厦门精细化城市热岛日变化特征的初步研究
城市化进程中城市热岛景观格局演变的时空特征_以厦门市为例_黄聚聪
第32卷第2期2012年1月生态学报ACTA ECOLOGICA SINICA Vol.32,No.2Jan.,2012基金项目:国家自然科学基金青年基金项目(40901218);福建省科技计划重点项目(2010H0020)收稿日期:2010-12-07;修订日期:2011-05-30*通讯作者Corresponding author.E-mail :xfzhao@iue.ac.cnDOI :10.5846/stxb201012071745黄聚聪,赵小锋,唐立娜,邱全毅.城市化进程中城市热岛景观格局演变的时空特征———以厦门市为例.生态学报,2012,32(2):0622-0631.Huang J C ,Zhao X F ,Tang L N ,Qiu Q Y.Analysis on spatiotemporal changes of urban thermal landscape pattern in the context of urbanisation :a case study of Xiamen City.Acta Ecologica Sinica ,2012,32(2):0622-0631.城市化进程中城市热岛景观格局演变的时空特征———以厦门市为例黄聚聪1,2,3,赵小锋1,2,*,唐立娜1,2,邱全毅1,2(1.中国科学院城市环境与健康重点实验室,中国科学院城市环境研究所,厦门361021;2.厦门市城市代谢重点实验室,厦门361021;3.中国科学院研究生院,北京100049)摘要:热岛效应作为城市化过程中产生的特有环境问题,对其形成和演变规律的研究有助于人们提出有效的应对措施。
以厦门市为研究对象,利用1987—2007年等时间间隔、同时相的5景Landsat TM /ETM+遥感影像数据进行地表温度反演,在此基础上使用景观格局指数分析厦门城市热岛景观格局随城市化进程演变的趋势。
10.2--城市热岛卫星遥感监测评估技术导则试行_1980069598284405
附件城市热岛卫星遥感监测评估技术导则(试行)2019年8月编写说明本导则规定了城市热岛卫星遥感监测评估的相关技术要求,为城市热岛卫星遥感监测评估的技术方法、指标体系、专题图制作、报告编写提供依据。
本导则由中国气象局综合观测司委托国家卫星气象中心、北京市气象局组织编写。
本导则的修改和解释权归中国气象局综合观测司。
本导则主要编写人员:韩秀珍、栾庆祖、徐榕焓、王慧芳、刘诚、刘勇洪、权维俊、张硕、郭锐、宋巧云。
目录1.总则 (1)1.1编制目的 (1)1.2编制依据 (1)1.3适用范围 (1)2.术语及符号 (1)3.城市热岛卫星遥感监测评估技术流程 (2)4.城市热岛卫星遥感监测 (4)4.1地表温度(LST)反演 (4)4.1.1 FY-3D星MERSI-II 250米地表温度分裂窗反演算法 (4)4.1.2 FY-3B星VIRR 1000米地表温度分裂窗反演算法 (4)4.1.3 FY-3A/B/C星MERSI 250米单通道地表温度反演算法 (4)4.2城市地表高温监测 (4)4.3城市热岛监测 (5)4.3.1 城市热岛监测指标 (5)4.3.2 郊区背景的划定方法 (5)5.城市热岛卫星遥感评估 (6)5.1区域城市热岛评估 (6)5.2时间序列热岛评估 (7)6.地表高温及城市热岛监测专题图制作 (8)6.1图要素及布局 (8)6.2参考附色 (10)6.3专题图规范引用文件 (11)7.城市热岛卫星遥感监测评估报告编写 (12)7.1日尺度城市热岛监测评估报告 (12)7.2月/季/年尺度城市热岛监测评估报告 (12)附录A ................................................................................................................错误!未定义书签。
附录B ................................................................................................................错误!未定义书签。
城市热岛时空特征及其影响因素
城市热岛时空特征及其影响因素城市热岛时空特征及其影响因素引言随着城市化进程的加速,城市热岛现象成为一个全球性问题,并对城市居民生活和环境造成重大影响。
本文将探讨城市热岛的时空特征以及影响因素。
一、城市热岛的时空特征1. 年内变化:城市热岛现象在不同季节和时间段内具有显著差异。
夏季是城市热岛最明显的时候,尤其是在炎热的天气条件下。
冬季城市热岛现象较弱,甚至可能消失。
2. 日内变化:城市热岛现象随着时间的变化而变化。
白天,城市热岛效应表现为市区温度高于郊区,而晚上则相反。
这与城市地表材料的热惯性和建筑物热辐射特性有关。
3. 空间变化:城市热岛现象存在空间分异。
通常来说,城市中心区具有最明显的热岛效应,而郊区、绿地和水体等开阔区域则较为凉爽。
城市化的程度、建筑物密度和绿地覆盖率等因素会影响城市热岛的空间变化。
二、城市热岛影响因素1. 城市化程度:城市化程度越高,城市热岛现象越明显。
高密度的建筑物和大面积的硬质地面都会使城市吸收更多的太阳辐射热量,并在夜间释放。
此外,城市材料的热容量相对较低,热惯性也较弱,加剧了城市热岛现象。
2. 绿地覆盖率:绿地的存在可以降低城市的热岛效应。
植被具有良好的蒸散作用和调节温度的能力,在夏季可以降低地表温度,并提供阴凉空气。
因此,绿地覆盖率越高,城市热岛效应越弱。
3. 水体存在:水体具有较高的热容量和热惯性,可以吸收和释放大量的热量,起到调节城市温度的作用。
