基于CA-Markov模型的南京市熱環(huán)境格局演變及預(yù)測(cè)分析
發(fā)布時(shí)間:2021-02-03 16:18
基于Landsat5 TM和Landsat8 OLI/TIRS數(shù)據(jù),利用輻射傳輸方程法反演南京市地表溫度,結(jié)合景觀格局指數(shù)進(jìn)行熱環(huán)境格局演變分析,并利用CA-Markov模型預(yù)測(cè)了2024年南京市熱環(huán)境變化。結(jié)果表明,2000~2017年南京市高溫區(qū)面積增加了456.55 km2,增幅為149.75%,中溫區(qū)、低溫區(qū)及次低溫區(qū)面積呈現(xiàn)持續(xù)減少的趨勢(shì);在斑塊類(lèi)型水平上,高溫區(qū)斑塊在熱力景觀格局中的優(yōu)勢(shì)度在迅速上升,2000~2010年熱島高溫區(qū)斑塊破碎度下降,斑塊復(fù)雜程度降低,而2010~2017年則與之相反。在景觀水平上,南京市熱力景觀格局破碎程度降低,各類(lèi)型斑塊面積趨于均勻化,斑塊間聚集程度增加。基于CA-Markov模型模擬的2017年南京市熱環(huán)境空間分布具有較高的精度,各熱島類(lèi)型平均誤差小于6%,模型總體Kappa系數(shù)為78.36%。2024年南京市熱環(huán)境的預(yù)測(cè)結(jié)果表明,2024年南京市熱島高溫區(qū)及次高溫區(qū)面積分別增加了94.96 km2、126.91km2,中溫區(qū)、次低溫區(qū)及低溫區(qū)面積延續(xù)了減少的趨勢(shì)。
【文章來(lái)源】:大氣與環(huán)境光學(xué)學(xué)報(bào). 2020,15(02)
【文章頁(yè)數(shù)】:11 頁(yè)
【部分圖文】:
圖1三個(gè)時(shí)期的南京市熱島強(qiáng)度分級(jí)圖
150??大氣與環(huán)境光學(xué)學(xué)報(bào)??15卷??用基于輻射傳輸方程法反演得到的20:17年熱島強(qiáng)度分級(jí)圖(圖2)驗(yàn)證模擬精度,利用IDRISI的GIS空間??分析模塊,分別統(tǒng)計(jì)熱環(huán)境反演圖和模擬圖的各熱島類(lèi)型的柵格數(shù)量,如表G所錄,2017年模擬結(jié)果相對(duì)??實(shí)際反演結(jié)果的各熱島類(lèi)型的平均誤差為5.39%,其中次低溫區(qū)的模擬誤差最大,達(dá)到9.52%,中溫區(qū)模擬??誤差最小,達(dá)到2.83%,各熱島類(lèi)型的模擬精度均在90%以上,說(shuō)明模擬結(jié)果精度較高,利用CROSSTAB??模塊對(duì)2017年實(shí)際反演得到的熱島強(qiáng)度分級(jí)圖 ̄模擬圖進(jìn)行疊加分析,以獲取模擬結(jié)果的KaPPa系數(shù),??通常認(rèn)為,當(dāng)Kappa系數(shù)小于40%時(shí),兩圖像間一致性較差,模擬精度較低;當(dāng)Kappa系數(shù)介于40%與??75%之間時(shí),表示兩圖像間一致性一般,誤差比較明顯,模擬效果不夠理想;當(dāng)Kappa系數(shù)大于75%時(shí),??認(rèn)為兩圖像間一致性較高,誤差較小,模擬結(jié)果具有較高的可信度.本次模擬結(jié)果Kappa系數(shù)為78.36%,;??模擬精度較高,表明基于CA-Markw模型模擬熱環(huán)境分布具有可行性,可以用于熱環(huán)境空間格局變化的??模擬預(yù)測(cè)分析。??W?(b)??圖2?2〇17年南京市熱環(huán)境反演圖(左)與模擬圖(右)??Fig.2?Inversion?and?simulation?thermal?environment?of?Nanjing?in?2017??表6?2017年南京市熱環(huán)境模擬精度分析??Table?6?Acctirar.y?analysis?of?simulation?th^rniral?environment;?of?Nanjing?in?2017??Heat?is
第2期?郭繼強(qiáng),等:基于CA-Mark〇v模型的南京市熱環(huán)境格局演變及預(yù)測(cè)分析?151??N??high?temperature?zone??sub-high?temperature?zone??mid-temperature?zone??sub-low?temperature?zone??low?temperature?zone??圖3?2024年南京市熱環(huán)境模擬圖??Fig.3?Simulation?thermal?environment?of?Nanjing?in?2024??根據(jù)2024年熱島強(qiáng)度分級(jí)面積統(tǒng)計(jì)結(jié)果(表7),各熱島等級(jí)面積比例順序?yàn)橹袦貐^(qū)?>?高溫區(qū)?>?次??高溫區(qū)>?欠低溫區(qū)?>?低溫區(qū)5與2CH7年相比,2〇24■年的中溫區(qū)面積減少了?123.41?km%面積比例下降??了?3.78%?,?2〇24年高溫區(qū)面積延續(xù)了增長(zhǎng)的趨勢(shì),共增加了?M.96?km2,面積比例由2〇17年的23.33%上??升為26.23%,增幅相比2010?2017年有所下降,而次高溫區(qū)面積則M著增加^^由2017年的504?km2增長(zhǎng)??到630.91?km\其面積比例增加了?3.86%,大于2010?2017年的增幅.2017?2024年低溫區(qū)及次低溫區(qū)面??積延續(xù)了減少的趨勢(shì),低溫區(qū)面積減少了?69.52?km'次低溫區(qū)面積減少了?28.83?km2?,綜合以上分析,??2CU7?2024年南京市熱島效應(yīng)呈現(xiàn)持續(xù)增強(qiáng)的趨勢(shì),今后在保持經(jīng)濟(jì)建設(shè)快速發(fā)展的同時(shí),有必要進(jìn)一步??采取相關(guān)措施以緩解日益嚴(yán)重的城市熱島效應(yīng).??表7?2024年熱島強(qiáng)度分級(jí)面積統(tǒng)計(jì)??Table?7?Area?of?heat?island
