北京城市热岛效应时空变化遥感分析
城市热岛效应的遥感监测研究
城市热岛效应的遥感监测研究一、引言城市热岛效应是指城市地区在夜间气温上升的现象，是城市化进程中面临的环境问题之一。
众所周知，城市中充满了大量的建筑、车辆和人口等热源，而同时，城市还存在着较多的水泥路面和建筑物表面，它们具有较高的吸热能力和较低的反射率，因此，城市地区在夜间辐射散热能力较弱，温度升高形成了热岛效应。
城市热岛效应不仅对人类的身体健康造成了一定的威胁，而且还对城市的环境、气候和生态系统造成了巨大的影响。
因此，如何准确监测城市热岛效应的形成和发展趋势就成为了一个迫切需要解决的问题。
本文主要介绍利用遥感技术进行城市热岛效应监测的研究现状和方法。
二、城市热岛效应的监测指标城市热岛效应的形成和发展与多种因素有关，如日照、云量、湿度、风向等，因此，进行城市热岛效应的遥感监测需要选择合适的监测指标。
1.地表温度地表温度是城市热岛效应监测最为常用的指标之一。
地表温度是指观测的地表温度，一般使用亮温计、红外线遥感等方法进行监测。
由于城市地表多为水泥、沥青等高反射材料，因此地表温度较高，由此形成的高温区域便构成了城市热岛。
2.植被覆盖率植被覆盖率是反映城市热岛效应的重要指标之一。
城市中的植被覆盖率往往较低，而植被的蒸腾作用可以有效地降低局部的温度，缓解城市热岛效应。
3.热舒适度指数热舒适度指数是用于刻画人体感受热环境的指标，其值取决于空气温度、相对湿度和气流速度等因素。
较高的热舒适度指数往往意味着较强的热不适。
三、城市热岛效应的遥感监测方法随着遥感技术的不断进步，利用遥感技术进行城市热岛效应监测已成为一种有力的手段。
目前，对于城市热岛效应的遥感监测方法主要分为以下几种：1.单波段反演法单波段反演法是基于可见光和红外遥感数据的监测方法，主要利用亮温计测量出地表的温度，再通过热力学原理计算得到区域的热岛强度和范围。
该方法操作简单，但精度较低，仅适用于比较简单的地区。
2.多波段反演法多波段反演法是基于多光谱和高光谱遥感数据的监测方法，可以测量不同光谱波段下的地表温度，精度更高，适合于更为复杂的城市地区监测。
基于遥感的北京市城市化发展与城市热岛效应变化关系研究
收稿日期:2005-10-24基金项目:国家“十五”科技攻关计划项目(2003BA614A -06-04作者简介:王文杰(1970-,男,湖南湘潭人,高级工程师.基于遥感的北京市城市化发展与城市热岛效应变化关系研究王文杰1,2,3,申文明1,2,3,刘晓曼3,张峰3,潘英姿4,5,罗海江3,5(1.中国科学院地理科学与资源研究所,北京100101; 2.中国科学院研究生院,北京100049; 3.中国环境监测总站,北京100029; 4.中国环境科学研究院,北京100012; 5.北京师范大学地理学与遥感科学学院,北京100875摘要:下垫面改变、大量人为热排放及城市区域本身的温室气体排放是导致城市热岛产生的主要原因,城市规模则决定了城市区域热岛效应的影响规模与强度,进而影响区域空气中污染物的扩散.利用1978年以来不同时段的遥感影像对北京城市用地、绿地、归一化植被指数、城市热岛区面积进行了监测,分析了北京市20余年来城市规模的变化及空间布局特征、城市绿地变化、城市热岛效应及其相关关系,旨在为城市合理布局,改善环境状况提供基本信息.结果表明,北京市20余年来城市热岛区面积增长明显,2000年以来四环内由于绿地面积增长、城市结构日趋合理,城市热岛有减缓的趋势.关键词:遥感;城市化;绿地;归一化植被指数;城市热岛效应;亮温中图分类号:X 82012文献标识码:A 文章编号:1001-6929(200602-0044-05Re search on the Relation of the Urbanization and Urban HeatIsland E ffect Change s in Beijing Ba sed on Remote SensingW ANG Wen 2jie1,2,3,SHE N Wen 2ming1,2,3,LI U X iao 2man 3,ZH ANG Feng 3,PAN Y ing 2zi4,5,LUO Hai 2jiang3,5(1.Institute of G eographic Sciences and Natural Res ources Research ,C AS ,Beijing 100101,China ;2.G raduate University of C AS ,Beijing 100049,China ; 3.China National Environmental M onitoringCenter ,Beijing 100029,China ; 4.Chinese ResearchAcademy of Environmental Sciences ,Beijing 100012,China ; 5.School of G eography ,Beijing N ormal University ,Beijing 100875,China Abstract :The urban heat island is mainly caused by the change of underlying surface ,artificial heat emission and discharge of greenhouse gas.The area and intensity of heat region are affected by the magnitude of the city and ,furtherm ore ,they affect the dispersal of the air pollution.The authors m onitored the characteristic of urban region ,green land ,N DVI and the area of