發(fā)布時(shí)間：2018-05-04 04:16

  本文選題：城市熱島效應(yīng) + MODIS�。� 參考：《蘭州大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：城市熱島效應(yīng)對(duì)城市生態(tài)環(huán)境的影響深遠(yuǎn)。以往對(duì)于北京地區(qū)熱島效應(yīng)的研究,多采用氣象站點(diǎn)的氣溫觀測(cè)資料,空間分辨率較低。而近年來(lái)使用衛(wèi)星資料反演的地表溫度對(duì)城市熱島的研究,也因數(shù)據(jù)量較大,處理過(guò)程繁雜,多采用一景或幾景數(shù)據(jù)代表一段較長(zhǎng)時(shí)期,時(shí)間分辨率低、代表性差；且通常意義上的城市熱島(UHI)指的是城鄉(xiāng)之間的氣溫差異,因此,如何獲取高精度高分辨率的水平分布近地面氣溫,以便于準(zhǔn)確分析熱島效應(yīng)的時(shí)空分布特征,成為一個(gè)重要科學(xué)問(wèn)題。本文采用北京地區(qū)2003～2012年MODIS衛(wèi)星資料反演的地表溫度數(shù)據(jù),結(jié)合同時(shí)期氣象站點(diǎn)觀測(cè)氣溫,考慮不同地表覆蓋類型的影響,利用統(tǒng)計(jì)回歸的方法分別建立城市和非城市類型近地面氣溫反演模型,其反演得到的近地面氣溫,既保留了觀測(cè)數(shù)據(jù)的高精度,又具有衛(wèi)星數(shù)據(jù)空間分辨率高的優(yōu)點(diǎn),在此基礎(chǔ)上分析研究了北京地區(qū)城市熱島效應(yīng)的時(shí)空分布、成因和緩解措施。主要結(jié)論如下：(1)北京地區(qū)近地面氣溫受緯度、海拔高度和下墊面類型的共同作用,其空間分布呈南高北低、東高西低的趨勢(shì)。白天,溫度高值區(qū)主要位于以耕地和城市為主的東南部平原地區(qū),溫度低值區(qū)主要位于植被密集的西部、北部山地丘陵地區(qū),城市熱島強(qiáng)度為4.32℃,熱島增溫0.5℃；夜晚,由于農(nóng)作物區(qū)晝夜溫差較大,使得平均近地面氣溫0值線向西北部擴(kuò)展,且延慶縣中西部及密云縣北部海拔較高,其下墊面覆蓋的農(nóng)作物夜晚降溫幅度更甚,呈溫度低值區(qū),而城市的平均近地面氣溫依然最高,熱島強(qiáng)度為3.74℃,熱島增溫0.42℃；白天和夜晚均表現(xiàn)出明顯的城市熱島效應(yīng),其中夜晚熱島分布范圍比白天廣,但熱島強(qiáng)度白天卻比夜晚大,且城市熱島以北京市區(qū)為中心呈片狀發(fā)散,其他各區(qū)縣中心城鎮(zhèn)也形成零星熱島。(2)由于太陽(yáng)輻射強(qiáng)度的季節(jié)變化,北京地區(qū)平均近地面氣溫夏季最高,冬季最低,春、秋兩季介于二者之間,而在相同的太陽(yáng)輻射條件下,下墊面性質(zhì)的不同也造成近地面氣溫空間分布的明顯差異,因此熱島效應(yīng)也具有明顯的季節(jié)變化,具體表現(xiàn)為：白天,近地面氣溫主要受太陽(yáng)直接輻射影響,由于夏季太陽(yáng)高度角全年最高,城市密集建筑對(duì)太陽(yáng)輻射的反射較小,且夏季城市建筑群多使用空調(diào),人為大量釋放熱能,而冬季太陽(yáng)高度角較低,密集建筑間容易形成陰影,使得短波輻射減少,因此熱島強(qiáng)度夏季最大(5.26℃)而冬季最小(2.8℃),春、秋兩季熱島強(qiáng)度分別為3.76℃和3.34℃。夜晚,近地面氣溫主要受下墊面的長(zhǎng)波輻射和人為熱影響,由于北京地區(qū)采暖期(11-3月)以煤炭作為主要燃料,大量的煤炭燃燒除了直接產(chǎn)生人為熱量外,還間接增加了溫室氣體的含量(CO2等),因此冬季熱島強(qiáng)度最高(3.92℃),春、夏兩季熱島強(qiáng)度次之,分別為3.76℃、3.72℃C,秋季熱島強(qiáng)度最低(3.38℃)。(3)2003～2012年十年間,溫度高值區(qū)始終位于北京市區(qū),且其面積逐年增加,熱島效應(yīng)顯著；近地面氣溫夏季逐年升高,變化率為0.056℃/年,冬季逐年降低,變化率為-0.237℃/年,而年平均近地面氣溫呈-0.100℃/年的減小趨勢(shì)；其中,由于人為因素的影響,使得城區(qū)降溫速度較慢而非城區(qū)降溫速度較快,因此,熱島強(qiáng)度和熱島增溫分別呈0.018℃/年、0.001℃/年的上升趨勢(shì),城市熱島效應(yīng)逐年增強(qiáng)。綜上所述,由于北京地區(qū)城市地理環(huán)境、下墊面性質(zhì)和人為熱排放等因素的影響,城市熱島效應(yīng)顯著,近10年來(lái)冬冷、夏熱的趨勢(shì)以及城市熱島強(qiáng)度均不斷增強(qiáng),其對(duì)能源消耗和居民健康帶來(lái)不利影響。本文研究結(jié)果,可為合理規(guī)劃城市、能源優(yōu)化以及環(huán)境保護(hù)等問(wèn)題提供參考。
[Abstract]:The urban heat island effect has far - reaching influence on the urban ecological environment .
The urban heat island ( UHI ) refers to the difference of air temperature between urban and rural areas . Therefore , how to obtain high - precision and high - resolution horizontal distribution near - ground temperature is an important scientific problem .
At night , because the temperature difference between the day and night of the crop region is large , the average near ground temperature 0 value line is extended to the northwest of the northwest , and the high altitude of the middle and western part of Yanqing county and the northern part of the dense cloud county is higher , the temperature of the crops covered by the lower cushion surface is higher , the temperature is lower , and the average near ground temperature of the city is still the highest , the heat island intensity is 3.74 DEG C , and the heat island temperature is increased by 0.42 DEG C ;
Because of the seasonal variation of solar radiation intensity , the intensity of solar radiation in Beijing is the highest in winter , the lowest in winter , the lowest in spring and autumn , and the lowest in winter .
The temperature in the near ground increased year by year , the rate of change was 0.056 鈩，

本文編號(hào)：1841547