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]南京市熱島效應(yīng)與景觀格局的動(dòng)態(tài)研究[J]. 郭繼強(qiáng),潘潔. 林業(yè)資源管理. 2019(03)
[2]南京江北新區(qū)城市規(guī)劃對(duì)區(qū)域熱環(huán)境影響的WRF模擬研究[J]. 劉祎,祝善友,周洋,張海龍,丁文. 長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境. 2019(02)
[3]景觀格局對(duì)杭州城市熱環(huán)境年內(nèi)變化的影響分析[J]. 盧惠敏,李飛,張美亮,楊剛,孫偉偉. 遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2018(03)
[4]基于Landsat時(shí)間序列數(shù)據(jù)的重慶市熱力景觀格局演變分析[J]. 鄧睿,劉亮,徐二麗. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2017(08)
[5]西安市景觀格局與城市熱島效應(yīng)的耦合關(guān)系[J]. 王耀斌,趙永華,韓磊,奧勇,蔡健. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2017(08)
[6]地理元胞自動(dòng)機(jī)模型研究進(jìn)展[J]. 趙莉,楊俊,李闖,葛雨婷,韓增林. 地理科學(xué). 2016(08)
[7]長(zhǎng)沙市熱力景觀空間格局演變分析[J]. 徐雙,李飛雪,張盧奔,周磊. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2015(11)
[8]南京市市域熱場(chǎng)分布與景觀格局的關(guān)聯(lián)分析[J]. 周雅星,劉茂松,徐馳,方芳,鐘晶晶,張明娟. 生態(tài)學(xué)雜志. 2014(08)
[9]地表參數(shù)反演及城市熱島時(shí)空演變分析[J]. 王天星,陳松林,閻廣建. 地理科學(xué). 2009(05)
[10]上海城市熱島效應(yīng)形成機(jī)制及空間格局[J]. 戴曉燕,張利權(quán),過(guò)仲陽(yáng),吳健平,栗小東,朱燕玲. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2009(07)
碩士論文
[1]Hadoop下基于CA-Markov模型的土地利用變化預(yù)測(cè)方法研究[D]. 李爽.江西理工大學(xué) 2018
本文編號(hào):3016804
【文章來(lái)源】:大氣與環(huán)境光學(xué)學(xué)報(bào). 2020,15(02)
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【部分圖文】:
圖1三個(gè)時(shí)期的南京市熱島強(qiáng)度分級(jí)圖
150??大氣與環(huán)境光學(xué)學(xué)報(bào)??15卷??用基于輻射傳輸方程法反演得到的20:17年熱島強(qiáng)度分級(jí)圖(圖2)驗(yàn)證模擬精度,利用IDRISI的GIS空間??分析模塊,分別統(tǒng)計(jì)熱環(huán)境反演圖和模擬圖的各熱島類(lèi)型的柵格數(shù)量,如表G所錄,2017年模擬結(jié)果相對(duì)??實(shí)際反演結(jié)果的各熱島類(lèi)型的平均誤差為5.39%,其中次低溫區(qū)的模擬誤差最大,達(dá)到9.52%,中溫區(qū)模擬??誤差最小,達(dá)到2.83%,各熱島類(lèi)型的模擬精度均在90%以上,說(shuō)明模擬結(jié)果精度較高,利用CROSSTAB??模塊對(duì)2017年實(shí)際反演得到的熱島強(qiáng)度分級(jí)圖 ̄模擬圖進(jìn)行疊加分析,以獲取模擬結(jié)果的KaPPa系數(shù),??通常認(rèn)為,當(dāng)Kappa系數(shù)小于40%時(shí),兩圖像間一致性較差,模擬精度較低;當(dāng)Kappa系數(shù)介于40%與??75%之間時(shí),表示兩圖像間一致性一般,誤差比較明顯,模擬效果不夠理想;當(dāng)Kappa系數(shù)大于75%時(shí),??認(rèn)為兩圖像間一致性較高,誤差較小,模擬結(jié)果具有較高的可信度.本次模擬結(jié)果Kappa系數(shù)為78.36%,;??模擬精度較高,表明基于CA-Markw模型模擬熱環(huán)境分布具有可行性,可以用于熱環(huán)境空間格局變化的??模擬預(yù)測(cè)分析。??W?(b)??圖2?2〇17年南京市熱環(huán)境反演圖(左)與模擬圖(右)??Fig.2?Inversion?and?simulation?thermal?environment?of?Nanjing?in?2017??表6?2017年南京市熱環(huán)境模擬精度分析??Table?6?Acctirar.y?analysis?of?simulation?th^rniral?environment;?of?Nanjing?in?2017??Heat?is
