基于遙感和GIS的上海土地利用-覆蓋變化及其熱環(huán)境效應(yīng)研究.pdf

1、本文選擇中國沿海經(jīng)濟高速發(fā)展的大都市——上海為典型案例區(qū)，利用多時相的LandsatTM/ETM+影像和GIS強大的空間分析功能，以格局、過程、機制和模型為中心，對上海近年來土地利用/覆蓋變化情況及其熱環(huán)境效應(yīng)進行綜合研究，以期為上海規(guī)劃城市發(fā)展、保護城市環(huán)境、建設(shè)生態(tài)型城市提供依據(jù)。全文分為七章：　　第一章概述了國內(nèi)外基于遙感和GIS的土地利用/覆蓋交化及其與地面溫度關(guān)系的研究進展，進而提出本文的立題意義、研究目的、技術(shù)路線和研究內(nèi)

2、容。最后介紹了研究區(qū)概況，重點對研究區(qū)的土地資源利用情況進行了概括總結(jié)。 第二章主要從遙感影像幾何糾正、拼接、掩膜、增強和分類等方面對LandsatTM/ETM+影像進行預(yù)處理。為尋求更為精確的LandsatTM/ETM+遙感影像分類方法，對監(jiān)督分類法、面向?qū)ο蟮姆诸惙ê突诘匚锕庾V知識的多步驟分類法進行了比較分析。研究表明，多步驟分類法能對光譜數(shù)據(jù)進行多次有效地重組利用，分類結(jié)果總精度在80％以上，Kappa系數(shù)也均高于最低允

3、許判別精度0.7的要求。 第三章利用分類后的遙感統(tǒng)計數(shù)據(jù)，從總體上分析了1994年至2003年上海土地利用/覆蓋變化的幅度、速度、土地利用程度，揭示了上海城市土地利用/覆蓋動態(tài)變化的特點及其內(nèi)在規(guī)律。從自然要素的空間組合、經(jīng)濟的高速增長、人口的變化、政策調(diào)控等方面對土地利用/覆蓋變化的驅(qū)動機制做了進一步的深入探討。 第四章利用多時相的遙感影像，借助GIS強大的空間分析功能首先研究了近年來上海城鎮(zhèn)建設(shè)用地的時空擴展過程、特征

4、和規(guī)律，同時結(jié)合社會經(jīng)濟統(tǒng)計數(shù)據(jù)對城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴展驅(qū)動力進行了分析和綜合評估。然后結(jié)合上海近50年來耕地統(tǒng)計數(shù)據(jù)和土地利用調(diào)查數(shù)據(jù)，對上海近50年來的耕地數(shù)量時空變化特征做了詳細的分析，應(yīng)用主成分分析法定量分析了耕地動態(tài)變化的驅(qū)動力并對經(jīng)濟發(fā)展和耕地變化的相關(guān)關(guān)系做了詳細的探討。本章最后利用衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)計算歸一化植被指數(shù)，并剔除植被偽變化信息，詳細研究了近年來上海城市植被覆蓋的動態(tài)演變特征。 第五章利用1997年、2003年La

5、ndsatTM和2000年LandsatETM+這3景不同時相的遙感影像研究了上海城市地面溫度場的分布格局和演變特征，研究表明：和1997年相比，2003年城市熱場的分布更為分散，出現(xiàn)明顯的“遍區(qū)開花”的特點；從東西方向剖面線上地面溫度的變化看，市中心呈現(xiàn)明顯的“隆起”態(tài)勢，且從1997至2003年這兩頭低中間高的形狀越來越不明顯；從南北方向剖面線上地面溫度的變化看，總體表現(xiàn)為西端“凸起”，東端“凹陷”的態(tài)勢，且從1997年至20003

6、年這種差異表現(xiàn)地更為明顯；上海郊區(qū)熱場演變有其鮮明的特征，各郊區(qū)地面溫度變化差異顯著。本章最后探討了上海城市熱效應(yīng)的影響因素和改善措施。 第六章主要研究了上海城市熱場分布特征與土地利用/覆蓋的關(guān)系：土地利用/覆蓋類型的空間格局總體上決定了城市熱場的空間分布；城鎮(zhèn)建設(shè)用地中熱貢獻最大的是獨立工礦用地，其次是城鎮(zhèn)用地，再次為農(nóng)村居民點；城市中心區(qū)地面溫度明顯高于城市邊緣區(qū)，而歸一化植被指數(shù)(NDVI)則相反，城市邊緣區(qū)明顯高于城市中