城市周围的水体不仅可以减少城市的热岛效应,还可以提供凉爽的微风和水面的蒸发,增加城市的舒适度。
4. 建筑特征:建筑物的高度和密度对城市热岛效应有重要影响。
高层建筑会阻挡风流,抑制热对流,增加热辐射。
同时,高密度建筑会使地表积聚更多的热量,加剧城市热岛现象。
5. 污染物排放:城市污染物的排放也会影响城市热岛效应。
大量的排放物会形成气溶胶和颗粒物,减少太阳辐射到达地面的能量,并增加大气层的吸热。
这将使城市更容易发生热岛效应。
基于遥感技术的厦门城市热岛效应研究的开题报告
基于遥感技术的厦门城市热岛效应研究的开题报告一、研究背景与意义随着城市化进程的不断推进,城市面积逐渐扩大,城市化与工业化加速推进,城市人口逐步增加,城市的温度逐年上升,城市热岛效应的影响越来越大。
城市热岛效应是指城市相对于周边地区气温升高的现象,城市热岛效应普遍存在于城市化程度高、建筑密度大、人口密度高的城市。
厦门是一个发达的沿海城市,城市化进程快速发展。
伴随城市化的快速推进,城市的环境问题也随之出现,其中城市热岛效应是一个十分突出的问题。
如何研究城市热岛效应并采取有效措施进行调控,是当前城市规划和管理中的重要问题之一。
通过遥感技术获取城市地表温度信息,研究厦门市热岛效应特征与成因,对于制定有效的城市规划和管理方案具有重要意义。
因此,对厦门市城市热岛效应进行深入研究,有着重要的现实和理论意义。
二、研究内容和研究方法1. 研究内容(1)热岛效应定义及成因研究(2)厦门市热岛特征分析(3)遥感技术在城市热岛效应研究中的应用(4)厦门市城市规划和管理建议2. 研究方法(1)对城市地表温度进行遥感获取(2)利用GIS技术分析厦门市热岛空间分布特征(3)分析影响厦门市热岛效应的主要因素(4)提出针对厦门市城市规划和管理方面的建议三、研究预期成果通过对厦门市城市热岛效应的研究,预计可以获得以下成果:(1)厦门市城市热岛效应的形成机理和影响因素系统分析;(2)厦门市城市热岛效应的空间分布特征;(3)利用遥感技术对厦门市城市热岛效应的监测与分析技术;(4)提出厦门市城市规划和管理方面的建议,促进城市可持续发展。
四、可行性分析该研究涉及的技术并未过于复杂,且所需材料大部分可以通过现有的实地授权和遥感数据获取,具有可行性。
此外,该研究对于厦门市城市规划和管理具有实际指导作用,研究结果的应用前景广阔。
五、研究计划预计在未来的六个月内,开展以下研究工作:第一阶段:通过文献调研和现场考察,深入了解热岛效应的概念和成因,分析厦门市城市热岛的基本特征。
厦门市热岛效应及变化
2.1.3辐射温度、植被、水分三者之间的关系
为了了解三者之间的关系,提出了进一步的研究。从来自于穗帽变换的 NDVI、RVI和绿色指数,从中现出一个作为代表。由表二可知,NDVI与表面温 度负相关。表面温度与NDVI及湿度指数的相关性(如图4)
2.2厦门城市热岛的原因 1.覆盖材料的表面差异 2.市区的结构 3.无孔表面的增加及植被覆盖的减少 4.城市与郊区获得的太阳辐射能量不同 5.人工热的发热量不同
Ts =
ln( K 2
K1 / R TM
6
+ 1)
− 273 . 15
Ts表面辐射温度 , ℃ K1为1260.56(TM)或1282.71 (ETM+),mW/(cm2·ster·µm) K2为20.776(TM)或60.609(ETM+) ,mW/(cm2·ster·µm) 经过计算把数字转变为辐射温度, 变为33.3℃(1989), 经过计算把数字转变为辐射温度,21.1变为 变为 ℃ ), 16.6变为 变为31.6℃(2000)。两年分别比郊区高4.8 ℃ ,3.4 ℃。 ℃ )。两年分别比郊区高 变为 )。两年分别比郊区高 1.2热红外图像的处理 热红外图像的处理 为了揭示热在厦门的空间分布,热红外图像必须用几种图像处理 技术加强。首先图像通过线性分段延伸和一个3×3的低通滤波器记录 并纠正,这样在假模型中增强了植被覆盖的对比以及突出了热区域。 然后用密度切片增强图像来揭示城市热岛的强度。为了提高城市热岛 的可视化,利用TM/ETM+6的亮度值创造了数字量度温度模型。这就 可以利用三维图像观察城市热岛。
2 结果与分析
2.1厦门市的城市热岛现象 2.1.1表面温度分布特点
1989高温区主要分布在厦门岛的老城区、海昌、杏林。可以看出2000 年高温分布明显增多,杏林是温度最高的地区,集美的大部分地区以 及海昌新工业区也被高温包围。厦门岛的热岛主出现在老城区、铁路、 机场、工业区、东渡码头等地区。
《2024年城市热岛效应成因的研究与分析》范文
《城市热岛效应成因的研究与分析》篇一一、引言随着城市化进程的加速,城市热岛效应逐渐成为全球关注的焦点。
城市热岛效应是指城市地区的气温高于周边农村或自然地区的气温的现象。
这一现象不仅对城市居民的生活质量产生影响,还对城市生态环境和气候产生深远影响。
本文旨在研究城市热岛效应的成因,分析其影响因素,并探讨相应的应对策略。
二、城市热岛效应的成因1. 建筑结构与布局城市中的高楼大厦、道路广场等建筑结构,以及不透水地面的大量使用,导致地表热量难以有效散发。
此外,建筑物的布局往往密集,缺乏通风和散热的空间,使得热空气难以迅速流通,进一步加剧了城市内部的温度升高。
2. 人为热源的排放城市人口密集,大量的人为活动如工业生产、交通运输等都会产生大量的热能排放。
这些热能排放到大气中,使得城市地区的温度进一步升高。
3. 植被覆盖率的降低城市中的绿地、植被等具有吸收热量、调节气温的作用。
然而,随着城市化的推进,大量绿地被建筑物和道路所取代,导致城市植被覆盖率降低,降低了城市的自然降温能力。
4. 城市气候特点城市气候特点也会对热岛效应的产生起到重要作用。
例如,城市地区的云层较薄,对地面的保温作用减弱;同时,城市地区的风速往往较低,不利于热量的散发。
