基于晝夜溫差的城市熱環(huán)境研究.pdf

1、分類號(hào)：分類號(hào)：密級(jí)：密級(jí)：同等學(xué)力人員申請(qǐng)學(xué)位學(xué)位論文論文題目（中文）論文題目（中文）基于晝夜溫差的城市熱環(huán)境研究基于晝夜溫差的城市熱環(huán)境研究論文題目（外文）論文題目（外文）StudyonUrbanThermalEnvironmentbasedonDiurnalTemperatureRange研究生姓名究生姓名閆志剛閆志剛學(xué)科、專業(yè)學(xué)科、專業(yè)大氣科學(xué)大氣科學(xué)氣象學(xué)氣象學(xué)研究方向研究方向城市環(huán)境遙感城市環(huán)境遙感學(xué)位級(jí)別學(xué)位級(jí)別碩士導(dǎo)師姓

2、名、職稱導(dǎo)師姓名、職稱王澄海王澄海教授教授張興贏張興贏研究員研究員論文工作論文工作起止年月起止年月2016年5月至月至2017年4月論文提交日期論文提交日期2017年4月論文答辯日期論文答辯日期2017年6月學(xué)位授予日期學(xué)位授予日期校址：甘肅省校址：甘肅省基于晝夜溫差的城市熱環(huán)境研究基于晝夜溫差的城市熱環(huán)境研究摘要摘要晝夜溫差（包括地表溫度晝夜溫差和冠層溫度晝夜溫差）是一個(gè)全球變化研究領(lǐng)域中的一個(gè)重要參數(shù)，在植物生理，水文，氣象，環(huán)境等

3、領(lǐng)域都是一個(gè)非常重要的環(huán)境因子。陸面蒸散等一系列地球表面的物質(zhì)和能量交換過(guò)程均受到晝夜溫差的重要影響。因此，深入探討晝夜溫差的時(shí)空分布特征，是深入理解和研究陸地表面過(guò)程和全球變化的關(guān)鍵。與常規(guī)的氣象觀測(cè)方法相比，遙感無(wú)疑提供了一種有效獲取大范圍晝夜溫差時(shí)空信息的新途徑。目前，在城市熱環(huán)境研究方面，主要集中于地表熱島和冠層熱島的研究。地表溫度遙感產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用，為研究地表熱島模擬、監(jiān)測(cè)等提供了重要的數(shù)據(jù)支持；相比于地表溫度遙感產(chǎn)品在城市熱

4、環(huán)境研究中的廣泛應(yīng)用，由于遙感冠層溫度反演存在理論上的難點(diǎn)，遙感冠層溫度產(chǎn)品則應(yīng)用相對(duì)較少，站點(diǎn)觀測(cè)數(shù)據(jù)仍然是城市冠層熱環(huán)境研究的重要數(shù)據(jù)源。本文基于目前城市熱環(huán)境的研究現(xiàn)狀分析，首先提出一種基于遙感數(shù)據(jù)獲取冠層溫度晝夜溫差的算法，在無(wú)需分別獲取準(zhǔn)確白天和夜間溫度的前提下，該算法基于改進(jìn)的溫度植被指數(shù)特征空間構(gòu)建冠層溫度晝夜溫差的反演模型。模型引入地表溫度晝夜溫差（LSurfaceTemperatureDiurnalRangeDTsR）

5、和飽和植被指數(shù)（maxNmalizedDifferentialVegetationIndex，NDVImax）概念，通過(guò)對(duì)干邊濕邊的線性擬合以及飽和植被指數(shù)的優(yōu)化選擇，獲取了基于遙感數(shù)據(jù)的冠層溫度晝夜溫差（NearsurfaceairtemperaturediurnalrangeDTaR），并通過(guò)站點(diǎn)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行精度驗(yàn)證。其次，結(jié)合研究區(qū)行政區(qū)劃以及地表覆蓋數(shù)據(jù)，分析了地表溫度晝夜溫差和冠層溫度晝夜溫差的時(shí)空分布特征以及與地表覆蓋的關(guān)系

6、，從新的參數(shù)角度探討了研究區(qū)熱環(huán)境的時(shí)空分布特征。本研究得到以下結(jié)論：1.溫差植被指數(shù)模型適用于年時(shí)間尺度的冠層溫度晝夜溫差反演。通過(guò)站點(diǎn)觀測(cè)數(shù)據(jù)驗(yàn)證，在NDVI取值為0.725時(shí)，北京市冠層溫度晝夜溫差觀測(cè)值和實(shí)測(cè)值的RMSE小于1℃。2.地表溫度晝夜溫差在不同時(shí)間尺度上分布各異。月尺度以“倒鐘形”分布形式為主，季尺度以“L型”分布形式為主。在空間分布上，城六區(qū)和遠(yuǎn)郊區(qū)縣作為兩個(gè)組別，分別表現(xiàn)出了不同的空間分布特點(diǎn)，其中城六區(qū)與遠(yuǎn)郊區(qū)