urban heat island in Beijing since 1978based on rem ote sensing using Landsat MSS ΠT M ΠET M +data.The relation between urbanization ,green land ,N DVI and urban heat island effect was analyzed.The result of the fast growth of urban heat island area in the whole city was addressed.The heat island region of inner fourth ring of Beijing was decreased as a result of growth of green land and suitable city structure since 2000.It can provide basic in formation for the plan of urbanization and improvement of environmental quality.K ey w ords :rem ote sensing ;urbanization ;green land ;N DVI ;urban heat island effect ;brightness temperature城市热岛是指城区气温高于郊区的现象,是城市气候最明显的特征之一,反映了城市面积扩大对区域环境的影响.城市热岛形成的因素包括下垫面、人为热和温室气体排放3个方面.城市内部下垫面不透水面积大,降水很快从排水管流失,可供蒸发的水分比郊区少;大量人工构筑物改变了下垫面的热属性,沥青、水泥混凝土等人工构筑物具有较小的热容量和吸热快的特性,在相同的环境条件下,比绿地或其他自然下垫面升温快,因而其表面温度明显高于自然下垫面,形成了城市中以人工构筑物为中心的高温区域.城市中排放的大量人为热、温室气体C O 2等也是形成热岛的一个重要原因.近年来,随着我国城市化进程的加快,特别是大城市区域规模的扩大,城市热岛现象日益明显,直接影响到人们的生产与生活,逐渐成为人们关注的重要环境问题.由于遥感技术具有快速、全方位地获取不同空间分辨率、多光谱信息的特征,已成为对城市热岛效应影响因素的监测与分析的有效手段.如采用气象卫星DMSP ΠO LS 数据分析灯光指数来反映区域城市规模与能量释放强度[1],研究城市化发展与区域植物NPP 以及城市热岛关系[2],利用Landsat T M 数据研究城市空第19卷第2期环境科学研究Research of Environmental SciencesV ol.19,N o.2,2006间热环境[3]等均是成功的案例.笔者以北京市20余年来城市规模扩展为研究对象,利用美国陆地卫星Landsat MSSΠT MΠET M+数据进行城市化发展、城市热岛区(亮温异常区、归一化植被指数(NDVI变化及其相关关系的研究,旨在分析北京市城市化发展、城市空间与城市热岛之间的内在关系.1北京城市空间特征与研究区范围北京市自1978年以来发展速度很快,不仅表现在城市规模、交通网络以及基础设施的建设上,还表现在人们生活水平、在国际上的地位等各个方面.由于快速的城市化发展,北京市的城市环境污染、生态质量等是当今政策部门、国内外关注的重要问题.以2004年4月Landsat ET M+数据提取的主城区为研究范围,不同时段的植被指数、城市热岛效应统计均以该范围来分析,城市化扩展按六环向外缓冲10km范围切割成研究区子区域进行分析.2研究方法211数据源与预处理选择6景1978年以来4月的美国陆地资源卫星(轨道:123Π32无云数据作为主要数据源.影像时相分别为1978年(MSS,1984年(T M,1988年(T M,1996年(T M,2000年(ET M+和2004年(T M;用1996年4月法国SPOT多光谱数据作为城区范围提取的对比数据.Landsat T MΠET M+数据预处理流程是根据美国NAS A提供的波段增益参数[3—4],采用式(1[4]进行不同谱段入瞳辐照度还原(或还原地面反射Π辐射量、大气校正,并进行正射纠正,其他数据直接进行影像校正,投影方式为高斯分带投影,制成供信息提取的标准化产品.Lλ=G res Q cal+B res(1式中,Lλ为谱段入瞳辐亮度;Gres 为增益;Qcal为像元量化灰度级别;Bres为偏移值.212城市化扩展与植被信息提取城区面积按六环外缓冲10km切割的子区域作为分类对象,分类按建筑用地、裸土地、绿地、水域划分.在Erdas Imagine814平台支持下,分类方法采用最大似然分类法(maximum likelihood classification,获得土地利用类型分布.植被指数(NDVI反映研究区绿色植被的长势,绿地面积按NDVI与混合像元关系进行统计.北京市城区植被指数根据2004年4月城区范围作为AOI(area of interest,提取1984年以来的Landsat T MΠET M+研究区信息.植被指数计算采用入瞳辐亮度作为输入变量,具体计算公式为:N DVI=(L B4-L B3Π(L B4+L B3(2式中,LB3,L B4分别为B3,B4谱段的入瞳辐亮度能量值.213城市热岛效应专题信息的生成城市热岛区以城区亮温来反映,Landsat T MΠET M+波段6为热红外谱段,亮温反演可通过下式[5]完成:T=K2ln K1ΠLλ+1-273.15(3式中,T为温度,℃;K1,K2为标定常数.北京市1984年以来的5景Landsat T MΠET M+亮温反演,Lλ根据式(1计算获得,K1,K2参数值见表1.反演亮温受影像接收日期、大气、地表点源排放等因素的影响,反演结果采用地面观测的温度进行订正,标准化后进行比较,并剔除高温点源排放造成的亮温异常值.