān)測(cè)和計(jì)算地表溫度己經(jīng)成為城市熱環(huán)境研究的一個(gè)重要內(nèi)容之一.本次研究以濟(jì)南市為例,在中德科技合作與交流項(xiàng)目(2007DFB70200)和山東

2、省自然科學(xué)基金(Y2008E10)的資助下,采用RS與GIS技術(shù),利用3年的MODIS遙感影像進(jìn)行地表溫度的反演.根據(jù)地表溫度的反演原理獲得了其熱島分布特點(diǎn),研究了濟(jì)南市的熱島分布特征和熱島演變,并選用主要的一些影響因子對(duì)熱島的成因做了分析.
　　文章的主要內(nèi)容如下:
　　(1)在參閱學(xué)習(xí)相關(guān)書(shū)籍文獻(xiàn)和前人研究的基礎(chǔ)上,介紹了城市熱島效應(yīng)相關(guān)知識(shí)理論,分析了各種研究方法的優(yōu)劣.
　　(2)介紹了MODIS數(shù)據(jù)的特點(diǎn)及獲

3、取方式,使用相關(guān)遙感分析軟件對(duì)影像進(jìn)行處理,這其中包括:數(shù)據(jù)篩選和數(shù)據(jù)投影、多波段綜合去云霧、“蝴蝶結(jié)”現(xiàn)象去除以及幾何糾正.
　　(3)運(yùn)用分裂窗算法中的兩因素模型,通過(guò)IDL語(yǔ)言編程來(lái)實(shí)現(xiàn)地表溫度的反演.
　　(4)對(duì)反演出的濟(jì)南市20多幅溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行城市熱島分布的時(shí)空變化分析,包括熱島平均分布狀況分析、年際變化分析、季節(jié)變化分析、不同天氣形式下的變化分析以及夏季熱島中心空間變化分析.
　　(5)通過(guò)提取濟(jì)南市 N

4、DVI分布圖、人口及綠化覆蓋率數(shù)據(jù)、城鎮(zhèn)建設(shè)用地?cái)?shù)據(jù),分析熱島比例指數(shù)與NDVI、人口密度、綠化覆蓋率等的關(guān)系,研究城市熱島效應(yīng)形成機(jī)制,提出減緩城市熱島效應(yīng)的對(duì)策.
　　文章的主要結(jié)論如下:
　　(1)濟(jì)南市各縣市區(qū)中,市區(qū)包含的五區(qū)和章丘市為熱中心點(diǎn),并貫穿呈“一”字型熱島分布格局,章丘市是濟(jì)南市強(qiáng)熱島面積最大的地區(qū).
　　(2)濟(jì)南市熱島季節(jié)變化為夏季最強(qiáng),春季次之,秋冬季大部分地區(qū)熱島現(xiàn)象不明顯;通過(guò)對(duì)熱島效應(yīng)

5、最強(qiáng)的夏季進(jìn)行年際研究,發(fā)現(xiàn)2003年濟(jì)南市的熱島總強(qiáng)度最小,隨著城市化的進(jìn)程,強(qiáng)熱島的面積也不斷上升,市區(qū)強(qiáng)熱島面積歷年來(lái)都是最大的.大氣有少量云系出現(xiàn)時(shí),有云和無(wú)云位置的溫度會(huì)有較大差異,云系對(duì)熱島的形成有一定促進(jìn)作用.夏季一天內(nèi)不同時(shí)刻熱島分布區(qū)域有明顯差異.
　　(3)研究發(fā)現(xiàn)土地覆蓋類型與熱島強(qiáng)度有直接關(guān)系,城市擴(kuò)展直接導(dǎo)致強(qiáng)熱島的增多,NDVI值的強(qiáng)弱能在一定程度上反映出熱島強(qiáng)度,城市熱島與植被覆蓋度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,與人