基于TM數(shù)據(jù)的萊州市熱島與土地利用覆蓋關(guān)系研究.pdf

1、伴隨經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高速發(fā)展,城市規(guī)模不斷擴(kuò)大。城市建筑物在有限的空間里迅速累積并不斷擴(kuò)張,同時(shí)人口也愈發(fā)向城市集中,人為熱迅速增長(zhǎng),這使得城市熱島效應(yīng)引起了廣泛關(guān)注。城市熱島會(huì)造成氣候舒適度下降、能源消耗加劇、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量惡化、人感染呼吸系統(tǒng)疾病以及氣象災(zāi)害等諸多方面的問(wèn)題。在城市土地覆蓋從近自然的狀態(tài)向以建筑、公路等為主的人工景觀轉(zhuǎn)變的城市化過(guò)程中,城市土地覆蓋的改變成為引起熱島效應(yīng)的主要原因之一。
　　本文以1995年和2009年

2、兩期Landsat TM影像為基礎(chǔ),采用Artis&Camahan的輻射校正溫度反演法,分別得到兩期的萊州市地表反演溫度分布圖,并利用歷史同期氣溫平均值對(duì)反演結(jié)果進(jìn)行了精度驗(yàn)證,證明反演結(jié)果有效。再通過(guò)等距離法將熱島分為五個(gè)等級(jí),分別為強(qiáng)熱島、弱熱島、無(wú)熱島、弱負(fù)熱島和強(qiáng)負(fù)熱島,劃定強(qiáng)熱島與弱熱島作為城市熱島區(qū),從而確定了萊州市熱島的位置和分布范圍。之后再利用遙感影像,采用逐步逐層分類(lèi)法對(duì)土地覆蓋類(lèi)型進(jìn)行了提取,得到水體、植被、建筑和硬

3、化路面以及其它等四種土地覆蓋類(lèi)型的分布圖。結(jié)合兩個(gè)時(shí)相的地表反演溫度分布圖、地表溫度分級(jí)圖、土地覆蓋類(lèi)型分布圖以及相關(guān)屬性的統(tǒng)計(jì)結(jié)果,分別借助改進(jìn)型水體指數(shù)、歸一化植被指數(shù)和不透水率指數(shù)進(jìn)行計(jì)算,收集樣本像元溫度屬性進(jìn)行線(xiàn)性相關(guān)分析,分析了水體、植被、建筑和硬化路面等三種土地覆蓋類(lèi)型與萊州市熱島之間的關(guān)系。本文還采用緩沖區(qū)分析法,統(tǒng)計(jì)各緩沖區(qū)中各土地覆蓋類(lèi)型的像元平均溫度值,得到海岸帶對(duì)城市熱島的影響。得出結(jié)論如下:
　　(1)兩

4、個(gè)時(shí)相的地表反演溫度圖,均表現(xiàn)出地表溫度分布不均勻、熱量在局部地區(qū)聚集的現(xiàn)象,這說(shuō)明兩個(gè)時(shí)相的城市熱島現(xiàn)象都非常明顯。
　　(2)城區(qū)溫度明顯高于郊區(qū)溫度,熱量呈現(xiàn)由四周向城區(qū)集聚的現(xiàn)象。
　　(3)根據(jù)熱島面積統(tǒng)計(jì)結(jié)果得出,與1995年相比,2009年萊州市熱島的范圍更大,并且熱量積聚特征更加明顯,熱島強(qiáng)度明顯加強(qiáng)。
　　(4)根據(jù)土地覆蓋類(lèi)型分布圖,與1995年相比,2009年萊州市建筑和硬化路面面積明顯增大,城區(qū)

5、明顯向四周擴(kuò)張。
　　(5)綜合各圖變化,萊州市熱島的擴(kuò)張方向與建筑和硬化路面的擴(kuò)張方向呈現(xiàn)出較強(qiáng)的一致性,并且城市熱島的分布范圍與建筑和硬化路面的分布也同樣呈現(xiàn)出較強(qiáng)的一致性。
　　(6)根據(jù)收集的樣本像元平均溫度值,地表溫度與歸一化差異水體指數(shù)呈顯著的負(fù)相關(guān)性,與歸一化植被指數(shù)呈顯著的負(fù)相關(guān)性,與不透水率呈顯著的正相關(guān)性。也就是說(shuō),城市熱島與水體呈負(fù)相關(guān)性,與植被呈負(fù)相關(guān)性,與建筑和硬化路面呈正相關(guān)性。
　　(7)