表1Landsat热红外波段反演常数[4—5] T able1Landsat T MΠET M+thermal band calibration constants 项目K1Π(W・m-2・sr-1・μm-1K2ΠK注:sr为立体角单位,单位名称球面度.3北京城市化发展及绿地变化空间分析311北京城区面积扩展分析通过对北京城区专题图的量算分析(见图1,2表明:北京市城区面积由1978年的326km2增长到2004年的834km2,城区面积增长了近116倍,相当于26年来新建了一个原北京城.从增长的分布格局来看,北京市空间增长呈现为以北京故宫为中心,呈“圆饼式”环形向外扩展,形成以二、三、四环构成的主城区,五、六环为城乡结合部的空间分布特征;此外,沿东西长安街、南北中轴路为轴的东西、南北轴线扩展也初具规模,体现了北京市在城市建设过程中的规划的传统文化思想.从北京市城区扩展速度看,北京城市建设可以分为2个明显不同的阶段,即1996年前相对平缓的增长期和1996年以后快速增长期,从变化斜率分析,后一阶段平均年度扩展速度是前一阶段的3倍,反映出北京城市建设的快速增长.由上述分析可知,20余年来北京市城市化呈现急剧发展的趋势,城市规模不断扩大.随着城市的蔓延和扩展,周边的农田、湿地及其他一些自然植被被建筑物、道路等所取代,使下垫面性质发生了明显的改变.54第2期王文杰等:基于遥感的北京市城市化发展与城市热岛效应变化关系研究图1北京20余年来城市扩展特征Fig.1Urban growth of m ore than twenty years inBeijing图2北京20余年来城市扩展梯度变化Fig.2Urban growth speed of m orethan twenty years in Beijing312城市绿地变化分析绿色植被通过光合作用、植物蒸腾以及叶面的吸附作用等,可以使区域达到净化空气、吸收二氧化碳、阻止气温急剧变化的目的.一个城市区域绿地规划布局合理、覆盖率达到一定标准,可以在一定程度上减缓或阻止城市区域热岛的产生.从北京市城区绿地遥感监测结果来看(见表2,2004年北京市城区绿地面积为37413km 2,占研究区面积的4419%,植被指数高的区域在空间上呈星状、簇状分布(见图3,北部区域密度高于南部区域,植被指数值中等的区域遍布于整个城区.表21984年以来北京市城区绿地遥感监测结果T able 2The green land extracted by RS in urban region of Beijing since 1984 年份城区四环内面积Πkm 2所占比例Π%面积Πkm 2所占比例Π%374.344.9123.240.8注:城区指以2004年提取出的建成区范围,2004年以前各期以该范围进行统计,下同.通过对1984年以来北京市4月的绿地监测结果进行分析发现,城区绿地面积总体呈下降趋势,从图32004年4月北京市N DVI 分布特征Fig.3N DVI distribution of urban regionin Beijing on April ,20041984年的7217%下降到2004年的4419%.究其原因,一方面是城市化扩展,占用周边区域的林地、草地与耕地(注:利用N DVI 进行统计,耕地、草地、林地均在统计之内;另一方面是城市化发展,城区建筑物密度增高,城区内绿地面积减少.从表2可见,2000年以来,绿地面积呈上升趋势,这与北京市近年来加大了城市生态保护,包括绿化隔离带、小区绿化建设强度加大,特别是北京为迎接2008年奥运会,进行森林公园建设、交通干道百米绿色带建设等密切相关.从植被指数(N DVI 统计来看(见表3,1984年以来北京城区N DVI 呈下降趋势,四环内N DVI 均值低于北京市城区均值,反映出四环内植被盖度总体小于城区,城区建筑物密度高于城区均值,这与北京市城市建设的实际情况相吻合.从N DVI 极值分布特征来看,规律基本与均值相似,2000年前,研究区尚存在大量的耕地,特别是菜地等农产品种植基地,使研究区N DVI 极值较高,而同时期的四环内区域则相对较低.表31984年以来北京市城区植被指数结果统计T able 3N DVI characteristic of urban region in Beijing since 19840.520.480.450.360.434北京城市热岛效应的演变及其与城市环境之间的关系411北京市热岛分布及变化特征2004年4月美国陆地资源卫星Landsat 热红外波段亮温反演结果表明:北京市城区外围区域亮温明显高于四环以内的区域,且呈环状向外逐渐升高的空间特征,城区北部、西部区域高于南部区域(见图4.从64环境科学研究第19卷下垫面特征分析,裸露地表、混凝土结构的新建筑群,热容小,容易升温,表现出亮温也高,在北京,北部、西部四环以外的区域属于新兴建筑高度密集的区域,开发强度高,加之绿化有一定的时滞性,因此,在影像上表现出这些区域亮温相对高于其他区域.按统计的面积计算,城区4213%,四环内3118%的区域表现为亮温异常区域,具有明显的城市热岛效应特征.图42004年4月北京市城区亮温分布特征Fig.4Brightness temperature distribution of urban region in Beijing in April ,2004从1984年4月以来不同时段的亮温统计结果来看,北京市城区热岛区(亮温≥25℃的区域面积逐年增加,亮温-面积统计特征呈正态分布与正向偏态分布的规律,即相对高亮温区的面积逐渐增加(见图5.从极值分布来看,1996年以前未出现绝对亮温高于35℃的区域,而1996年后的2个时段的同期均出现此类区域.从城区、四环内对比分析来看(见表4,四环内1996年及以前热岛区面积呈增长的趋势,1996年以后则呈现面积缩小的趋势,反映绿化对城市热岛效应的作用,四环外许多新开发区尚未进行全面绿化,或绿化区域尚未形成对增温阻滞能力,而四环内属于相对成熟的区域,近年来的绿化面积扩大,植被的蒸腾作用减缓了城区的热岛效应.412城市热岛效应与城市环境特征的关系将北京20余年来的植被指数、城区面积、城市热岛及绿地指数进行归一化处理(见图6,以分析城市热岛效应与它们之间的关系.