【摘要】：人類活動是全球變化的重要影響因素之一,它給氣候、環(huán)境帶來了重要影響。城市化和城市擴張是人類活動的集中體現(xiàn),它使得城市周邊的自然下墊面向不透水層進行轉變,進而影響地氣交互特征和局地/區(qū)域氣候變化。城市不透水層主要由高傳導率、高儲熱的材料組成,對太陽輻射的吸收和反射性質與自然下墊面有很大不同,不同的城市土地利用類型之間的熱環(huán)境特征存在明顯差異。城市化導致了極端天氣增多、空氣質量變差等環(huán)境問題的出現(xiàn),最終影響人們的正常生活。論文的研究內(nèi)容主要包括:(1)以京津冀城市群為例,利用改進的夜晚燈光指數(shù)(VANUI)監(jiān)測京津冀城市群2001-2012年的城市化發(fā)展過程,對比了VANUI指數(shù)與傳統(tǒng)夜間燈光指數(shù)對城市區(qū)域的監(jiān)測能力差異及其優(yōu)勢所在。研究結果表明:VANUI城市指數(shù)能很好的彌補夜晚燈光指數(shù)在城市區(qū)域飽和的缺陷,并能夠較好的反應城市區(qū)域的空間格局及相應的細節(jié)信息。根據(jù)VANUI結果,2001年-2012年間京津冀城市群擴張了約1倍,其中城市擴張速度最快的為河北省唐山市。從整個研究區(qū)域來看,在此十年間,VANUI以接近線性的發(fā)展趨勢增加,從統(tǒng)計結果來看,2004-2007年及2009-2012年為研究區(qū)域VANUI普遍增長的時期。(2)基于MODIS地表溫度產(chǎn)品,總結了2003-2012年京津冀城市群的熱環(huán)境空間變化特征,并且分析了不同下墊面的地表溫度特征。研究結果表明:京津冀城市群的熱環(huán)境整體呈現(xiàn)南高北低的分布態(tài)勢,城市區(qū)域的熱環(huán)境特征表現(xiàn)出較為明顯的增高趨勢。自然下墊面與非自然下墊面之間的差異不但表現(xiàn)在地表溫度差異上,也體現(xiàn)在溫度變化的劇烈程度上。城市化是研究區(qū)熱環(huán)境變化的重要調(diào)控因素。(3)以天津市氣候觀測站及西青區(qū)氣象站周邊為研究區(qū)域,利用Landsat 8影像和氣象資料基于能量平衡方程反演下墊面存儲熱通量,并根據(jù)反演結果分析城市、郊區(qū)近地表能量分量的差異。研究結果表明:城市不透水層對能量的存儲能力較強,工業(yè)區(qū)為下墊面熱儲量的最高值所在區(qū)域,其次為低層住宅區(qū)和道路。而自然下墊面的儲熱通量較小,但是裸地的儲熱能力與地表不透水層的熱存儲能力相差不大。耕地、草地、林地與水體的熱量存儲能力較低。根據(jù)以上對能量分量的反演結果,說明城市不透水層下墊面是引起城市熱島效應的重要原因之一。
【學位授予單位】：中國石油大學(華東)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：X16;P467;P407
【圖文】：

圖 1-1 研究的技術路線Fig.1-1 Technical Route of The Research1.4 論文組織結構本論文主要分為以下 6 個章節(jié)，具體章節(jié)安排如下：第 1 章 緒論。詳細描述了進行本次研究的背景和意義，對城市熱環(huán)境變化及下墊面熱儲量遙感監(jiān)測的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進行了詳盡的闡述；此外對論文的研究內(nèi)容、技術路線與文章結構也分別作了簡單介紹。第 2 章 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)介紹。主要介紹了研究區(qū)的自然地理環(huán)境、本次研究所需的數(shù)據(jù)類型。第 3 章 對 2001-2012 年京津冀城市群擴張情況的分析。該部分包括：基于植被校正的夜晚燈光指數(shù)的計算方法、VANUI 指數(shù)與 NTL 數(shù)據(jù)之間的比較、用VANUI 指數(shù)區(qū)分城市類型閾值的確定，以及京津冀城市群城市擴張的特征與過

津冀城市群位于 37°-41°N，115°40'-120°E 的范圍內(nèi)，既包含了我，也包含了重要的產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟帶。包含的行政區(qū)有北京、天津、河北的秦皇島以及滄州（圖 2-1）。該地區(qū)位于華北平原，西臨太行山，北東臨渤海，整體地勢西北高東南低。從整體而言，京津冀區(qū)域山地北方，海拔約為 1000-1500 米，該區(qū)最高峰位于門頭溝區(qū)西北部 2303 米。津冀地區(qū)屬于溫帶半濕潤地區(qū)，氣候屬于暖溫帶半濕潤大陸性季季分明，夏季炎熱多雨，冬季寒冷干燥，春秋兩季較短。其中 60%中在夏季的 6-8 月份。地區(qū)以京津為核心，引領區(qū)域內(nèi)各城市的優(yōu)勢錯位發(fā)展，實現(xiàn)城市原則，建成可以輻射全國及國際的有競爭力的經(jīng)濟帶。尤其在過去該地區(qū)實現(xiàn)了經(jīng)濟快速發(fā)展，同時城鎮(zhèn)化/城市化進程也得到了快速一體化發(fā)展趨勢靠近。

了天津市氣候觀測站及西青區(qū)氣象局的氣時數(shù)據(jù)。主要是為了配合 2013 年 8 月 25 影像的地表能量平衡分析。由于天津市氣候冠層較為復雜，對風速、氣溫等具有較大影數(shù)據(jù)僅適用于以觀測站為中心的小范圍的象站為中心的 2×2km 的范圍之內(nèi)，獲取的所示。表 2-2 2013 年 8 月 25 日 11 時氣象觀測數(shù)據(jù) 2-2 The meteorological data of 11:00 a.m., Aug. 25氣溫 ℃ 海平面氣壓 Pa 相對濕度 % 33.4 1007.7 35 32.7 1008.4 32

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 米曉楠;白林燕;譚雪航;蘆楠;彭改萍;邵琪;;基于DMSP/OLS數(shù)據(jù)的城市中心城區(qū)提取新方法[J];地球信息科學學報;2013年02期

2 王志銘;王雪梅;;廣州人為熱初步估算及敏感性分析[J];氣象科學;2011年04期

3 張弛;束炯;陳姍姍;;城市人為熱排放分類研究及其對氣溫的影響[J];長江流域資源與環(huán)境;2011年02期

4 張p

本文編號：2768555