三、影响因素分析1. 经济发展水平与产业结构经济发展水平和产业结构是影响城市热岛效应的重要因素。
经济发展水平越高,人为热源的排放量往往越大;而重工业、交通运输等产业的结构也会对热岛效应产生重要影响。
2. 城市规划与建设城市规划和建设对热岛效应的产生有着直接的影响。
合理的规划布局、绿地布局和通风设计等可以有效地降低热岛效应的程度。
3. 气候条件与环境因素气候条件和环境因素也会对热岛效应产生影响。
例如,夏季高温、湿度大、风速低等气候条件会加剧热岛效应的程度;而环境因素如大气污染、雾霾等也会对热岛效应产生一定的影响。
四、应对策略与建议1. 优化城市规划与建设在城市建设过程中,应注重合理规划布局,增加绿地和公共空间的面积,降低建筑密度,提高通风和散热的效果。
《2024年城市热岛效应成因的研究与分析》范文
《城市热岛效应成因的研究与分析》篇一一、引言随着城市化进程的加速,城市热岛效应已成为全球范围内关注的热点环境问题。
城市热岛效应是指城市地区的气温高于周边乡村或自然地区的气温的现象。
这一现象对城市生态、环境和人类生活均产生重要影响,本文将就城市热岛效应的成因进行深入的研究与分析。
二、城市热岛效应的概述城市热岛效应是城市化进程中产生的特殊气候现象。
由于城市区域大量建筑、道路等人工构造物的存在,以及人口密度高、工业集中等因素,导致城市区域的气温明显高于周边地区。
这一现象在夏季尤为明显,给城市环境和人类生活带来诸多挑战。
三、城市热岛效应的成因分析1. 人工构造物的影响:城市中大量的建筑、广场、道路等人工构造物,其热传导性、热容量和热辐射性等与自然地面存在显著差异,导致城市地表温度升高。
2. 植被覆盖率的降低:相较于自然环境,城市地区的植被覆盖率较低,植被对地表温度的调节作用减弱,导致地表温度上升。
3. 能源消耗与工业排放:城市地区能源消耗大,工业生产过程中排放的热量以及大量机动车尾气排放的热量也是导致城市气温升高的重要因素。
4. 空气流动性的减弱:城市高楼林立,空气流动性减弱,不利于热量的扩散和转移,加剧了城市热岛效应。
5. 城市人口密集:城市人口密集,人类活动产生的热量也是导致城市气温升高的原因之一。
四、研究方法与数据支持为了更深入地研究城市热岛效应的成因,我们可以利用遥感技术获取城市地表温度数据,通过对比不同区域的温度数据,分析城市热岛效应的分布特征和变化规律。
此外,还可以结合气象数据、土地利用数据等,综合分析城市热岛效应的成因。
五、对策与建议针对城市热岛效应的成因,我们可以采取以下措施来缓解和应对:1. 增加城市绿化面积:提高植被覆盖率,种植遮荫树和绿篱等,以降低地表温度和改善空气质量。
2. 优化能源结构:推广清洁能源,减少化石能源的使用,降低工业和生产过程中的热量排放。
3. 合理规划城市建设:在城市建设过程中,充分考虑热岛效应的影响,合理布局建筑、道路等构造物,提高城市的通风性和空气流动性。
城市热岛效应研究进展与发展趋势
城市热岛效应研究进展与发展趋势随着全球气候变暖和城市化飞速发展,越来越多的人进入城市,城市热岛现象对城市环境和居民健康产生很大的影响,受到许多学者和公众的关注。
文中简要回顾了城市热岛效应概念的由来和度量方法及其时间、空间分别特征;详细阐述了城市下垫面改变、人为热释放、大气污染和气象条件四个城市热岛主要形成因子;全面归纳了气象资料法、定点观测法、流动观测法、遥感测定法和数值模拟法五种城市热岛监测方法;系统总结了其对城市气候、水文、大气环境、生物习性、能量代谢和居民健康六个影响方面;探讨了如何采取新型建筑材料、减少人为热量排放、科学合理规划城市和增加绿地水体面积四种途径减缓城市热岛措施;最后展望了城市热岛在研究内容和研究方法的发展方向。
标签:城市热岛;热污染;热岛强度;分布特征;监测方法随着我国城镇化进程飞速发展和城镇化水平的不断提高,越来越多的农业人口进入城市变成城镇居民,《2012中国新型城市化报告》显示,2011年我国城市化率首次突破50%,这意味着我国一半以上的人口将居住在城镇里。
快速城镇化积极推动了我国经济发展,但同时也带来了一些环境问题,城市热岛效应是其中之一,它是一种城市热污染。
城市热岛效应是指城区气温高于周边村郊的现象,因而系统研究城市热岛效应不仅能为城市规划和可持续发展提供理论依据,也对保障身心健康具有重要的现实意义。
1 城市热岛的定义和度量1.1 城市热岛的定义城市热岛现象最早见于记载的可能是1818年英国出版的《伦敦气候》一书。
作者Luck Howard在对伦敦城郊气温进行同时对比研究后最先发现伦敦城区气温比郊区高的现象[1]。
随后直到1958年,Manley[2]首次将这种城区气温高于郊区的现象命名为“城市热岛效应”。
1.2 城市热岛的度量1982年,Oke[3]将城区温度最大值与郊区温度的差值定义为城市热岛强度。
通常,城市热岛的强弱一般用城市气温与郊区同期气温差值的大小来表示,称为“城市热岛强度”。
城市热岛效应的研究进展与展望
城市热岛效应的研究进展与展望城市热岛效应的研究进展与展望引言:城市热岛效应是指城市相对于周围乡村和自然环境而言,温度明显升高的现象。
由于城市化进程不断加速,城市热岛效应在全球范围内变得越来越明显。
对于人类生活和城市发展而言,城市热岛效应已经成为一个重要的问题。
本文旨在回顾城市热岛效应的研究进展,并对未来的研究方向进行展望。
一、城市热岛效应的成因1. 城市建设和活动释放的热量:城市的建筑和交通活动释放了大量的热量,使城市温度升高。
2. 城市表面热容量和导热性的变化:城市表面主要由混凝土、沥青等材料构成,这些材料具有较高的热容量和导热性,导致城市比周围环境更容易吸收和储存热量。
3. 城市绿地缺乏:城市绿地覆盖率低,缺乏植被覆盖,绿色空间少,导致城市热岛效应进一步加剧。