从前述分析可知,北京市城市热岛效应与北京城市化扩展正向相关,总体上北京市20余年来城区热岛区面积持续扩大,从1984年的10317km 2增长到2004年的35214km 2,城市热岛区面积增长了2139倍;城区面积则由1978年的326km 2增长到2004年的834km 2,城区面积增长了近116倍.从空间分布分析,四环以内热岛区面积呈下降的趋势,四环以外的热岛区面积持续增长,说明四环外城市建筑强度仍然很大,混凝土结构、裸露区域所占比例高,地面热容小,容易形成热岛区.图5北京市城区亮温统计特征年际变化Fig.5Brightness temperature characteristic change of urban region in Beijing since 1984表41984年以来北京市城区热岛效应遥感反演结果统计T able 4Urban heat island area statistic extractedby RS in Beijing since 1984年份四环内城区热岛区Πkm2非热岛区Πkm2热岛区所占比例Π%热岛区Πkm2非热岛区Πkm2热岛区所占比例Π%96.0206.031.8352.4481.642.3城市热岛区面积、强度与城区绿地覆盖率、植被覆盖类型、植被生长状况呈负相关.监测结果表明,研究区绿地覆盖率逐年降低,从1984年的7217%下降到2004年的4419%.大面积的原有草地、林地、菜地等被74第2期王文杰等:基于遥感的北京市城市化发展与城市热岛效应变化关系研究图6城市热岛效应与绿地、城市规模等因素之间的关系Fig.6The relation between urban heat island effectand green land and the size of city混凝土结构的道路、建筑群所代替,使城区新增许多热岛区.从四环以内的绿地面积与热岛区面积分析来看,随着城区建设的逐渐完成,绿化区面积扩大以及绿化植物的林冠、草地覆盖率的增大,对热岛具有阻滞作用,因此,这几年来,四环内热岛区的面积有下降之势.相反,在四环以外的一些区域,由于开发强度高,及大片工地的存在,加上新开发区的绿化有一个时滞过程,从总体上看,北京市的热岛区仍呈上升之势.此外,城市热岛区面积大小与城市绿地空间分布也密切相关,均匀、簇状分布相结合,有利于减缓城市热岛的形成.理论上,植被指数与城市热岛区面积是呈负相关的,植被指数反映了监测区域绿色植被的长势.从笔者的研究结果来看,植被指数与热岛区面积确实呈负相关关系,但总体不如与城市绿地面积相关性密切,说明城市区域热岛效应与植被的构成还有相当大的关系,通常为乔木>灌木>草本,木本中阔叶>针叶.因此,合理地部署绿地的结构,有利于热岛效应的减缓.5结论a.自1978年以来,北京市城市规模扩大了116倍,形成了以故宫为中心、二至五环为基本构架的“圆饼”状城市分布格局,并沿着东西长安街、南北中轴线方面轴状发展.从城市扩展速度上看,北京城市建设可分为2个阶段:1996年以前的平缓增长期和1996年以后的快速增长期.b.以2004年提取的城区范围作为1984年以来的城市化发展的研究范围,20余年来城区绿地面积逐渐下降,与北京市城市化发展密切相关,从四环以内的绿地面积及分布来看,2000年以来,四环内的绿地面积比例有所上升,空间分布趋于合理,城市景观质量有明显好转.c.1984年以来,北京市城市热岛面积持续增长,从空间分布来看,2000年以来四环内城市热岛区面积则有所下降;四环外由于高强度的开发,热岛区分布沿环线有逐渐上升的趋势.d.城市化规模与城市热岛呈正相关,城市热岛与绿地面积、绿地空间分布、绿地的构成以及长势呈负相关;尽管北京市在四环以外规划了奥林匹克森林公园、朝阳北部绿化带、百米道路绿化带等,由于绿化与混凝土结构建筑建设的时滞关系,城市热岛的减缓还需要相当长的时间.城市区域绿地不足,是造成城市热岛效应的重要原因,因此,进一步加强城市绿地建设,特别是增加生态效应好的绿色植被的建设,有利于进一步降低北京市城市热岛效应的产生.参考文献:[1]Cristina M ilesi,Christopher D E lvidge,Ramakrishna R Nemani,et al.Assessing the im pact of urban land development on net primaryproductivity in the s outheastern United S tates[J].Rem ote Sensing ofEnvironment,2003,86:401—410.[2]Christopher D E lvidge,Baugh K E,K ihm E A,et al.M apping citylights with nighttime data from the DMSP operational line2scan system[J].Photogrammetric Engineering and Rem ote Sensing,1997,63:727—734.[3]陈云浩,李京,李晓兵.城市空间热环境遥感分析格局过程模拟与影响[M].北京:科学出版社,2004.Chen Y unhao,Li Jing,Li X iaobin.The simulation and effect on thepattern and process of urban heat environment by rem ote sensing[M].Beijing:Science Press,2004.[4]G yanesh Chander,Helder D L,M arkham B L,et ndsat25T Mreflective2band radiometric calibration[J].IEEE T ransactions on G eo2science and Rem ote Sensing,2004,42(12:2747—2760.[5]NAS A.Science date users handbook[E BΠO L].http:ΠΠltpw w w.gs fc.-20.(责任编辑:孔欣84环境科学研究第19卷。
