【摘要】：近30年以來是昆明市經(jīng)濟高速發(fā)展時期。城市規(guī)模迅速擴張,城市人口增加的同時,也產(chǎn)生了城市生態(tài)環(huán)境問題——城市熱島效應(yīng)。研究昆明市城市熱島效應(yīng)的時空規(guī)律及調(diào)控方法對今后昆明市的城市可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃和生態(tài)文明建設(shè)都有一定的參考價值與指導作用。本文基于對昆明市1988年至2018年30年間12景Landsat系列數(shù)據(jù)進行地表溫度反演,結(jié)合空間疊加分析、轉(zhuǎn)移矩陣、主成分分析等方法,研究了昆明市年際、月份間地表溫度時空變化特征,并針對地表指數(shù)與城市熱島強度的關(guān)系、土地利用類型變化、地表溫度與土地利用類型關(guān)系等做了分析研究。主要得到以下結(jié)論:(1)昆明市城市熱島時空規(guī)律,1988年至2018年間,昆明市城市熱島顯著增強,且城市擴張明顯,逐步形成以“西北-東南”和“西南-東北”方向分布的城市熱島區(qū)。對于所選的四個月份,其中2月的城市熱島效應(yīng)最強,高溫區(qū)面積比例為7.59%,8月最弱,高溫區(qū)比例為4.40%。(2)地表溫度與地表指數(shù)的相關(guān)性,土壤調(diào)節(jié)植被指數(shù)、土壤濕度指數(shù)與地表溫度呈現(xiàn)負相關(guān);裸土指數(shù)、歸一化建筑指數(shù)與地表溫度呈現(xiàn)正相關(guān)。(3)地表溫度與土地利用類型的關(guān)系,在四種土地利用類型中,裸地的平均地溫最高,其次是建設(shè)用地與綠地,水體的平均地溫最低。在土地利用類型變化對地表溫度產(chǎn)生的影響中,城市建設(shè)用地、裸地會加劇地表溫度升高,而植被和水體會抑制地表溫度升高。(4)城市熱島的成因分析,通過對人文與自然兩大類六個指標進行主成分分析,發(fā)現(xiàn)人口密度、建筑規(guī)模及裸土指數(shù)對城市熱島具有貢獻作用,其中人口密度的貢獻較低;地面高程、地表植被及水體環(huán)境對城市熱島具有抑制作用,其中水體環(huán)境的作用較弱。最后,本文結(jié)合上述結(jié)論,針對昆明市城市綠地、城市水體和城市建設(shè)用地的現(xiàn)狀問題,提出了相應(yīng)的調(diào)控方法,期望能對以后昆明市的發(fā)展規(guī)劃有所幫助。
【學位授予單位】：昆明理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：X16
【圖文】：

昆明理工大學碩士學位論文8第二章研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)資料2.1研究區(qū)概況2.1.1研究區(qū)地理位置昆明市地處我國西南地區(qū)的云貴高原中部，坐落在云南省中部位置，位于102°10′N～103°40′N、24°23′E～26°22′E。昆明市主城區(qū)主要位于滇池北部，下轄7個市轄區(qū)、3個縣、3個自治縣，代管1個縣級市，分別為五華區(qū)、盤龍區(qū)、官渡區(qū)、西山區(qū)、呈貢區(qū)、東川區(qū)、晉寧區(qū)7個市轄區(qū)，富民縣、宜良縣、嵩明縣3個縣，石林彝族自治縣、祿勸彝族自治縣、尋甸回族彝族自治縣3個自治縣以及1個縣級市安寧市。其總面積約為21012km2，其中主城區(qū)面積約為2749km2。由于昆明市位于云貴高原之上，海拔較高，整體海拔在1500m～2800m之間，整體地勢北高南低，呈現(xiàn)階梯狀下降趨勢。主要地貌為湖景巖溶高原地貌和紅色山原地貌。本文選取了昆明市五華區(qū)、盤龍區(qū)、西山區(qū)、官渡區(qū)和呈貢區(qū)五個區(qū)作為研究區(qū)域。研究區(qū)范圍如圖2.1所示：圖2.1研究區(qū)范圍Fig2.1Studyarea2.1.2研究區(qū)自然概況昆明市地處北緯低緯度亞熱帶地區(qū)，氣候以亞熱帶季風氣候為主，日照時間長，年均日照可達2200小時，年降水量1035mm，市區(qū)年平均氣溫15℃左右，且受印度洋孟加拉灣暖濕氣流影響，全年無霜期長，可達240天以上。年溫差全國最小，全球罕見，氣候宜人，四季如春，鮮花全年盛開，樹木四季常青，因此