二、城市热岛效应的影响1. 城市热岛效应对人类健康的影响:城市热岛效应导致城市内部温度升高,使城市居民面临着更高的热应激风险,特别是在夏季。
高温天气与心血管疾病、呼吸系统疾病等健康问题密切相关。
2. 城市热岛效应对能源消耗的影响:城市热岛效应使城市需求更多的空调和冷气设备,从而增加能源消耗和温室气体排放。
3. 城市热岛效应对城市气候和水循环的影响:城市热岛效应改变了城市气候和降水分布,影响城市内的气象条件和水资源利用。
三、城市热岛效应的研究进展1. 温度场测量与模拟:通过遥感技术、地面观测设备等手段,研究者们对城市热岛效应进行了大量的温度场测量与模拟研究,揭示了城市内不同区域的热岛特征和时空分布规律。
2. 影响因素分析:研究者们通过对城市口径变化、热特征、植被覆盖率、土地利用等因素的综合分析,深入研究了城市热岛效应的影响因素,为城市规划和设计提供了理论依据。
3. 热岛效应的生态修复:研究人员通过增加绿地、改善城市建筑材料等方式,探索了降低热岛效应的生态修复方法。
四、城市热岛效应的展望1. 城市规划与设计:未来的城市规划和设计应该更加重视城市热岛效应的问题,通过绿色建筑和景观设计等手段,降低热岛效应的强度和影响。
城市热岛的遥感研究进展
参考内容
随着全球城市化进程的加速,城市热岛效应成为研究热点。本次演示将综述 城市热岛效应的研究进展,包括定义、成因、研究方法和未来研究方向。
一、城市热岛效应的定义及成因
城市热岛效应是指城市中心的气温高于周边地区的现象。主要成因包括:城 市化进程中大量硬质地面取代了自然地表,导致地表热传导能力降低;城市建筑 群、道路等设施释放的大量热量;以及城市生产生活产生的温室气体导致大气污 染等。这些因素共同作用,使得城市中心的气温高于周边地区,形成了城市热岛 效应。
城市热岛效应演变与成因遥感研 究现状
城市热岛效应的起源可以追溯到20世纪初,为了满足日益增长的能源需求, 城市快速发展,大量工业和交通排放的温室气体增加,导致城市气温升高。此外, 城市地表材料的改变,如混凝土和沥青的大量使用,以及城市规划的不合理,如 绿地和水体面积的减少,也是城市热岛效应的重要原因。
遥感技术在城市热岛效应研究中发挥了重要作用。通过遥感技术可以获取大 范围、实时、动态的城市地表信息,包括温度、辐射率、反射率等参数,从而揭 示城市热岛效应的演变过程和影响因素。目前,国内外研究者已利用遥感技术对 不同城市的热岛效应进行了广泛研究。
城市热岛效应演变与成因遥感研 究方法
城市热岛效应演变与成因遥感研究方法主要包括数据采集、处理和数据分析 三个步骤。
结论与展望
本次演示对城市热岛效应演变与成因遥感研究进行了综述,探讨了遥感技术 在城市热岛效应研究中的应用和价值。通过遥感技术,研究者可以获取大范围、 实时、动态的城市地表信息,揭示城市热岛效应的演变过程和影响因素,为城市 规划和环境管理提供科学依据。然而,目前的研究还存在一些不足之处,例如数 据精度、空间分辨率的限制,以及模型复杂度和预测精度的提高等问题。
2022-2023 学年上学期高一年级学业水平测试-202302月厦门质检地理
2022-2023学年上学期高一年级学业水平测试地理试题全卷满分100分,考试用时75分钟。
★祝考试顺利★注意事项:1.答题前,考生须在试题卷、答题卡规定的位置填写自己的准考证号、姓名。
考生应认真核对答题卡上粘贴的条形码的“准考证号,姓名”与考生本人准考证,姓名是否一致。
2.回答选择题时,选出每小题答案后.用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再涂选其他答案标号。
回答非选择题时,将答案写在答题卡上。
写在本试卷上无效。
3.考试结束,考生必须将试题卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共20小题,每小题3分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
福建武夷山土壤类型多样。
表1为武夷山南部2处土壤剖面的位置及相关资料。
据此完成1~2题。
表11.与红壤相比,该地的紫色土A.发育较成熟B.通气性较好C.保水性较好D.质地较黏重2.与红壤相比,该地的紫色土腐殖质层较薄,主要是由于A.径流冲刷较强B.成土母质的风化较弱C.水热条件较好D.微生物分解速率较高气辉是相关大气组分受太阳辐射激发所放射的微弱光述,其强度与大气温度之间具有较强的正相关性。
地球上的气辉现象主要出现在I00~160千米的高度。
此外,太阳系部分行星也能观测到气辉现象。
据此完成3~4题。
3.地球上的气辉现象发生在大气垂直分层中的A.对流层B.平流层C.臭氧层D.高层大气4.除地球外,若仅考虑距日远近的因素,太阳系其他行星的气辉强度由大到小的排序是A.金星、火星、木星B.木星、火星、金星C.火星,金星,木星D.火星、木星、金星地质历史时期,中国六盘山盆地发生火山喷发后,二氧化碳浓度升高,引起盆地内湖水盐度异常,导致鱼群大量死亡。
科研工作者在该地发现了大量狼鳍鱼化石和同一时期的恐龙足迹化石。
据此完成5~6题。
5.该地区大量狼鳍鱼化石形成于A.前寒武纪B.古生代C.中生代D.新生代6.在“二氧化碳浓度升高→……→狼鳍鱼死亡”的因果链中,被隐藏的推理过程是;A.大气削弱增强→蒸发减弱→湖水盐度下降B.大气温度升高→蒸发加剧→湖水盐度上升C.太阳辐射增强→气温升高→湖水盐度上升D.植被减少→地表径流增加→湖水盐度下降根据林区相对反射率,能够识别植被的垂直结构和形态特征。
城市热岛遥感调查
城市热岛遥感调查城市热岛(Urvan Thermal Island)是城市气候中的一个显著特征,其成因在于人类对原有自然下垫面的人为改造。
以沙石、混凝土、砖瓦、沥青为主的建筑所构成的城市工厂林立、人口拥挤、交通繁忙等,人为热的释放量大大增加,加上通风条件较差,热量扩散慢,造成城市气温高于四周效区气温,这种现象称为“城市热岛效应”,有时也统称为城市热岛。