第2期?郭繼強(qiáng),等:基于CA-Mark〇v模型的南京市熱環(huán)境格局演變及預(yù)測(cè)分析?151??N??high?temperature?zone??sub-high?temperature?zone??mid-temperature?zone??sub-low?temperature?zone??low?temperature?zone??圖3?2024年南京市熱環(huán)境模擬圖??Fig.3?Simulation?thermal?environment?of?Nanjing?in?2024??根據(jù)2024年熱島強(qiáng)度分級(jí)面積統(tǒng)計(jì)結(jié)果(表7),各熱島等級(jí)面積比例順序?yàn)橹袦貐^(qū)?>?高溫區(qū)?>?次??高溫區(qū)>?欠低溫區(qū)?>?低溫區(qū)5與2CH7年相比,2〇24■年的中溫區(qū)面積減少了?123.41?km%面積比例下降??了?3.78%?,?2〇24年高溫區(qū)面積延續(xù)了增長(zhǎng)的趨勢(shì),共增加了?M.96?km2,面積比例由2〇17年的23.33%上??升為26.23%,增幅相比2010?2017年有所下降,而次高溫區(qū)面積則M著增加^^由2017年的504?km2增長(zhǎng)??到630.91?km\其面積比例增加了?3.86%,大于2010?2017年的增幅.2017?2024年低溫區(qū)及次低溫區(qū)面??積延續(xù)了減少的趨勢(shì),低溫區(qū)面積減少了?69.52?km'次低溫區(qū)面積減少了?28.83?km2?,綜合以上分析,??2CU7?2024年南京市熱島效應(yīng)呈現(xiàn)持續(xù)增強(qiáng)的趨勢(shì),今后在保持經(jīng)濟(jì)建設(shè)快速發(fā)展的同時(shí),有必要進(jìn)一步??采取相關(guān)措施以緩解日益嚴(yán)重的城市熱島效應(yīng).??表7?2024年熱島強(qiáng)度分級(jí)面積統(tǒng)計(jì)??Table?7?Area?of?heat?island
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]南京市熱島效應(yīng)與景觀格局的動(dòng)態(tài)研究[J]. 郭繼強(qiáng),潘潔. 林業(yè)資源管理. 2019(03)
[2]南京江北新區(qū)城市規(guī)劃對(duì)區(qū)域熱環(huán)境影響的WRF模擬研究[J]. 劉祎,祝善友,周洋,張海龍,丁文. 長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境. 2019(02)
[3]景觀格局對(duì)杭州城市熱環(huán)境年內(nèi)變化的影響分析[J]. 盧惠敏,李飛,張美亮,楊剛,孫偉偉. 遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2018(03)
[4]基于Landsat時(shí)間序列數(shù)據(jù)的重慶市熱力景觀格局演變分析[J]. 鄧睿,劉亮,徐二麗. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2017(08)
[5]西安市景觀格局與城市熱島效應(yīng)的耦合關(guān)系[J]. 王耀斌,趙永華,韓磊,奧勇,蔡健. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2017(08)
[6]地理元胞自動(dòng)機(jī)模型研究進(jìn)展[J]. 趙莉,楊俊,李闖,葛雨婷,韓增林. 地理科學(xué). 2016(08)
[7]長(zhǎng)沙市熱力景觀空間格局演變分析[J]. 徐雙,李飛雪,張盧奔,周磊. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2015(11)
[8]南京市市域熱場(chǎng)分布與景觀格局的關(guān)聯(lián)分析[J]. 周雅星,劉茂松,徐馳,方芳,鐘晶晶,張明娟. 生態(tài)學(xué)雜志. 2014(08)
[9]地表參數(shù)反演及城市熱島時(shí)空演變分析[J]. 王天星,陳松林,閻廣建. 地理科學(xué). 2009(05)
[10]上海城市熱島效應(yīng)形成機(jī)制及空間格局[J]. 戴曉燕,張利權(quán),過(guò)仲陽(yáng),吳健平,栗小東,朱燕玲. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2009(07)
碩士論文
[1]Hadoop下基于CA-Markov模型的土地利用變化預(yù)測(cè)方法研究[D]. 李爽.江西理工大學(xué) 2018
本文編號(hào):3016804
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