昆明理工大學碩士學位論文22（a）輻射傳導方程法（b）單窗算法（c）單通道算法圖3.12008年Landsat5TM影像地表溫度反演結(jié)果Fig3.1LandsurfacetemperatureinversionresultsofLandsat5TMimagein2008表3.42008年Landsat5TM影像三種反演算法結(jié)果統(tǒng)計Tab3.4ResultsofthreeinversionalgorithmsofLandsat5TMimagein2008最小值/℃最大值/℃平均值/℃標準差/℃輻射傳導方程法15.334848.845632.29994.2238單窗算法14.921648.099331.60794.1871單通道算法15.682749.111532.58754.2142本文此處通過兩個最值和平均值這三個統(tǒng)計指標，對反演結(jié)果進行對比分析。從表3.4可知，對于2008年Landsat5TM影像，三種算法的反演結(jié)果存在差異，但差異較校其中，單通道算法與單窗算法的平均地表溫度差值最大，為0.9796℃，地表溫度最大值差值為1.0122℃；輻射傳導方程法與單通道算法的平均地表溫度差值最小，為0.2876℃，地表溫度最小值、最大值同樣較為接近，差值分別為0.3479℃、0.2659℃。三種算法的地表溫度平均值高低排序為：單通道算法＞輻射傳導方程法＞單窗算法。為了更深入地研究三種反演算法的差異性，基于原始影像，本文分別選取四類樣本點，即水體、裸土、植被和建筑物，且在同一影像、同一土地類型下，不同反演算法對應(yīng)的樣本點1、2、3所指的是同一像元（下文同樣如此）。之后加以分析，結(jié)果如下表3.5。

昆明理工大學碩士學位論文24（a）輻射傳導方程法（b）單窗算法（c）單通道算法圖3.22008年Landsat7ETM+影像地表溫度反演結(jié)果Fig3.2LandsurfacetemperatureinversionresultsofLandsat7ETM+imagein2008表3.62008年Landsat7ETM+影像三種反演算法結(jié)果統(tǒng)計Tab3.6ResultsofthreeinversionalgorithmsofLandsat7ETM+imagein2008最小值/℃最大值/℃平均值/℃標準差/℃輻射傳導方程法5.509649.996728.57524.0953單窗算法4.706249.627427.79444.1329單通道算法5.813551.311629.33074.1868本文此處通過兩個最值和平均值這三個統(tǒng)計指標，對反演結(jié)果進行對比分析。從表3.6可知，對于2008年Landsat7ETM+影像，三種算法的反演結(jié)果存在明顯差異。其中，單通道算法與單窗算法的平均地表溫度差值最大，為1.5463℃，地表溫度最大值差值為1.6842℃；輻射傳導方程法與單通道算法的平均地表溫度差值最小，為0.7555℃，地表溫度最小值差值較小，為0.3039℃，而最大值差值較大，為1.3149℃。三種算法的地表溫度平均值高低排序為：單通道算法＞輻射傳導方程法＞單窗算法。與Landsat5TM影像規(guī)律一致。同樣選取四類樣本點加以分析，結(jié)果如下表3.7，由于與表3.5所用影像不同，此處各地類的樣本點并不是同一地點，下文中表3.9同理。

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本文編號：2796496