随着城市经济和社会的发展,城市人中的不继增加,城市规模的迅速扩展,城市热岛效应变得突出。
城市热岛效应虽然以城区温度明显增高为主要标志,但城市热岛这一现象的产生实际上表明自然环境的人为改变,它的出现往往同时伴随有植被覆盖空洞、志市干岛(湿度小于郊区)、城市霾岛(城区废气、尾气形成的烟雾所笼罩)甚至由于近年流行玻璃幕墙建筑材料,城市也出现污染现象。
因此,利用卫星多通道遥感资料进行综合调查,有利于对城市热岛产生的环境影响形成较全面的认识。
1、城市“热岛”调查遥感信息源城市热岛反映的是一个温差的概念,只要城市与郊区有明显的温差,就可以说存在了城市热岛。
因此,一年四季都可能出现城市热岛。
但是,对于居民生活的影响来说,主要是夏季高温天气的热岛效应。
娄底城市“热岛”遥感调查采用的遥感信息源为2002年9月的Langdsat-7卫星数据。
其轨道技术参数见表。
2、城市“热岛”分布调查遥感图像处理本次调查所用遥感数据处理软件为ENVI,遥感数据为美国Landsat-7的ETM数据中的第6波段,其波长为10400—12500nm (热红外)其空间分辨率为60米。
TM6最适于用来解译中小比例尺的热场公布及热量资源。
ETM6接收的是与地表温度的高低相对应的强度不等的热红外辐射。
因此通过ETM6所接收到地地面各处热辐射值大小可以直接反映出地表温度的相对高低。
通过研究表明,ERM6的数据(探测到地地表物体的热红外辐射值)可还原成辐射亮度,并做出等温线图,与常规气象资料结合,可反映气候资源分布,通过卫星图像多时像的对比,可分析工作区范围内月、季、年热量资源的变化情况。
基于 Landsat 8的城市热岛效应研究初探--以厦门市为例
A Pr e l i mi n a r y S t u d y o n t he Ur b a n
He a t I s l a nd Ef ie c t Ba s e d o n La n d s a t 8: Ca s e o f Xi a me n Ci t y
t i o n.
Ke y wo r d s : L a n d s a t ;s u r f a c e t e mp e r a t u r e ;u r b n a h e a t i s l a n d;mo n o—w i n d o w lg a o i r t h m
O 引 言
随着 中 国经 济 的高速 发 展 , 城 市 化进 程 的不 断推 进 ,
度 图上 看 , 郊 区气温 变 化很 小 , 而 城 区高 温 区在 温度 图上 就 像是从 海 里 突 出海 面 的 岛 屿 , 因 此 形象 地称 这 种 效 应 为 城市 热 岛 。 不 少学 者对 厦 门市 的城 市热 岛效 应进 行 研究 , 例如,
第3 7卷 第 2期
2 01 4年 2 月
测 绘 与 空 间地 理 信 息
G EO MA I C S& S P AT I A L I NF oR MA T I oN TE C HN0L OG Y
V o 1 . 3 7, N o . 2 F e b ., 2 01 4
基于 L a n d s a t 8的 城 市 热 岛 效 应 研 究 初 探 以厦 门 市 为 例
肖胜聆 等研究了厦门市热 岛效应与植被覆盖的关 系, 徐
涵 秋等探 讨 了厦 门市 城市 发 展与 城 市 热 岛之 问 的密 切关
系 ; 李禺 等分析了厦 门港湾地区填海造地 活动的热
城市热岛效应研究进展
城市热岛效应研究进展(S7 城市气象精细预报与服务)白杨,王晓云,姜海梅,刘寿东(南京信息工程大学,南京,210044)摘要:随着城市规模的高速发展和城市人口的急剧膨胀,城市下垫面结构的急剧变化和城市人为热排放的迅速增加所引起的城市热岛效应已逐渐成为严重影响城市人居环境和居民健康的重要因素。
城市热岛效应研究已成为城市气候和区域气候研究中的热点问题。
本文综述了城市热岛的概念,概括阐述了城市热岛的形成主要受城市下垫面改变、人为热排放、自然植被以及区域气候的影响,重点介绍了地面气象资料观测法、遥感监测法和边界层数值模式模拟法三种城市热岛效应的研究方法并总结了前人研究进展和主要成果。
发现由于对城市热岛效应的分析和研究不够完善和深入,分析热岛的方法存在天然的缺陷,城市下垫面本身具有的复杂性,科学的研究方法没有与高科技的监测分析手段相结合,导致解决问题的措施不全面、不彻底或者过于简单化和表面化。
在方法上,传统方法局限于宏观大尺度范围内分析城区和郊区的热岛关系,而从微观小尺度上研究的较少。
目前的城市热岛研究一般侧重于单纯的城市大气环境问题,内容比较局限,后期的模拟在城市边界层下部的研究较少。
另外由于近地层非均一下垫面的复杂性和不完整性给数值模拟带来了一定困难。
最后,本文总结了城市热岛效应研究中的难点问题并展望了未来的发展方向。
基于城市热岛效应的研究现状,应当注意在开发利用新技术的同时,不忽视传统检测手段的使用,结合空间遥感技术和边界层模拟的技术,形成4S(即RS遥感技术,GPS全球定位系统,GIS地理信息系统,EIS 环境信息系统)技术的多平台多尺度综合应用体系。
在研究尺度上,不能只研究热岛效应在大尺度、中尺度下对城市气候的影响,还应研究其在全球气候改变后受到的影响,其热力和动力作用对全球气候变化过程的作用。
关键词:城市热岛;城市气候;研究进展随着全球经济的迅速发展,越来越多的人口集中于城市居住。
据联合国人居署统计,到2010年,全世界约有一半人口居住在城市[1]。
城市热岛时空特征及其影响因素
城市热岛时空特征及其影响因素城市热岛时空特征及其影响因素一、引言城市热岛效应是指城市相对于周边地区温度升高的现象。
近年来,随着城市化进程的加快,城市热岛效应成为了城市发展面临的挑战之一。
