2000年,國務院發(fā)布的《關于印發(fā)全國生態(tài)環(huán)境保護綱要的通知》中提出:“到2030年,全國30%以上的城市達到生態(tài)城市和園林城市標準。到2050年,力爭全國生態(tài)環(huán)境得到全面改善�！�2015年1月1日,最新修訂實施的《中華人民共和國環(huán)境保護法》中明確要求:“國家加強對大氣、水、土壤等的保護,建立和完善相應的環(huán)境調查、監(jiān)測、評估和修復制度”。加強城市環(huán)境管理,打造和諧、宜居家園,是新常態(tài)下構建智慧城市的要務之一,是城市健康可持續(xù)發(fā)展的必經之路,具有深遠的意義。城市熱島效應作為大氣污染的一個分支,是環(huán)境學研究城市的一個重要指標,嚴重時會影響環(huán)境質量、生產生活。隨著城市化進程的不斷加快,西安市城市熱島效應日益突出。因此,系統(tǒng)地了解西安市的城市熱島效應特征,對于有關部門合理規(guī)劃,改善人居環(huán)境具有十分積極的作用。本文以國家測繪地理信息局的地理國情監(jiān)測項目為背景,以西安市城區(qū)為研究對象,以1995年至2013年18年間8期Landsat TM/ETM+/OLI數(shù)據為主要數(shù)據源,結合西安市統(tǒng)計年鑒數(shù)據,基于RS和GIS技術,首先,對西安市地表溫度進行定量反演與驗證;其次,確定西安市城市熱島效應的存在性... 

