高原地區(qū)城市不透水面與地表溫度時空分布研究
發(fā)布時間:2021-02-02 18:39
拉薩市作為高原地區(qū)的重要城市之一,其城市不透水面的變化及由此而產(chǎn)生的地表溫度變化對脆弱地區(qū)的生態(tài)影響非常顯著,因此,選取該市城區(qū)及周邊郊區(qū)作為實驗區(qū),利用線性光譜解混和大氣校正算法獲得該地區(qū)2009—2018年城市不透水面蓋度(Impervious Surface Coverage,ISC)和地表溫度數(shù)據(jù),同時結合溫度貢獻指數(shù)(Contribution Index,CI)討論了高原地區(qū)城市不透水面與地表溫度時空分布的關系,擬為長期監(jiān)控高原地區(qū)的基礎生態(tài)變化提供幫助.研究結果表明:(1)由于季節(jié)因素的影響,城市熱環(huán)境對ISC的響應存在2種不同的模式:①冬季,ISC<0.1的區(qū)域?qū)Τ鞘袩岘h(huán)境的貢獻為正; ISC≥0.1的區(qū)域的貢獻為負.②夏季,ISC<0.1的區(qū)域?qū)Τ鞘袩岘h(huán)境的貢獻為負; ISC≥0.1的區(qū)域的貢獻為正.(2)冬季,CI與ISC呈現(xiàn)負相關關系.夏季,當ISC<0.5時,CI呈現(xiàn)下降的趨勢;當ISC≥0.5時,CI呈現(xiàn)上升的趨勢.(3)冬季,地表溫度隨著ISC的增加而緩慢下降;夏季,ISC對地表溫度的影響表現(xiàn)為"V"形狀.
【文章來源】:華南師范大學學報(自然科學版). 2020,52(03)北大核心
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
拉薩市實驗區(qū)
由于實驗區(qū)內(nèi)冬季的植被信息并不明顯,山區(qū)地形起伏大而導致陰影的存在,而陰影是混合像元的重要組成部分[30],因此,基于3個時相的冬季Landsat數(shù)據(jù),選擇陰影、山體、高反照率不透水面和低反照率不透水面作為混合像元分解的端元.利用GDEMV2高程數(shù)據(jù)掩膜海拔高于3 800 m的區(qū)域,同時對Band 7波段反射率大于0.2的區(qū)域進行掩膜,以抑制云層和土壤信息.通過線性光譜解混的方法獲得不透水面數(shù)據(jù),統(tǒng)計得到2009、2014、2018年的ISC均值分別為0.08、0.09和0.13.參考已有的ISC分級標準[31],將不透水面劃分為5級:高密度不透水面(ISC≥0.8)、中高密度不透水面(0.6≤ISC<0.8)、中密度不透水面(0.4≤ISC<0.6)、中低密度不透水面(0.2≤ISC<0.4)以及低密度不透水面(ISC<0.2),詳見圖2.采用高分辨率Google Earth影像對ISC反演結果進行精度驗證.隨機抽取實驗區(qū)內(nèi)200個樣點,并對樣點進行目視解譯,得到ISC的實際值.通過計算模擬值與實際值的相關系數(shù)對不透水面的提取精度進行評價.由評價結果(圖3)可知:3個時相的相關系數(shù)均大于0.75(通過0.01的顯著性水平檢驗).