了解城市热岛的时空特征以及影响因素对于城市规划和管理具有重要意义。
本文旨在探讨城市热岛的时空特征及其影响因素,以期为城市可持续发展提供参考。
二、城市热岛时空特征1. 日变化特征城市热岛效应在一天中的变化较为明显。
白天,城市中建筑物、道路等具有较高吸热能力的人工表面向周围环境辐射热量,导致城市表面温度升高。
夜间,城市中的建筑物和道路释放白天吸收的热量,使得城市温度高于周围乡村地区。
2. 季节变化特征城市热岛效应在不同季节间也存在差异。
夏季是城市热岛效应最为明显的季节,城市夜间温度常常高于周边地区5-8℃。
冬季,由于城市化区域的保温效果较好,城市表面温度相对较低。
3. 空间分布特征城市热岛效应的空间分布不均匀。
一般而言,城市中心区的热岛效应最为显著,而随着距离中心区的增加,热岛效应逐渐减弱。
不同城市的热岛效应差异较大,主要受城市规模、建筑密度、绿化覆盖率等因素影响。
三、城市热岛影响因素1. 都市化进程随着城市化进程的推进,建筑物、道路等人工表面覆盖面积在增加,导致城市热岛效应的加剧。
大量的建筑和人工硬化地表,使得热量无法得到有效散发,从而引发城市温度升高。
2. 建筑物特征高层建筑、密集的建筑布局等因素增加了夏季日照时间,使得房屋表面受到更多的阳光辐射。
同时,高楼大厦也限制了风的流通,减少了自然通风的效果,进一步加剧了城市热岛效应。
3. 道路和交通道路对城市热岛效应有着重要影响。
城市道路表面通常采用黑色沥青,能够吸收更多的太阳辐射热量,从而导致道路温度升高。
此外,大量车辆排放的尾气也增加了城市空气中的热量。
4. 绿化覆盖率绿化覆盖率是调节城市热岛效应的重要手段。
通过增加绿地、树木等植被覆盖,可以减少太阳辐射直接热量的吸收,提供阴凉和蒸发散发的机会,从而有效降低城市温度。
城市热岛效应强度的时间变化规律
城市热岛效应强度的时间变化规律下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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城市热岛效应变化趋势
城市热岛效应变化趋势
随着城市化的加剧,城市热岛效应(Urban Heat Island,简称UHI)也呈现出一定的变化趋势。
其中主要表现为以下几个方面:
1.UHI强度逐渐增加:随着城市中建筑物、道路、车辆等热源的不断
增加,城市表面的热平衡不断被破坏,导致热岛效应的强度不断增加。
2.UHI空间分布逐步扩散:随着城市化进程的不断推进,城市的范围
不断扩大。
与此同时,城市中新建的建筑物、道路、车辆等热源也在不断
增加,使得UHI现象逐步扩散到城市周边的区域。
3.UHI季节变化明显:在夏季,由于城市中热源的影响,城市热岛效
应最为明显;而在冬季,城市中人为热源较少,城市热岛效应明显减弱。
4.人类活动对UHI的影响逐渐凸显:人类活动对城市热岛效应的影响
逐渐凸显,如城市绿地的减少、车辆尾气等的排放等,加剧了UHI现象的
发生和发展。
综上所述,城市热岛效应变化趋势需要引起人们的高度重视。
在城市
规划与建设过程中,需从源头上减少热源的排放,加强城市中绿化建设,
并开展相关政策和技术的研究与实践,尽可能减少城市热岛效应的发生和
影响。
城市热岛效应的产生及研讨方法
城市热岛效应的产生及研讨方法工摘要:本文在简述城市化进程中城市热岛效应内涵的基础上,分析了城市热岛效应产生的原因和热岛效应给人们的工作、生活带来的不利影响,介绍了城市热岛效应研究的几种方法,探讨了遥感技术应用于城市热岛效应的前景及进一步研究的意义。
关键词:城市化热岛效应遥感前景1 热岛效应产生的原因热岛效应是由多方面的原因造成的,主要原因是城市规模不断扩大和城市迅速发展,城市中高楼林立,建筑物高度集中。
城市地面导热性比松土或湿土高出数倍,并且热容量很高,散热速度快,大量接受太阳辐射,并积蓄能量,吸收和反射、辐射的热量大量被积聚、截留在不太流通的城市街道空间,从而产生热岛效应。
热岛的产生还受到地理条件和自然条件的影响,街道的走向对城市通风的影响也是热岛产生的原因。
城市人口集中,空调的密集使用排出热气,进入空气,形成一个恶性循环。
垃圾废弃物集中,汽车尾气排放的CO2也是城市热岛产生的原因之一。
同时有利于减少热岛强度的因素在城市中又被削弱,首先,在城市中缺乏高大的树木以及灌木和草地,特别是高大的乔木,因为植物能有效地阻挡、吸收太阳辐射、净化空气、减轻热岛强度;其次,建筑物阻碍空气流通,风速减小。
另外,城市中水体缺乏,蒸发量少,植被缺乏,蒸腾量也少,也增加了热岛强度。
2 热岛效应的危害2.1 夏季发病率提高。
夏季中暑与高温关系十分密切,每年都有因高温而中暑甚至引发死亡的事情发生,尤其在日最高温度超过37℃时,中暑病人、患肠胃疾病病人和高血压、冠心病发作的病人明显增加,由于高温导致死亡的人数也明显增加,温度升高与中暑的死亡率成正比关系。
2.2 光化学污染加剧。
在高温季节,汽车尾气和工厂排放的废气中的氮氧化物和碳氢化物,经光化学反应形成一种浅蓝色的烟雾,在热岛的影响下,形成二次污染物,不易沉降,空气混浊,造成散射光,显著降低能见度,水平视程缩短,不利于车辆的行驶安全,对人的眼睛有强烈的刺激作用,也容易引发呼吸道感染。
成都市2021级一诊地理试题
成都市 2021 级高中毕业班第一次诊断性检测文科综合地理第Ⅰ卷(选择题,共 44分)一、选择题:本大题共 11 小题,每小题 4 分,共44分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 该企业推出的首款燃油车借鉴了国际某著名汽车品牌的外观设计,主要目的是A.降低生产成本B.降低市场风险C.拓展国际市场D.加强技术合作2. 该企业发展成为全球领先的新能源汽车制造商,主要依赖于A.政策扶持B.市场潜力C.科技创新D.产业基础3. 2022年,该企业主动停止燃油车生产,主要是为了A.降低企业生产成本B.降低消费者用车成本C.提高汽车研发费用D.提升新能源汽车产能21世纪以来,厦门城市化进程加快,城区面积不断增加,城市热岛效应日益凸显。
