【摘要】：在高速城市化的背景下,城市熱環(huán)境被認(rèn)為是主導(dǎo)整個(gè)城市環(huán)境的主要因素之一。城市化的快速推進(jìn)導(dǎo)致城市熱環(huán)境問(wèn)題凸顯,不透水面的增溫效應(yīng)是導(dǎo)致城市熱環(huán)境問(wèn)題的重要因素之一。目前,針對(duì)城市最適不透水面蓋度的研究不足,對(duì)不透水面的增溫效應(yīng)研究較少。氣溫的獲取一直以來(lái)都是根據(jù)氣象觀測(cè)手法進(jìn)行監(jiān)測(cè)而得到的,高分辨率氣溫的獲取一直以來(lái)都是研究與應(yīng)用的難題之一�，F(xiàn)有文獻(xiàn)只針對(duì)氣溫與地溫之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系進(jìn)行研究,多種反演算法只針對(duì)地表溫度進(jìn)行反演,對(duì)氣溫進(jìn)行反演的研究尚未有所報(bào)道。針對(duì)上述問(wèn)題,本文以合肥市為研究區(qū),利用landsat-8遙感數(shù)據(jù)對(duì)合肥市熱島效應(yīng)的時(shí)空特征變化進(jìn)行了分析,并根據(jù)遙感數(shù)據(jù)提取城市不透水面信息,結(jié)合氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)研究了不透水面的增溫效應(yīng),獲取城市最佳不透水面閾值,并使用遙感數(shù)據(jù)反演1.5m高氣溫,輸出氣溫空間分布信息,探索氣溫反演技術(shù)的可行性。根據(jù)地溫-氣溫轉(zhuǎn)換模型得到城市氣溫空間分布,運(yùn)用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行氣溫訂正,突破了傳統(tǒng)氣溫地統(tǒng)計(jì)學(xué)插值法的約束,實(shí)現(xiàn)氣溫分布從大尺度向小尺度的空間轉(zhuǎn)換,突破實(shí)際應(yīng)用的局限性。研究表明:(1)合肥市四季均存在熱島現(xiàn)象,熱島強(qiáng)度表現(xiàn)為夏季最強(qiáng),秋季次之,春季、冬季較弱。春、夏、秋三個(gè)季節(jié)熱島多集中在主城區(qū),冬季熱島多分布在鄉(xiāng)鎮(zhèn)及裸土區(qū),城區(qū)熱島強(qiáng)度較弱。城市熱島效應(yīng)與下墊面類型密切相關(guān),熱島多集中在不透水面和裸土區(qū),熱島強(qiáng)度較大;城市熱島分布與NDVI呈明顯負(fù)相關(guān),與NDBI呈正相關(guān)關(guān)系。(2)不透水面蓋度與地表溫度呈顯著正相關(guān),隨著不透水面蓋度增加,地表溫度呈指數(shù)增長(zhǎng);不透水面蓋度與氣溫之間為線性正相關(guān)關(guān)系。本文提出的MNDISI指數(shù)可以較好的提取不透水面信息,總體精度可以達(dá)到86.1%。隨著不透水面蓋度增加,地表溫度上升速度高于氣溫的上升速度。當(dāng)區(qū)域內(nèi)的不透水面蓋度在43%時(shí),區(qū)域內(nèi)不透水面增溫效應(yīng)和其他地物的降溫效應(yīng)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。當(dāng)區(qū)域內(nèi)不透水面蓋度低于43%時(shí),其他下墊面綜合降溫效應(yīng)起主導(dǎo)作用,地表溫度上升緩慢。城市最佳不透水面覆蓋度應(yīng)低于43%,有針對(duì)性的增加植被和水體,改善城市下墊面格局有利于緩解城市熱島效應(yīng)。(3)使用遙感數(shù)據(jù)反演氣溫是可行的。本文提出了一種基于NDVI指數(shù)劃分城市下墊面的方法,可以應(yīng)用于氣溫反演研究,劃分方法具有地區(qū)通用性,劃分結(jié)果與下墊面實(shí)際情況較為接近。并基于該方法獲取不同下墊面的地溫-氣溫轉(zhuǎn)換模型,根據(jù)該模型對(duì)1.5米高度的氣溫進(jìn)行反演研究,反演結(jié)果表明:氣溫平均絕對(duì)誤差為0.88℃,并有62.93%的數(shù)據(jù)誤差在1℃以內(nèi)。
【圖文】：

1.本文提出一種改進(jìn)歸一化差值不透水面指數(shù)（MNDISI），該指數(shù)可以用來(lái)提取城市不透水面信息，利用閾值法可以較好的提取不透水面信息，總體精度可以達(dá)到86.1%。城市最適不透水面蓋度閾值為 43%，當(dāng)城市不透水面蓋度低于 43%時(shí)，下墊面綜合降溫效應(yīng)對(duì)城市熱環(huán)境有抑制的作用。2.本文提出了一種氣溫反演方法，旨在利用遙感數(shù)據(jù)直接反演氣溫，探索了遙感反演氣溫技術(shù)上的可行性。反演氣溫平均絕對(duì)誤差為 0.88℃，，并有 62.93%的數(shù)據(jù)誤差在 1℃以內(nèi)，反演結(jié)果具有一定的應(yīng)用價(jià)值。1.5 研究技術(shù)路線1.4 創(chuàng)新點(diǎn)

2 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)處理 徽 省中 部 ，地 處中 緯 度地 帶 （ 117°04 N），位于長(zhǎng)江與淮河之間，地勢(shì)由北向東南傾斜，過(guò)渡帶氣候類型，氣候?qū)儆诒眮啛釒駶?rùn)季風(fēng)氣冬寒夏熱，年平均溫度 15.8℃，年極端最低氣溫溫 41℃（1959 年）。合肥降水特征南多北少，夏最少，年平均降水近 995.3mm，最大達(dá) 1541.0m8 年），年平均日照時(shí)數(shù)為 1902.0h。轄區(qū)包括長(zhǎng)巢區(qū)、廬江縣，如圖 2-1 所示：
【學(xué)位授予單位】：安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：P407;X16;X87

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本文編號(hào)：2635477