北京市气候变化与城市热岛效应研究
北京市气候变化与城市热岛效应研究随着城市化进程的加快，城市面临着越来越迫切的气候变化和环境问题。
北京市作为我国首都和重要的政治、经济、文化中心，无疑是城市气候变化与城市热岛效应研究的一个典型案例。
本文将从北京市的气候变化趋势、城市热岛效应的形成和影响等方面展开讨论。
首先，我们来看北京市的气候变化趋势。
近年来，北京市的气温呈现出明显的上升趋势。
气候数据显示，过去几十年里，北京市的平均气温每十年上升约0.2摄氏度，比全球平均升温速度高出2倍以上。
这种上升趋势主要是由于人类活动产生的温室气体排放，如二氧化碳、甲烷等，加快了地球的温室效应，进而导致了气温的上升。
气候变暖对北京市的环境和生态系统造成了严重的影响，如水资源短缺、生物多样性减少等。
其次，我们来探讨北京市的城市热岛效应的形成和影响。
城市热岛效应是指城市地区相对于周边乡村地区气温较高的现象。
北京市的城市热岛效应在近几十年来日益明显。
城市热岛效应的形成与城市化进程、建筑规模和材料、绿化覆盖率等因素密切相关。
北京市的城市化进程快速，密集的高楼大厦、大规模的道路和人口数量多都是城市热岛效应的重要原因之一。
此外，将大量的建筑材料用于城市建设，如钢铁、混凝土等，使城市接收和释放热量的能力明显增强。
另外，北京市的绿化覆盖率较低也是城市热岛效应加剧的一个重要因素。
这导致了城市中缺乏足够的植被来降低温度，从而加剧了城市热岛效应。
城市热岛效应对北京市的气候和环境产生了诸多负面的影响。
首先，城市热岛效应加剧了气温的升高，使得夏季的高温天气更加难以忍受。
特别是在炎热的夏天，北京市的气温常常比周边地区高出几度，给人们的生活带来了不便和健康问题。
其次，城市热岛效应还加剧了城市的污染程度。
高温天气下，人们需大量使用空调和其他制冷设备，这增加了能源的消耗，进而对环境造成更大的压力。
同时，城市热岛效应还加速了排放物的扩散，导致空气质量恶化。
再者，城市热岛效应还对城市的水资源和生物多样性产生了负面影响。
遥感技术在城市热岛效应监测中的应用
遥感技术在城市热岛效应监测中的应用随着城市化进程的加快，城市面积日益扩大，同时城市发展和人类活动也在不断增加，这导致城市环境问题日益严重，其中城市热岛效应影响最为显著。
城市热岛效应是指城市区域与周边农村或自然环境相比，温度普遍较高，尤其是城市中心地带的温度更高，从而产生的一系列环境问题。
以北京为例，热岛效应时常出现，导致城市热浪和大气污染等严重问题。
为了有效控制城市热岛效应，必须对城市热环境进行监测。
遥感技术是一种非常有效的城市热岛效应监测手段，也是应对城市环境问题的重要工具。
那么，遥感技术在城市热岛效应监测中的应用是怎样的呢？一、遥感技术提供了高分辨率的监测图像遥感技术利用卫星和无人机拍摄的遥感图像，可以提供高分辨率、高空间分辨力和时间序列的数据，从而全面、持续地监测城市环境变化。
通过对遥感图像的处理，可以获取城市热岛效应在空间、时间分布和强度方面的多个参数，如地表温度、表面覆盖和建筑密度等。
这样，在热岛空间范围、热岛强度、温度分布等方面都能够更清晰的反映出城市热岛现象的变化趋势。
二、遥感技术可以监测城市地表温度城市地表温度是反映城市热岛效应最为重要的参数之一，也是遥感监测的重要内容。
卫星和无人机遥感技术能够获取城市地表温度信息，通过不同模型对地表温度进行分析，同时还可以检测出不同地区地表温度的变化情况。
这样，就可以及时监测城市热岛效应的变化趋势和程度，为政府和专家提供科学诊断和分析，制定科学合理的控制措施，进一步保护城市生态环境。
三、遥感技术有助于监测城市绿化覆盖率绿化是缓解城市热岛效应的重要手段，越来越多的城市正在大力发展城市绿化工程，因此对城市绿化覆盖率的监测越来越重视。
利用遥感技术可以高效监测城市绿化覆盖率，在大规模区域的监测中更加优势突出。
不同的遥感数据源（比如Landsat、GF等）都有各自的算法，并配合不同采光几何角度和时空分辨率的处理方法，可以获取不同精度与空间尺度下的城市绿化覆盖度数据。
城市热岛效应的遥感监测及防治对策研究
城市热岛效应的遥感监测及防治对策研究城市热岛效应（Urban Heat Island，简称UHI）是指城市内部温度相对于周围乡村地区更高的现象。
它不仅是城市环境质量问题中的重要组成部分，对人们的生活、社会经济和环境都产生了深远的影响。
本文旨在探讨城市热岛效应的遥感监测及防治对策研究。
一、城市热岛效应的形成机制城市热岛效应是多种因素共同作用的结果，包括地表覆盖类型改变、建筑物的热辐射和建筑热量排放、城市人口密度增加等。
其中，地表覆盖类型改变是影响城市热岛效应形成的主要因素，它会改变能量平衡、影响城市气温和湿度等多个方面。
二、遥感监测城市热岛效应的方法城市热岛效应的监测一直是一个复杂的问题。
传统的监测方法主要是通过气象站点来观测和记录气温和湿度等数据。
但这种方法无法实现对城市微观环境的实时监测。
利用遥感技术监测城市热岛效应，具备实时、高空间分辨率、全面覆盖等优点。
目前常用的遥感监测城市热岛效应的方法主要有以下三种。
1. 利用卫星遥感数据卫星遥感数据是获取全球范围气象信息最主要的手段之一。
通过卫星热红外成像仪可以得到大气、洋面和陆地等表面的热红外图像。
美国国家航空航天局的MODIS（Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer）C6产品提供了城市表面温度产品（MOD11C3）。
MODIS遥感数据还可以获取城市表面反照率等信息，补充城市热岛效应的形成机制。