市政府拟通过调整城市用地的地表因素,创建更佳的宜居环境,其中工业用地调整幅度较小。
图 2示意厦门岛不同土地利用类型与该市乡村均温的差值(单位:℃)。
据此完成4~5题。
4. 图中甲、丙区域主要土地利用类型分别是A.林地、湿地B.建筑用地、林地2C.耕地、湿地D.建筑用地、耕地5. 该市工业用地调整幅度较小的主要原因是①人口密度小②经济发展需要③建筑密度大④热岛效应弱A.①②B.②③C.③④D.①④图3示意我国某城市1月不同天气状况下草地地表平均温度的日变化情况。
据此完成6~8题6. ①、②、③曲线示意的天气状况分别为A.晴天、阴天、多云B.多云、晴天、阴天C.晴天、多云、阴天D.多云、阴天、晴天7. 1月该市草地地表平均温度最高可达22℃的原因是A.太阳辐射强B.地面反射强C.地面辐射强D.大气逆辐射强8. 推测该城市可能是A.银川B.呼和浩特C.济南D.拉萨某科研团队以内蒙古高原的草地和大兴安岭的林地为对象,研究其物候特征对气候变化的响应。
图4为该科研团队绘制的1980—2015 年林地和草地生长季始期、末期的变化趋势图。
据此完成9~11题。
9. 1980—2015年林地生长季A.较草地长,且逐渐变短B.较草地长,且逐渐变长C.较草地短,且逐渐变长D.较草地短,且逐渐变短10.推测1980—2015年研究区域春季气候变化趋势为A.暖湿B.暖干C.冷湿D.冷干11.1980-2015 年,草地生长季末期变化的主要原因是A.气温降低B.降水增加C.光照减弱D.蒸发加剧第Ⅱ卷(非选择题,共160分)二、非选择题:共 160分。
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Keywords
UHI Effect, Refined Temperature Data, The Ordinary Kriging Method, UHI Index
厦门精细化城市热岛日变化特征的初步研究
孙琼博1,徐熔焓2,张
1 2
玲1,陈德花1
厦门市气象台,福建 厦门 国家卫星气象中心,北京
收稿日期:2018年9月4日;录用日期:2018年9月14日;发布日期:2018年9月21日
Primary Research on the Characteristics of the Refined Change of Heat Island in Xiamen
Qiongbo Sun1, Ronghan Xu2, Ling Zhang1, Dehua Chen1
1 2
Xiamen Meteorological Center, Xiamen Fujian National Satellite Meteorological Center, Beijing
th th st
Received: Sep. 4 , 2018; accepted: Sep. 14 , 2018; published: Sep. 21 , 2018
Abstract
Urban heat island (UHI) effect refers to the phenomenon caused by urbanization that surface temperature and atmospheric temperature in urban area are higher than those in surrounding suburbs. It is a remarkable characteristic of urban climate system. Using temperature data set of meteorological station has been an important method to research the space-time changes of UHI. With the development of observation technology, more refined temperature data is used to research the more detailed characteristics of UHI. This research is based on hourly temperature data of regional automatic weather station (AWS) to analyze the characteristics of daily space-time changes of UHI in Xiamen. The algorithm applied the ordinary Kriging method that was used in spatial interpolation to calculate grid field temperature data, and delimit the urban and suburbs by land-cover data. The results indicate that UHI intensity is higher in night than in daytime, and the impact of heat island effect is greatest at 00 o’clock. It’s mainly distributed in the north of the Xiamen urban and the areas around suburbs that are low-te.2.1. 气温插值方法 本研究在对加密台站气温资料进行空间插值时, 采用普通克里金(Ordinary Kriging)插值方法, 将台站 气温插值成空间分辨率为 1 km 的格点数据。克里金法由 Matheron (1971) [12]提出,是从变量相关性和变 异性出发,对区域化变量的取值进行无偏、最优估计的一种统计方法,该方法的最佳适用条件是变量存 在着空间相关性。普通克里金(OK)是应用最广、最普遍的克里金方法之一,其计算公式为:
