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近年来,人们对城市环境的关注使城市热岛研究得到越来越多地重视,如何定量监测、分析和评价城市热岛效应,己成为当前城市气候与环境研究重要的研究内容之一,也是全球变化研究的重要方面。同时随着遥感技术的发展,城市热岛研究也成为定量遥感应用的重要领域。因此,开展城市热岛效应的遥感研究具有十分重要的理论与实践意义。
本文利用遥感数据的优势,提出利用遥感数据来反演地表温度。以长江三角洲地区为例,首先利用MODIS数据,采用劈窗算法反演地表温度。研究结果表明,遥感数据的综合应用是城市地表温度反演的有效途径与方法之一,可获得较合理的地表温度反演结果。这种方法的最大优点就是可以快速、精确获取地表温度。
本文就地表温度反演方法、基于地表温度的区域和局地尺度城市热岛的应用研究进行了深入的研究,主要研究内容及结论如下(1)区域尺度的长江三角洲地区城市热岛研究基于MODIS影像,采用分裂窗算法反演地表温度,对长江三角洲地区城市热岛的空间分布特征与时间变化特征、影响因子进行定量研究,结果表明第一,长三角地区城市化进程最快的三个区域(上海,苏锡常,杭州)处于明显的热场中心。此外浙江的主要城市也都是热场中心。
第二,苏锡常,上海以及浙江沿海城市的高温区由最初的间断高温区演变成片,向纵深和腹地有较大延展。并且沿海城市高温区增加连成一片第三,长江北部的南通地区高温区增长较为明显。
对长江三角洲地区城市热岛的时间演变特征进行定量研究以及城市热岛与土地利用/覆盖变化和各种影响因子之间的关系进行探讨。结果表明,不同的土地利用/覆盖类型对地表温度的空间分布具有重大的影响,城镇用地对地表温度的贡献最大,是城市热岛强度的主要贡献因素,而水体和林地具有较好的降温作用。
(2)局地尺度的长江三角洲地区城市热岛研究-以上海市为例从热岛强度这个角度来分析长江三角洲地区中城市化最为明显的上海地区的城市热岛效应。得出三个基本的结论:
第一,上海地区存在热岛效应,且夏季的城市热岛效应持续增强。
第二,上海地区的热岛效应的情况与大部分南方城市一样,都是夏季明显强于冬季。
第三,上海地区的城市热岛强度与主城区和郊区的平均地表温度成正比。