2. 利用无人机遥感数据无人机比卫星更加灵活，对于城市微观环境的监测更加适用。
无人机可以携带多种遥感传感器，例如热红外传感器、高光谱传感器、雷达传感器等，可以实现对城市热岛效应和土地利用的准确探测。
但是，集成系统的无人机技术仍面临多方面的挑战，例如飞行自动化、数据实时处理等。
3. 利用地面观测和无线传感网络城市热岛效应的形成机制是多种因素共同作用的结果，对于低层大气环境变化的研究需要大量的地面观测。
在城市内使用无线传感网络的形式，可以大规模地实现对城市内各种区域的微观观测。
《2024年1981—2020年北京城市热岛效应时空特征及其影响因素分析》范文
《1981—2020年北京城市热岛效应时空特征及其影响因素分析》篇一摘要本文旨在研究北京自1981年至2020年期间城市热岛效应的时空特征及主要影响因素。
通过对卫星遥感数据的分析和气候统计数据的比对，揭示了北京城市热岛效应的变化趋势和空间分布特征，并探讨了影响热岛效应的主要因素。
本文的研究结果对于理解城市气候变化、制定城市规划和应对热岛效应具有重要参考价值。
一、引言北京作为中国的首都，其城市化进程不断加快，随之而来的是日益严重的城市热岛效应问题。
城市热岛效应是指由于城市化进程中大量建筑、道路等人工下垫面的热力性质改变，导致城市区域温度高于周边农村或自然区域的现象。
近年来，对城市热岛效应的研究逐渐成为城市气候研究的热点。
本文选取北京作为研究对象，通过对其1981年至2020年的卫星遥感数据和气候统计数据进行综合分析，旨在探究该市热岛效应的时空特征及影响因素。
二、研究方法与数据来源本研究采用卫星遥感数据和气候统计数据相结合的方法，对北京城市热岛效应进行定量分析。
卫星遥感数据用于获取地表温度信息，而气候统计数据则用于分析气象因素对热岛效应的影响。
数据来源包括近四十年的卫星遥感影像和气象局发布的城市气候观测数据。
三、热岛效应的时空特征（一）时间特征通过对卫星遥感数据的分析，发现北京城市热岛效应在近四十年间呈现上升趋势。
具体而言，从1981年至2020年，城市中心区域的平均地表温度持续升高，尤其在近十年间，增幅明显。
（二）空间特征空间上，热岛效应主要集中于城市中心区域，并向周边逐渐减弱。
随着城市扩张，热岛效应的影响范围也在不断扩大。
不同区域的地表温度差异明显，其中建筑密集、道路交通发达的区域热岛效应更为显著。
四、影响因素分析（一）城市化进程城市化进程中，大量建筑、道路等人工下垫面的热力性质改变是导致热岛效应的主要原因之一。
随着城市人口和建筑密度的增加，地表覆盖物的热传导和辐射特性发生变化，导致城市区域温度升高。
基于遥感和测绘技术的城市热岛效应监测与分析方法
基于遥感和测绘技术的城市热岛效应监测与分析方法城市热岛效应是指在城市地区，由于人类活动和建筑物的存在，导致城市表面温度高于周边非城市地区的现象。
这一现象在城市化进程中越发显著，给城市生态环境、人居舒适度和能源消耗等方面带来了诸多问题。
因此，基于遥感和测绘技术的城市热岛效应监测与分析方法显得尤为重要。
一、遥感技术在城市热岛效应监测中的应用遥感技术是一种通过人造或自然的传感器获取地球表面特征信息的手段。
在城市热岛效应监测中，遥感技术可以帮助获取大范围、高时空分辨率的地表温度数据，进而分析城市热岛效应的变化和空间格局。
首先，遥感技术可以通过使用热红外传感器来获取城市地表温度。
热红外遥感传感器可以测量地表红外辐射，从而得到地表温度数据。
借助遥感技术，可以对整个城市范围的地表温度进行遥感测量，快速获得热岛效应分布的总体格局。
其次，遥感技术还可以通过计算地表温度与空气温度的差异来评估城市热岛效应。
由于城市中建筑物、道路和车辆等导致地表温度升高，因此地表温度与空气温度之间存在明显差异。
通过遥感数据分析，可以定量评估城市热岛效应的严重程度，并辅助制定相应的城市热岛效应治理策略。
最后，遥感技术还可以利用时间序列分析方法，探究城市热岛效应的演变趋势。
通过连续获取城市地表温度的遥感数据，并进行长期统计和分析，可以揭示城市热岛效应的季节性、年际性和长期变化趋势，为城市规划和生态环境建设提供科学依据。
二、测绘技术在城市热岛效应监测中的应用测绘技术是一种获取地球空间信息并加以处理和分析的手段。
在城市热岛效应监测中，测绘技术可以帮助获取更为详细和准确的地表温度数据，进一步分析城市热岛效应的成因和影响因素。
首先，测绘技术可以通过设置气象站点并安装遥感测量设备，实时监测并记录城市各个地区的地表温度。
通过测绘技术获得的地表温度数据更为准确，可以提供更为精细化的城市热岛效应分布格局和变化趋势。
其次，测绘技术可以帮助获取城市地形和建筑物信息，从而更好地理解城市热岛效应的成因。
地理科学专业论文 基于遥感的城市热岛效应研究
西安交通大学毕业设计（论文）基于遥感的城市热岛效应研究学院名称地理与规划学院专业名称地理科学学生学号12345678学生姓名学生姓名指导教师教授姓名助理指导老师老师姓名202X年X月摘要本文利用丰城市2010年landsat5 TM影像数据，运用遥感数据温度反演和监督分类等数据分析手段，综合研究丰城市地面温度分布与城市土地利用类型间的相关性。
得出城市下垫面及人工热源等因素与城市地面热力场分布息息相关，而水体及城市绿化面积对城市热效应有积极缓解作用等结论。
最后将之与北方大城市的城市热岛效应研究情况相比较，总结出南方中小城市的热岛效应的特点，即热岛效应相对较轻，市中心与郊区温差存在但相对较小，河流与植被对其的影响非常显著。
由此可见，丰城市今后的城市规划发展，应直视城市热岛问题，合理布局城市各项工程用地建设，切实践行城市可持续发展所提倡的“生态城市”建设，制定合理的城市发展战略，力求人工环境与自然环境的统一。