本文以0.1為間隔,將ISC由低到高劃分為10個等級,統(tǒng)計獲得各等級ISC區(qū)域?qū)Τ鞘袩岘h(huán)境的溫度貢獻指數(shù)CI(由于CI過小,故將實際的CI乘以100)圖4 歸一化地表溫度分布
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Landsat-8地表溫度反演及其與MODIS溫度產(chǎn)品的對比分析[J]. 張愛因,張曉麗. 北京林業(yè)大學學報. 2019(03)
[2]武漢市夏季城市熱島與不透水面增溫強度時空分布[J]. 樊智宇,詹慶明,劉慧民,楊晨,夏宇. 地球信息科學學報. 2019(02)
[3]不透水面時空變化及其對城市熱環(huán)境影響的定量分析——以福州市建成區(qū)為例[J]. 王美雅,徐涵秋,李霞,林中立,張博博,付偉,唐菲. 應用基礎與工程科學學報. 2018(06)
[4]基于Landsat系列數(shù)據(jù)地表溫度反演算法對比分析——以齊齊哈爾市轄區(qū)為例[J]. 金點點,宮兆寧. 遙感技術與應用. 2018(05)
[5]基于不透水面的粵港澳大灣區(qū)景觀格局時空變化[J]. 馮珊珊,樊風雷. 應用生態(tài)學報. 2018(09)
[6]武漢市不透水地表時空格局分析[J]. 張揚,劉艷芳,劉以. 地理科學. 2017(12)
[7]城鄉(xiāng)不透水面增長格局及地表溫度的響應特征研究[J]. 潘濤,張弛,杜國明,董金瑋,遲文峰. 地球信息科學學報. 2017(01)
[8]地表不透水面信息遙感的主要方法分析[J]. 徐涵秋,王美雅. 遙感學報. 2016(05)
[9]武漢城市擴張對熱場時空演變的影響[J]. 謝啟姣,劉進華,胡道華. 地理研究. 2016(07)
[10]遙感技術在不透水層提取中的應用與展望[J]. 李德仁,羅暉,邵振峰. 武漢大學學報(信息科學版). 2016(05)
本文編號:3015187
【文章來源】:華南師范大學學報(自然科學版). 2020,52(03)北大核心
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
拉薩市實驗區(qū)
由于實驗區(qū)內(nèi)冬季的植被信息并不明顯,山區(qū)地形起伏大而導致陰影的存在,而陰影是混合像元的重要組成部分[30],因此,基于3個時相的冬季Landsat數(shù)據(jù),選擇陰影、山體、高反照率不透水面和低反照率不透水面作為混合像元分解的端元.利用GDEMV2高程數(shù)據(jù)掩膜海拔高于3 800 m的區(qū)域,同時對Band 7波段反射率大于0.2的區(qū)域進行掩膜,以抑制云層和土壤信息.通過線性光譜解混的方法獲得不透水面數(shù)據(jù),統(tǒng)計得到2009、2014、2018年的ISC均值分別為0.08、0.09和0.13.參考已有的ISC分級標準[31],將不透水面劃分為5級:高密度不透水面(ISC≥0.8)、中高密度不透水面(0.6≤ISC<0.8)、中密度不透水面(0.4≤ISC<0.6)、中低密度不透水面(0.2≤ISC<0.4)以及低密度不透水面(ISC<0.2),詳見圖2.采用高分辨率Google Earth影像對ISC反演結果進行精度驗證.隨機抽取實驗區(qū)內(nèi)200個樣點,并對樣點進行目視解譯,得到ISC的實際值.通過計算模擬值與實際值的相關系數(shù)對不透水面的提取精度進行評價.由評價結果(圖3)可知:3個時相的相關系數(shù)均大于0.75(通過0.01的顯著性水平檢驗).
本文以0.1為間隔,將ISC由低到高劃分為10個等級,統(tǒng)計獲得各等級ISC區(qū)域?qū)Τ鞘袩岘h(huán)境的溫度貢獻指數(shù)CI(由于CI過小,故將實際的CI乘以100)圖4 歸一化地表溫度分布
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Landsat-8地表溫度反演及其與MODIS溫度產(chǎn)品的對比分析[J]. 張愛因,張曉麗. 北京林業(yè)大學學報. 2019(03)
[2]武漢市夏季城市熱島與不透水面增溫強度時空分布[J]. 樊智宇,詹慶明,劉慧民,楊晨,夏宇. 地球信息科學學報. 2019(02)
[3]不透水面時空變化及其對城市熱環(huán)境影響的定量分析——以福州市建成區(qū)為例[J]. 王美雅,徐涵秋,李霞,林中立,張博博,付偉,唐菲. 應用基礎與工程科學學報. 2018(06)
[4]基于Landsat系列數(shù)據(jù)地表溫度反演算法對比分析——以齊齊哈爾市轄區(qū)為例[J]. 金點點,宮兆寧. 遙感技術與應用. 2018(05)
[5]基于不透水面的粵港澳大灣區(qū)景觀格局時空變化[J]. 馮珊珊,樊風雷. 應用生態(tài)學報. 2018(09)
[6]武漢市不透水地表時空格局分析[J]. 張揚,劉艷芳,劉以. 地理科學. 2017(12)
[7]城鄉(xiāng)不透水面增長格局及地表溫度的響應特征研究[J]. 潘濤,張弛,杜國明,董金瑋,遲文峰. 地球信息科學學報. 2017(01)
[8]地表不透水面信息遙感的主要方法分析[J]. 徐涵秋,王美雅. 遙感學報. 2016(05)
[9]武漢城市擴張對熱場時空演變的影響[J]. 謝啟姣,劉進華,胡道華. 地理研究. 2016(07)
[10]遙感技術在不透水層提取中的應用與展望[J]. 李德仁,羅暉,邵振峰. 武漢大學學報(信息科學版). 2016(05)
本文編號:3015187
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