【摘要】：近年來我國國民經(jīng)濟(jì)快速平穩(wěn)增長,城市化率不斷提高,伴隨著人口的聚集、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的改變,城市生態(tài)環(huán)境問題漸漸突出,城市熱島就是其中之一。本文以西北5省區(qū)作為研究區(qū),選擇其中的272個(gè)城市作為研究對(duì)象,以2002-2016年MODIS地表溫度、植被指數(shù)和土地覆蓋為主要數(shù)據(jù),利用Ts HARP降尺度算法得到250米的地表溫度,并以城郊溫差作為指標(biāo)研究了西北5省區(qū)272個(gè)城市的熱島時(shí)空變化特征。本文先是對(duì)Ts HARP算法原理中的四種回歸函數(shù)進(jìn)行了對(duì)比,選定一元二次方程來預(yù)測(cè)較高分辨率的地表溫度;其次對(duì)比了7種常用的地表城市熱島的監(jiān)測(cè)指標(biāo),選擇城郊溫差,即建成區(qū)范圍內(nèi)的平均地表溫度與建成區(qū)向外緩沖100%面積的環(huán)狀郊區(qū)的平均地表溫度的差值,得到2002~2016年的西北五省272個(gè)城市SUHII的結(jié)果。通過分析其年變化、季節(jié)變化、月變化和晝夜變化來研究熱島強(qiáng)度的時(shí)間特征。本文選擇蘭州、烏魯木齊、西安和西寧作為主要的城市分析城市內(nèi)部熱島的空間特征。通過本文的研究得出以下主要結(jié)論:(1)利用Ts HARP算法對(duì)MODIS地表溫度進(jìn)行地表溫度降尺度,有利于研究西北五省城市熱島。在降尺度中,一元二次函數(shù)對(duì)NDVI和地表溫度之間關(guān)系的解釋,適合西北地區(qū)地表溫度降尺度。針對(duì)城市熱島的監(jiān)測(cè)指標(biāo),城郊溫差比其它指標(biāo)更適合用來監(jiān)測(cè)西北五省區(qū)272個(gè)城市的熱島;(2)通過蘭州、西安、西寧和烏魯木齊四個(gè)省會(huì)城市,來研究城市熱島的空間特征。研究發(fā)現(xiàn),從分布來看,蘭州市的城市熱島主要分布在城關(guān)區(qū)和七里河區(qū);烏魯木齊市的主要分布在沙依巴克區(qū)和天山區(qū);西安市主要分布在蓮湖區(qū)東南、新城區(qū)西南、碑林區(qū)和雁塔區(qū)北部;西寧城市熱島主要分布在城中區(qū)、城東區(qū)和城西東部。其中蘭州城市熱島面積增加最多,年平均增加2.77km2,西安城市熱島呈減弱趨勢(shì),且熱島面積每年減少0.11km2,烏魯木齊和西寧城市熱島面積增長接近,分別增加0.79km2和0.73km2;(3)2002~2016年西北五省272個(gè)城市的SUHII是波動(dòng)變化的,以2009年為界點(diǎn),可分為前后兩個(gè)階段,2002~2009年的SUHII明顯高于2010~2016年,且整體上以每年0.0063K的速率在降低。從城市熱島的數(shù)量來看,2008年最高,2014年最低;從平均SUHII來看,2005年最高,最低仍在2014年。西北地區(qū)12個(gè)月中7月份的城市熱島最強(qiáng),平均SUHII為0.96K,有217個(gè)城市存在熱島現(xiàn)象;1月份最弱,SUHII均值為-0.43K,只有82個(gè)城市存在熱島。但熱島數(shù)量最少的在12月份,也只有76個(gè)城市;(4)西北地區(qū)城市熱島的晝夜變化表現(xiàn)為:春季、夏季、秋季的白天SUHII大于夜間的,冬季夜間的SUHII大于白天的。且西北五省的SUHII季節(jié)變化為:夏季秋季春季冬季。
【圖文】：

第 2 章 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)2.1 研究區(qū)概況本文以西北 5 省區(qū)作為研究區(qū)，如圖 2.1 所示，包括甘肅、陜西、寧夏回族自治區(qū)、青海和新疆維吾爾自治區(qū)，研究區(qū)的地理位置位于東經(jīng)73°26′E~111°14′E，北緯 31°33′～49°10′N 之間，總面積達(dá) 310.69 平方公里，，約占中國國土面積的三分之一。研究區(qū)地形地貌復(fù)雜多樣，山脈綿延，沙漠戈壁廣布，山地、高原、盆地交相分布。主要地形包括天山山脈、阿爾金山脈、祁連山脈、昆侖山脈、阿爾泰山脈、河西走廊、準(zhǔn)噶爾盆地、塔里木盆地、塔克拉瑪干沙漠、吐魯番盆地、黃土高原。西北五省處于內(nèi)陸地區(qū)，氣候條件較差，常年干旱少雨，大部分區(qū)域?qū)贉貛Т箨懶詺夂�，東南少數(shù)區(qū)域?qū)贉貛Ъ撅L(fēng)氣候，局部屬高原氣候。

13圖 3.2 不同函數(shù)預(yù)測(cè)的 250m 地表溫度圖對(duì)比Fig 3.2 Comparison of 250m’s surface temperature maps predicted by different functions從實(shí)測(cè)站點(diǎn)的驗(yàn)證和不同函數(shù)預(yù)測(cè)的地表溫度空間圖綜合比較得出公式（3-3），即一元二次函數(shù)是用于預(yù)測(cè)高分辨率地表溫度的最佳函數(shù)。由于蘭州市主城區(qū)沒有所需的觀測(cè)地溫的氣象站點(diǎn)，為了評(píng)價(jià)地表溫度降尺
【學(xué)位授予單位】：西北師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：X16

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2619297