【文章頁數(shù)】：181 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 城市熱島效應產生的原因
    1.3 城市熱島效應的影響
    1.4 城市熱島效應的研究方法
    1.5 城市熱島效應領域的主要研究內容
        1.5.1 地表溫度反演
        1.5.2 城市熱島效應分布特征研究
        1.5.3 城市熱島效應形成機理研究
    1.6 城市熱島效應的研究意義
    1.7 城市熱島效應的緩解措施
第二章 國內外發(fā)展現(xiàn)狀和本研究主要思路與內容
    2.1 國內外研究現(xiàn)狀
    2.2 當前研究存在的問題
    2.3 研究趨勢與方向
    2.4 本文研究的內容與方法
    2.5 本研究技術路線圖
第三章 研究區(qū)概況與數(shù)據源情況
    3.1 研究區(qū)概況
        3.1.1 地理位置及自然環(huán)境
        3.1.2 行政區(qū)劃及人口
        3.1.3 社會歷史人文
        3.1.4 城市發(fā)展狀況
        3.1.5 經濟發(fā)展態(tài)勢
    3.2 研究區(qū)數(shù)據源與資料情況
        3.2.1 Landsat衛(wèi)星簡介
        3.2.2 Landsat5 TM傳感器簡介
        3.2.3 Landsat7 ETM傳感器簡介
        3.2.4 Landsat8 OLI傳感器簡介
        3.2.5 其他資料情況
        3.2.6 數(shù)據源與資料使用情況
第四章 西安市地表溫度的遙感反演
    4.1 引言
    4.2 數(shù)據預處理
    4.3 基于多期影像的西安市地表溫度遙感反演
        4.3.1 地表溫度遙感反演原理[107]
        4.3.2 地表溫度遙感反演方法選取
        4.3.3 地表溫度反演
        4.3.4 反演結果改正與精度驗證
        4.3.5 地表溫度歸一化處理
    4.4 地表溫度與城市下墊面的關系
        4.4.1 地物要素快速提取
        4.4.2 地表溫度與NDBI、NDVI、MNDWI、BI關系
    4.5 本章小結
第五章 西安市城市熱島效應的邊界確定
    5.1 引言
    5.2 移動窗口分析法的原理
    5.3 基于移動窗口分析法的城市熱島效應邊界提取
    5.4 邊界提取精度驗證
    5.5 西安市城市熱島效應時空特征分析
        5.5.1 不同時期城市熱島效應時空分布格局定性分析
        5.5.2 不同時期城市熱島效應邊界演變定量分析
        5.5.3 城市熱島效應與城市擴張相關性研究
    5.6 本章小結
第六章 西安市熱島分布指數(shù)研究
    6.1 引言
    6.2 西安市地表覆蓋分類
        6.2.1 地表覆蓋分類劃分
        6.2.2 建立分類模板
        6.2.3 評價分類模板
        6.2.4 監(jiān)督分類
        6.2.5 分類后精度評價
        6.2.6 分類后處理
        6.2.7 地表覆蓋數(shù)據矢量化
    6.3 城市熱島效應等級劃分
    6.4 城市熱島分布指數(shù)的提出
    6.5 西安市多期城市熱島分布指數(shù)計算
    6.6 基于城市熱島分布指數(shù)的熱島效應分析評價
        6.6.1 地表覆蓋數(shù)據統(tǒng)計分析
        6.6.2 熱島效應分布統(tǒng)計分析
        6.6.3 城市熱島分布指數(shù)分析
    6.7 本章小結
第七章 西安市城市熱島效應影響因素研究
    7.1 引言
    7.2 城市熱島效應的影響因素確定
        7.2.1 城市下墊面性質
        7.2.2 氣候因素
        7.2.3 人口因素
        7.2.4 經濟因素
        7.2.5 人為熱排放因素
        7.2.6 大氣污染因素
    7.3 基于灰色關聯(lián)度的城市熱島效應影響因子定量研究
        7.3.1 灰色關聯(lián)理論
        7.3.2 城市平均溫度與各影響因子的灰色關聯(lián)度計算
    7.4 城市熱島效應與城市化進程的關系分析
        7.4.1 基于灰色關聯(lián)度的分析
    7.5 本章小結
第八章 西安市城市熱島效應模擬預測模型研究
    8.1 引言
    8.2 常見預測模型比較
        8.2.1 時間序列法
        8.2.2 模糊模型
        8.2.3 灰色模型
        8.2.4 馬爾可夫鏈模型
        8.2.5 BP人工神經網絡模型
        8.2.6 各種預測算法優(yōu)缺點比較
        8.2.7 模擬與預測算法選擇
    8.3 基于GM（0，N）的城市熱島效應橫向關系模型構建
        8.3.1 GM模型選擇
        8.3.2 基于灰色GM（0，N）的城市熱島效應橫向關系模型
            8.3.2.1 數(shù)據獲取
            8.3.2.2 城市熱島效應橫向關系模型構建
    8.4 基于改進的GM（1,1）的縱向模擬預測模型GM-E-UHI構建
        8.4.1 基于灰色GM（1,1）模型的模擬
        8.4.2 改進的GM-E-UHI縱向模型構建方法
        8.4.3 模型參數(shù)求解
        8.4.4 基于UHI-G-ES的西安市城市熱島效應縱向模擬預測
            8.4.4.1 西安市城市熱島效應模擬
            8.4.4.2 模擬精度評價
            8.4.4.3 災變預測
            8.4.4.4 模擬預測結果評價
    8.5 本章小結
第九章 結論與討論
    9.1 主要結論
    9.2 討論與展望
參考文獻
附錄
攻讀學位期間取得的研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]GM（1,N）與GM（0,N）模型在能源消費碳排放預測中的比較研究[J]. 張勇,劉嬋,姚亞平.  數(shù)學的實踐與認識. 2014(05)
[2]基于景觀格局的城市熱島研究進展[J]. 陳愛蓮,孫然好,陳利頂.  生態(tài)學報. 2012(14)
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[4]遼寧省城市熱島強度特征及等級劃分[J]. 李麗光,王宏博,賈慶宇,呂國紅,王笑影,張玉書,艾景峰.  應用生態(tài)學報. 2012(05)
[5]基于遙感的長沙市城市熱島效應時空分析[J]. 劉宇鵬,楊波,陳崇.  遙感信息. 2011(06)
[6]熱島效應對植物生長的影響以及葉片形態(tài)構成的適應性[J]. 王亞婷,范連連.  生態(tài)學報. 2011(20)
[7]城市地表溫度熱島影響因素研究進展[J]. 謝苗苗,王仰麟,付梅臣.  地理科學進展. 2011(01)
[8]城市熱島效應的研究進展[J]. 康文星,吳耀興,何介南,吳湘雄.  中南林業(yè)科技大學學報. 2011(01)
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博士論文
[1]城市熱島演變及其影響因素研究[D]. 謝啟姣.華中農業(yè)大學 2011
[2]基于遙感數(shù)據挖掘定量反演城市化區(qū)域地表溫度研究[D]. 戴曉燕.華東師范大學 2008

碩士論文
[1]熱紅外遙感地表溫度反演方法應用與對比分析研究[D]. 秦�，�.內蒙古師范大學 2008
[2]基于遙感的石家莊市城市熱島效應的空間分異規(guī)律研究[D]. 趙紅梅.河北師范大學 2008
[3]利用Landsat TM數(shù)據進行地表比輻射率和地表溫度的反演[D]. 涂梨平.浙江大學 2006



本文編號：3692296