孙琼博 等
3.2. 城市热岛时空演变
厦门城市热岛时空演变如图,整体呈现东南至西北方向城市热岛效应逐渐递减的空间格局。如图 3 可知,白天气温较高的时候即 09 时至 16 时,城市热岛效应较弱,且没有出现强热岛效应。而厦门热岛 主要在夜间,热岛强度最大出现在夜间 00 时,该时刻强热岛影响范围主要在厦门岛内北部、海沧区、集 美区、翔安区的环岛区域。
Open Access
1. 引言
城市热环境作为城市气候的显著特征,被认为是主导城市生态环境的重要因素之一[1] [2]。热岛效应 是指由于城市化所引起的城市地表及大气温度高于周边郊区的现象,是城市气候最显著的特征之一[3] [4]。 引起热岛效应的原因有很多,如地表的热辐射特性差异,不透水层下垫面的蒸腾作用,生产生活中人为 的热排放等等[5]。如何定量监测城市热岛的动态变化及其特征分析已经成为城市生态环境研究及合理城 市规划的重要内容。 城市热岛研究由观测资料的不同可分为基于台站气温资料和基于遥感地表温度数据[6] [7] [8] [9]。 台 站气温资料具有时效长、准确性高的优势,一直被作为研究城市热岛时空演变规律的重要手段。除了常 规的台站气温资料,更加精细化的自动站气温资料也被用于研究城市热岛的更多细节特征。目前国内外 已经开展许多长时间大范围的城市热环境研究[10] [11],但针对城市内部精细化的热岛日变化研究还较少。 王艳姣(2009) [10]利用 TERRAPMODIS 遥感反演的地表温度资料,对 2000~2006 年北京城市热岛季节变 化特征进行了研究表明:热岛强度的季节性差异主要与太阳辐射强度、地表植被覆盖状况和城市人为热 释放等的季节性变化密切相关。 张硕(2017) [11]通过改进乡村背景选择算法建立一种在区域或全球尺度上 相对简单合理的 SUHI 估算方法,并引入热岛面积、热岛比例指数等指标开展珠三角城市群热岛时空分 布特征分析及定量评估。 本研究利用加密自动站气温资料分析厦门精细化城市热岛的日变化特征,以期加深对厦门城市热环 境的认识,为城市规划、城市气候承载力分析提供一定的科学依据。
3. 结果与分析
3.1. 气温日变化特征
经过空间插值后的逐小时 00 时至 23 时格点气温时空分布如图 2,其中,由于 14 时台站气温缺测数 值较多,故将其剔除不参与计算分析。由图 2 可知,厦门市 24 小时气温呈现明显日变化特征,从 00 时 气温逐渐升高,在 13 时气温值达到最大,00 时至 02 时气温比 21 时至 23 时气温低。从厦门市气温空间 分布上看,整体呈现东南向西北方向逐渐降低,温度较高的区域是集美区、同安区。
DOI: 10.12677/ccrl.2018.75043 399 气候变化研究快报
孙琼博 等
Figure 1. Distribution map of land cover type in Xiamen 图 1. 厦门市土地覆盖类型分布图
Figure 2. Hourly temperature distribution of Xiamen from 00:00 to 23:00 on September 1st 图 2. 厦门地区 9 月 1 日 00 时~23 时逐小时气温分布图 DOI: 10.12677/ccrl.2018.75043 400 气候变化研究快报
n
Ve = ∑ rj v j
j =1
其中, Ve 为待估计点的值, v j ( j = 1, 2, , n ) 为待估值点周围的点(xj, yj)处的变量值, rj 是其对应的权 重系数,该系数是通过对样本变异函数计算值进行模拟得到的,样本变异函数值计算式为:
= r* ( h )
1 2N h
∑ v ( xi + h ) − v ( xi )
文章引用 : 孙琼博 , 徐熔焓 , 张玲 , 陈德花 . 厦门精细化城市热岛日变化特征的初步研究 [J]. 气候变化研究快报 , 2018, 7(5): 397-402. DOI: 10.12677/ccrl.2018.75043
孙琼博 等
摘
要
热岛效应是指由于城市化所引起的城市地表及大气温度高于周边郊区的现象,是城市气候最显著的特征 之一。台站气温资料一直被作为研究城市热岛时空演变规律的重要手段,随着观测资料的不断发展,更 加精细化的自动站气温资料也被用于研究城市热岛的更多细节特征。本文即基于加密台站逐小时气温资 料,利用克里金插值方法计算格点气温数据,结合土地利用/土地覆盖数据划分城市郊区范围,分析研究 厦门精细化城市热岛的24小时时空演变特征。结果表明,热岛强度夜间大于白天,在00时热岛效应影响 范围最大,主要分布在厦门市岛内北部和岛外的环岛区域的低温区。
i =1
Nh
2
其中 h 为分离距离,Nh 是在(xi + h, xi)之间用来计算样本变异函数值的样本点对数,变异函数的理论模型 有球状模型、指数模型、高斯模型等,本研究采用球状模型。 2.2.2. 城市热岛指数计算 为了消除背景场对分析厦门城市热岛 24 小时变化的影响, 本研究对空间插值后的格点气温数值作如 下热岛指数化处理。按照多数文献研究城市热岛的方法,城市热岛强度定义为城市和乡村气温之差[13], 因此定义热岛指数:
孙琼博 等