鄭州市三維擴張與地表溫度的時空變化研究
發(fā)布時間：2021-01-22 20:26
城市化進程加快,引起城市三維空間布局發(fā)生巨大變化,進而會對地表形態(tài)、局部區(qū)域氣候及熱環(huán)境變化產生較大影響。開展多年間城市三維擴張下地表溫度（Land Surface Temperature,LST）的時空分布變化研究,不僅可以及時、客觀地了解城市發(fā)展擴張的模式,還有助于實現(xiàn)對熱環(huán)境動態(tài)變化規(guī)律的解析,為促進可持續(xù)發(fā)展及熱環(huán)境治理提供可行性建議。本研究選取鄭州市中心城區(qū)作為研究區(qū)域,采用隨機森林分類、立體像對提取建筑高度及FSDAF時空融合等方法,基于遙感與GIS技術,結合2013-2017年間多源遙感數(shù)據(jù)集與氣象站點數(shù)據(jù),對鄭州市三維擴張趨勢、不同時間序列LST空間分布特征以及影響LST變化的多因子驅動力展開定性與定量化探究分析。結果表明:（1）2013-2017年間研究區(qū)三維擴張變化較為顯著,水平方向上建設用地面積增加104.26km2,呈現(xiàn)朝東部、東南部及北部發(fā)展態(tài)勢,而建筑密度變化則以四環(huán)范圍內無建筑區(qū)與低密度區(qū)向更大密度區(qū)過渡為主要特征,其中低密度區(qū)面積減少量達到18.96km2,變化最為突出;垂直方向以建筑高度增長為主要表現(xiàn),四環(huán)范...
【文章來源】：鄭州大學河南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】：77 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
技術路線圖
2.1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)2.1.1 研究區(qū)概況鄭州市，簡稱“鄭”，是河南省的省會城市，地處華北平原南部。平均海拔高度 110.4m，地屬暖溫帶大陸性季風氣候，四季分明、冬冷夏熱，年平均氣溫15.9℃~16.4℃，年平均降雨量分布在 353mm~854mm 之間，且主要集中于 6-8 月，呈現(xiàn)炎熱多濕的夏季季候特征。鄭州市是中國中部地區(qū)的特大型都會和主要經濟中心之一，也是中原經濟區(qū)的中心城市之一，特殊的地理位置使其成為中國重要的鐵路、航空、高速公路主樞紐城市。自 2013 年至 2017 年間，鄭州總體經濟年平均增速為 11.8%，人口年增長率為 2.1%，中心城區(qū)建成區(qū)面積自 2013 年的 365.61km2擴張至 2017 年的 456.6km2(河南省統(tǒng)計局數(shù)據(jù))，同比增長 24.89%，城市擴張變化明顯。因此本研究選取位于東經 113°26′~113°51′和北緯 34°35′~34°57′之間，鄭州市中心城區(qū)的五個主要市轄區(qū)作為研究區(qū)域，范圍上包括二七區(qū)（EQ）、中原區(qū)（ZY）、惠濟區(qū)（HJ）、金水區(qū)（JS）及管城區(qū)（GC），總面積共計 1028.35km2。
2 數(shù)據(jù)與方法IS LST 數(shù)據(jù)對應波段 b 的像元值變化； ( , , )ij ijCW x y b表示指導殘差分配同質系數(shù)；2( , , )TPhigh ij ijR x y b為基于時間差異預測的時刻高分辨率像 , , )ij ijx y b為基于 TPS 插值函數(shù)優(yōu)化預測的高空間分辨率 LST 像, )ij ijx y表示波段 b 對應的 TPS 函數(shù)。圖 2.2 所示為預測高時空分辨率 Landsat-like LST 的流程。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]城市地表溫度與NDVI空間相關性的尺度效應[J]. 江穎慧,焦利民,張博恩. 地理科學進展. 2018(10)
[2]重慶地表溫度的遙感反演及其空間分異特征[J]. 李軍,龔圍,辛曉洲,高陽華. 遙感技術與應用. 2018(05)
