地表參數(shù)遙感定量反演及其在城市熱環(huán)境研究中的應(yīng)用.pdf

1、地表溫度、植被覆蓋度、地表反照率等地表生物物理參數(shù)，是全球物質(zhì)能量循環(huán)、氣候變化、能量平衡的重要影響因素，是目前遙感定量化研究的熱點(diǎn)之一。伴隨我國(guó)經(jīng)濟(jì)及城市化進(jìn)程的快速發(fā)展，城市熱島效應(yīng)日益嚴(yán)重，城市熱島效應(yīng)與下墊面參數(shù)密切相關(guān)，是城市熱島研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。由于問(wèn)題本身的復(fù)雜性，無(wú)論地表參數(shù)的反演，還是地表參數(shù)與城市熱島效應(yīng)的關(guān)系研究仍然存在亟待克服的困難。因此，在前人研究基礎(chǔ)上，改進(jìn)原有算法或發(fā)展新的算法定量提取地表參數(shù)，以及利用不同

2、數(shù)據(jù)源從多個(gè)角度深入分析地表參數(shù)在城市熱環(huán)境研究中的應(yīng)用顯得非常必要。 研究選取福州市為研究區(qū)，以2004年ASTER為數(shù)據(jù)源，采用ASTER-TES算法，用IDL語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)地表真實(shí)溫度的反演。在對(duì)地表比輻射率估算方法改進(jìn)基礎(chǔ)上，結(jié)合單窗算法，利用1989年TM數(shù)據(jù)反演了地表溫度，開(kāi)展了城市熱島的時(shí)空對(duì)比研究。在對(duì)線性光譜模型的地形響應(yīng)研究基礎(chǔ)上，采用該模型結(jié)合C地形校正提取了植被覆蓋度與城市不透水面密度，同時(shí)利用反射率數(shù)據(jù)提

3、取了研究區(qū)NDVI。 利用上述獲取的地表參數(shù)，從多個(gè)角度定量分析了地表溫度與其他地表參數(shù)(植被覆蓋度、不透水面密度、NDVI)的關(guān)系，結(jié)果顯示，地表溫度與其他參數(shù)的關(guān)系利用簡(jiǎn)單的線性模型表示并不合適，相對(duì)而言，利用區(qū)域統(tǒng)計(jì)計(jì)算的平均溫度可以取得較好效果。研究從多個(gè)角度對(duì)亮溫與地表溫度進(jìn)行了對(duì)比，同時(shí)對(duì)城市熱島界定方法進(jìn)行了對(duì)比和優(yōu)選，研究表明，亮溫與地表溫度在數(shù)量結(jié)構(gòu)、刻畫(huà)地物溫度變異程度及表征城市熱島尺度效應(yīng)等方面均存在差異；

4、在城市熱島界定上，與等間距法相比，均值．標(biāo)準(zhǔn)差法可以較合理地刻畫(huà)地表熱場(chǎng)的分布，而且均值．標(biāo)準(zhǔn)差法以平均溫度和標(biāo)準(zhǔn)差倍數(shù)的關(guān)系為切入點(diǎn)，以地物溫度對(duì)平均溫度的變異程度為劃分的依據(jù)，一定程度上可以避丌不同時(shí)相的差異。最后采用歷史對(duì)比法，綜合景觀分析、空間統(tǒng)計(jì)學(xué)分析等方法揭示城市熱島的時(shí)空演變規(guī)律，結(jié)果顯示，1989-2004年間福州市城市熱島面積、熱島強(qiáng)度都有所增加，城市熱島總體趨勢(shì)為西北．東南走向，并逐漸向北．南方向偏移，而且城市熱島重