[3]多源衛(wèi)星遙感影像時空融合研究的現(xiàn)狀及展望[J]. 黃波,趙涌泉. 測繪學報. 2017(10)
[4]近60年鄭州市地面太陽輻射變化的影響因素分析[J]. 姬興杰,賈志軍,肖國杰. 太陽能學報. 2017(05)
[5]沈陽市鐵西老工業(yè)區(qū)更新過程中建筑景觀變化[J]. 徐巖巖,劉淼,胡遠滿,李春林,熊在平. 生態(tài)學雜志. 2017(02)
[6]武漢城市擴張對熱場時空演變的影響[J]. 謝啟姣,劉進華,胡道華. 地理研究. 2016(07)
[7]基于建設用地變化的城市邊緣區(qū)提取方法與擴張模式研究——以哈爾濱市為例[J]. 王媛,姜博,初楠臣,代路偉,李曉慶,馬玉媛,張雪松. 經濟地理. 2016(05)
[8]Landsat 8熱紅外數(shù)據(jù)定標參數(shù)的變化及其對地表溫度反演的影響[J]. 徐涵秋. 遙感學報. 2016(02)
[9]基于Landsat8熱紅外遙感數(shù)據(jù)的山地地表溫度地形效應研究[J]. 趙偉,李愛農,張正健,邊金虎,靳華安,尹高飛,南希,雷光斌. 遙感技術與應用. 2016(01)
[10]地表溫度遙感中大氣平均作用溫度估算模型研究[J]. 龔紹琦,張茜茹,王少峰,周寅,張世喬,國文哲. 遙感技術與應用. 2015(06)
博士論文
[1]城市集聚：理論與證據(jù)[D]. 李金滟.華中科技大學 2008
[2]地表演變對城市熱環(huán)境影響的定量研究[D]. 王偉武.浙江大學 2004
碩士論文
[1]基于時間序列的城市熱環(huán)境時空演變研究[D]. 蔣若蔚.浙江大學 2018
[2]1960-2016年遼寧省地表溫度時空變化特征及影響因素分析[D]. 紀然.遼寧師范大學 2018
[3]近三十年鄭州市城市空間擴展與整合研究[D]. 宋宗喆.鄭州大學 2017
[4]基于時空融合技術的合肥市熱島效應時空演變分析[D]. 劉紫涵.安徽大學 2017
[5]基于遙感數(shù)據(jù)合肥市熱島時空特征變化及氣溫反演研究[D]. 宋瑞祥.安徽農業(yè)大學 2016
[6]基于系統(tǒng)動力學的黃河下游水環(huán)境承載力研究[D]. 黃蓓蓓.華北水利水電大學 2016
[7]哈大齊城市群熱環(huán)境時空格局研究[D]. 劉洋.東北農業(yè)大學 2014
[8]基于遙感數(shù)據(jù)的銀川市城市擴展及驅動力分析[D]. 陳麗麗.西北師范大學 2014
[9]濟南市的城市熱環(huán)境與土地覆蓋研究[D]. 聶琳琳.上海師范大學 2013
[10]基于居民視角的城市空間擴展的微觀效應分析[D]. 張翠翠.山東師范大學 2010
本文編號：2993858
【文章來源】：鄭州大學河南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】：77 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
技術路線圖
2.1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)2.1.1 研究區(qū)概況鄭州市，簡稱“鄭”，是河南省的省會城市，地處華北平原南部。平均海拔高度 110.4m，地屬暖溫帶大陸性季風氣候，四季分明、冬冷夏熱，年平均氣溫15.9℃~16.4℃，年平均降雨量分布在 353mm~854mm 之間，且主要集中于 6-8 月，呈現(xiàn)炎熱多濕的夏季季候特征。鄭州市是中國中部地區(qū)的特大型都會和主要經濟中心之一，也是中原經濟區(qū)的中心城市之一，特殊的地理位置使其成為中國重要的鐵路、航空、高速公路主樞紐城市。自 2013 年至 2017 年間，鄭州總體經濟年平均增速為 11.8%，人口年增長率為 2.1%，中心城區(qū)建成區(qū)面積自 2013 年的 365.61km2擴張至 2017 年的 456.6km2(河南省統(tǒng)計局數(shù)據(jù))，同比增長 24.89%，城市擴張變化明顯。因此本研究選取位于東經 113°26′~113°51′和北緯 34°35′~34°57′之間，鄭州市中心城區(qū)的五個主要市轄區(qū)作為研究區(qū)域，范圍上包括二七區(qū)（EQ）、中原區(qū)（ZY）、惠濟區(qū)（HJ）、金水區(qū)（JS）及管城區(qū)（GC），總面積共計 1028.35km2。
2 數(shù)據(jù)與方法IS LST 數(shù)據(jù)對應波段 b 的像元值變化； ( , , )ij ijCW x y b表示指導殘差分配同質系數(shù)；2( , , )TPhigh ij ijR x y b為基于時間差異預測的時刻高分辨率像 , , )ij ijx y b為基于 TPS 插值函數(shù)優(yōu)化預測的高空間分辨率 LST 像, )ij ijx y表示波段 b 對應的 TPS 函數(shù)。圖 2.2 所示為預測高時空分辨率 Landsat-like LST 的流程。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]城市地表溫度與NDVI空間相關性的尺度效應[J]. 江穎慧,焦利民,張博恩. 地理科學進展. 2018(10)
[2]重慶地表溫度的遙感反演及其空間分異特征[J]. 李軍,龔圍,辛曉洲,高陽華. 遙感技術與應用. 2018(05)
[3]多源衛(wèi)星遙感影像時空融合研究的現(xiàn)狀及展望[J]. 黃波,趙涌泉. 測繪學報. 2017(10)
[4]近60年鄭州市地面太陽輻射變化的影響因素分析[J]. 姬興杰,賈志軍,肖國杰. 太陽能學報. 2017(05)
[5]沈陽市鐵西老工業(yè)區(qū)更新過程中建筑景觀變化[J]. 徐巖巖,劉淼,胡遠滿,李春林,熊在平. 生態(tài)學雜志. 2017(02)
[6]武漢城市擴張對熱場時空演變的影響[J]. 謝啟姣,劉進華,胡道華. 地理研究. 2016(07)
[7]基于建設用地變化的城市邊緣區(qū)提取方法與擴張模式研究——以哈爾濱市為例[J]. 王媛,姜博,初楠臣,代路偉,李曉慶,馬玉媛,張雪松. 經濟地理. 2016(05)
[8]Landsat 8熱紅外數(shù)據(jù)定標參數(shù)的變化及其對地表溫度反演的影響[J]. 徐涵秋. 遙感學報. 2016(02)
[9]基于Landsat8熱紅外遙感數(shù)據(jù)的山地地表溫度地形效應研究[J]. 趙偉,李愛農,張正健,邊金虎,靳華安,尹高飛,南希,雷光斌. 遙感技術與應用. 2016(01)
[10]地表溫度遙感中大氣平均作用溫度估算模型研究[J]. 龔紹琦,張茜茹,王少峰,周寅,張世喬,國文哲. 遙感技術與應用. 2015(06)
博士論文
[1]城市集聚：理論與證據(jù)[D]. 李金滟.華中科技大學 2008
[2]地表演變對城市熱環(huán)境影響的定量研究[D]. 王偉武.浙江大學 2004
碩士論文
[1]基于時間序列的城市熱環(huán)境時空演變研究[D]. 蔣若蔚.浙江大學 2018
[2]1960-2016年遼寧省地表溫度時空變化特征及影響因素分析[D]. 紀然.遼寧師范大學 2018
[3]近三十年鄭州市城市空間擴展與整合研究[D]. 宋宗喆.鄭州大學 2017
[4]基于時空融合技術的合肥市熱島效應時空演變分析[D]. 劉紫涵.安徽大學 2017
[5]基于遙感數(shù)據(jù)合肥市熱島時空特征變化及氣溫反演研究[D]. 宋瑞祥.安徽農業(yè)大學 2016
[6]基于系統(tǒng)動力學的黃河下游水環(huán)境承載力研究[D]. 黃蓓蓓.華北水利水電大學 2016
[7]哈大齊城市群熱環(huán)境時空格局研究[D]. 劉洋.東北農業(yè)大學 2014
[8]基于遙感數(shù)據(jù)的銀川市城市擴展及驅動力分析[D]. 陳麗麗.西北師范大學 2014
[9]濟南市的城市熱環(huán)境與土地覆蓋研究[D]. 聶琳琳.上海師范大學 2013
[10]基于居民視角的城市空間擴展的微觀效應分析[D]. 張翠翠.山東師范大學 2010
本文編號：2993858
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