关键词：遥感；热岛效应；土地利用；南方中小城市；丰城市AbstractThe Fengcheng City 2010 landsat5 TM image data, using remote sensing data of temperature inversion and supervised classification data analysis method, a comprehensive study of the Fengcheng City ground temperature distribution and urban land use types of correlation. That urban underlying surface and artificial heat sources and urban ground thermal field distribution have closely relation, and water and urban greening area of urban heat effect is positive the alleviation effect conclusion. Finally compared with the big cities of the north of the urban heat island effect research, summed up the characteristics of the urban heat island effect in medium-sized and small cities in the south.The heat island effect is relatively light, downtown and suburban temperature difference exists but is relatively small, rivers and vegetation on the effect is very significant. Thus, Fengcheng City Urban Planning in the future development should be open urban heat island, reasonable layout of urban projects in the construction, cut practice for urban sustainable development advocated by the "ecological city" construction, formulate rational urban development strategy, strive for the unity of the artificial environment and the natural environment.Key words: RS;urban heat effect;land use;Medium-Small-Sized Cities in the Southern China;Fengcheng City第1章绪论1.1 研究意义及背景在全球变暖和高速城市化的大背景下，世界上许多城市都出现了高强度的城市热岛效应，特别是城市局部地区温度居高不下，给城市居住人口的生产生活带来极大影响。
城市热岛效应的遥感监测与分析研究
城市热岛效应的遥感监测与分析研究随着人类城市化的不断发展，城市热岛效应的问题也愈加严重。
城市热岛效应是指城市地区由于人为活动和建筑导致的热量积累，从而形成城市中心地带相比周边区域更高的温度，这种现象对城市生态环境和气候都产生了严重的影响。
遥感监测是一种通过卫星和无人飞行器等远距离探测技术来获取远程信息的方法。
透过遥感监测技术，我们可以更好地理解城市热岛效应，并探索如何减轻其影响。
以下是城市热岛效应的遥感监测与分析研究的一些主要内容和成果：1. 建立城市热岛效应遥感监测系统为了更好地掌握城市热岛效应的状况，一些研究机构建立了城市热岛效应遥感监测系统。
通过卫星和无人飞行器等方法，这些系统可以获取城市温度、热量积累以及绿化覆盖度等数据。
这些数据是研究城市热岛效应所需的重要基础数据。
2. 分析城市热岛效应的时空分布特征遥感监测技术可以告诉我们城市热岛效应的空间分布以及随着时间的推移其变化情况。
研究表明，在城市中心地带，热岛效应更为明显，而在郊区和城市边缘地带，热岛效应较为不明显。
此外，城市热岛效应随着时间的推移会呈现出不同的时空变化规律。
3. 探究城市热岛效应的成因遥感监测技术不仅仅可以告诉我们城市热岛效应的时空变化情况，还可以帮助我们探究其成因。
城市热岛效应的成因复杂，包括城市建筑和路面的热量积累、车辆和工厂的排放等人为因素，以及土地覆盖变化和气候变化等自然因素。
通过分析这些数据，我们可以更好地理解城市热岛效应的成因以及如何减轻其影响。
4. 研究城市热岛效应的影响城市热岛效应不仅对城市生态环境有影响，还会对人的健康和生活带来负面影响。
例如，在炎热的夏季，城市中心地带的高温环境容易导致人们中暑，这种现象对人们的健康有很大风险。
通过遥感监测技术获取的数据，我们可以更好地研究城市热岛效应对人类健康和生活的影响，进而采取相应的措施减轻其影响。
总之，随着城市化趋势的不断发展，城市热岛效应的情况愈加严重。
遥感监测技术提供了一种有效的方法来监测和理解这种现象。
基于TM影像的北京市城市热岛时空分析
绦 色料 技
第 ２期
基于 ＴＭ 影像 的北京市城市热 岛时空分析
徐庆安， 伟 贺
（ 国地质 大学 地 球科 学与 资源 学院 ， 京 １０ ８ ） 中 北 ０ ０ ３
一
２ 材 料 与 方 法
２ １ 数 据 预 处 理 ．
试验 所用遥感 数据 为 ２０ ０ ７年 ５月 ７ 日和 ２ ０ Ｏ９ 年 ４月 ２ 日 获 取 的 北 京 市 Ｉ ｎ Ｓ ｔ ＴＭ 影 像 。 ６ ｄ ａ７ ａ
ＴＭ 共 有 ７个 波 段 ， 间 分 辨 率 为 ３ ｍ。 图 １ 图 ２ 空 ０ 、
Ａｐｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｐｅ ｕ ｏ ｔ ｒ ｎ Ｆｌ ｅ Ｇａ ｓ ｌ ｕ ａ ｉ ｎ Ｓ ｓ ｅ ｌｃ ｔｏ ｆＡｓ ｎ Ｐｌ ｓ Ｓ ｆ ｗａ ｅ ｉ ｕ ｓ Ｄｅ ｕ ｆ ｒ ｔｏ ｙ ｔ ｍ
Ｃｈｅ ａ ｂｉ ｇ， ｉ ｏ Ｍ ｉ ｇｆ ｎ Ｉｕ Ｚｕ ｉ． ｕ Ａ ｉ ａ， ａｎ ｉ ｎ Ｍ ｏ ｎ Ｍ ａ ｎ ｅ ｇ， ｏ ｉ Ｙ ｈｕ Ｚｈ ｇ Ｉｅ
１ 引 言
城 市 “ 岛 ” 指 城 市 地 区整 体 或 局 部 温 度 高 于 热 是
的 ８ ％集 中在夏 季的 ６７ ８ ，、 有 大雨 。 Ｏ 、 、 月 ７ ８月
周 围地 区 ， 温度 较 高 的城 市 地 区被 温 度较 低 的郊 区
所 包 围 或 部 分 被 包 围 的 现 象 。有 研 究 表 明 城 市 热 岛 是 由特 殊 的 城 市 下 垫 面 、 量 人 为 热 源 和 局 地 大 气 大 环 流 条 件 造 成 的 ， 城 市 热 环 境 效 应 的最 突 表 现 。 是 在 全 球 增 暖 和 高 速 城 市 化 的 背 景 下 ， 市 热 环 境 及 城 其 热 效 应 已成 为 主 导 城 市 气 候 与 环 境 的 基 本 因 素 之
城市热岛效应的遥感分析与应用
城市热岛效应的遥感分析与应用城市热岛效应是指城市地区的地表温度明显高于城市周围的自然环境，尤其是在夏季的白天和夜间更为明显。
城市热岛效应的形成主要原因包括城市建筑物和路面的高反射率、少有绿化覆盖以及大气污染等。
城市热岛效应的影响不仅仅在于气温的升高，同时也会影响城市空气质量、水资源利用以及城市生态系统的平衡等。
因此，对于城市热岛效应的研究和防治具有极其重要的意义。
如何进行城市热岛效应的研究？城市热岛效应的研究可以利用遥感技术进行。
遥感技术通过卫星、航空器、无人机等设备获取地球表面的信息、图像以及其他相关数据，并通过图像处理和分析，是城市热岛效应的研究变得更加容易。
现在我们已经可以通过卫星、无人机等设备获取城市热岛效应的环境信息，包括地面温度、绿化覆盖率、土地利用类型等。
分析这些数据，可以制定出更加有效的城市热岛防治计划，并为城市规划和管理提供可靠的依据。
城市热岛效应的应用城市热岛效应的研究不仅可以为城市的规划和管理提供依据，同时还可以为城市热岛防治提供新的方法和手段。
例如，结合绿化计划和建筑物的建设，可以有效地减轻城市热岛效应的程度。
在城市规划之中，我们还可以考虑通过增加绿化覆盖面积来达到减轻或者消除城市热岛效应的目标。
同时，也可以通过加强建筑物节能设计，减少建筑物反射和吸收太阳能的程度，从而有效地削弱城市热岛效应的程度。
总结一下城市热岛效应的问题对于城市的实际生活造成了很大的困扰。
与此同时，也需要有效地进行防治，才能够保证人们的健康生活。
利用遥感技术分析城市热岛效应，同时结合城市规划和建筑设计应用，可以有效地减少城市热岛效应的程度和影响，为人民创造更加美好的城市生活环境。
北京城市热岛的时空变化分析
北京城市热岛的时空变化分析彭静;刘伟东;龙步菊;胡菊芳【期刊名称】《地球物理学进展》【年(卷),期】2007(22)6【摘要】利用1987、1999、2000、2001、2002和2005年六幅陆地卫星影像研究北京市规划区地表城市热岛（SUHI）．首先用决策树分类法进行分类，得到六幅不同时相的土地利用／覆盖分类图像．根据Artis＆Carnahan算法利用热红外通道的灰度值计算地表辐射亮温，基于分类结果进行比辐射率纠正，计算地表温度．通过分析北京市规划区1987～2005年间地表城市热岛的特征，发现不同土地利用／土地覆盖类型与地表城市热岛有密切关系；2001年、2002年和2005年影像中市区的热岛分布的破碎度增加，由原来的集中分布慢慢向周围扩散，并在市区中心植被覆盖高的区域出现蓝色“凉爽”区；地表城市热岛增加的区域与城市扩展区域一致，城市化过程是城市热岛面积不断增加的主要的原因．【总页数】6页(P1942-1947)【关键词】地表城市热岛;地表温度;北京;城市化过程【作者】彭静;刘伟东;龙步菊;胡菊芳【作者单位】江西省气候中心;中国气象局城市气象研究所;中国农业大学资源与环境学院气象系【正文语种】中文【中图分类】P314【相关文献】1.北京市城市热岛效应时空动态变化遥感监测 [J], 张颖2.北京城市热岛效应时空变化遥感分析 [J], 杨敏;杨贵军;王艳杰;张勇峰;张智宏;孙晨红3.基于TM影像的北京市城市热岛时空分析 [J], 徐庆安;贺伟4.基于遥感影像的北京城市热岛时空演变及其影响因素分析(1992～2008) [J], 甘霖5.北京城市热岛环境时空变化规律研究 [J], 宫阿都;李京;王晓娣;陈云浩;胡华浪因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
城市热岛效应遥感监测研究
城市热岛效应遥感监测研究城市热岛效应是指城市相对于周边地区温度升高的现象。
由于城市中大量的建筑、道路以及机动车等人类活动，城市热岛效应已经成为全球性的环境问题之一。
为了更好地监测和研究城市热岛效应，遥感技术已经被广泛应用。
遥感技术是指通过卫星、飞机等远距离的传感器获取地表信息的一种技术。
利用遥感技术可以获取城市热岛效应的空间分布、时间变化以及影响因素等信息。
其中，遥感监测城市热岛效应主要有以下几个方面：1. 热红外遥感热红外遥感是指利用卫星或飞机上的热红外传感器获取地表温度信息的一种技术。
通过热红外遥感可以获取城市不同区域的温度分布情况，从而研究城市热岛效应的空间分布和影响因素。
2. 气象遥感气象遥感是指利用卫星或雷达等传感器获取大气信息的一种技术。
通过气象遥感可以获取城市周边地区的温度、湿度、风速等气象信息，从而研究城市热岛效应的影响因素和机理。
3. 地形遥感地形遥感是指利用卫星或飞机上的激光雷达等传感器获取地形信息的一种技术。
通过地形遥感可以获取城市地形的高程、坡度、坡向等信息，从而研究城市热岛效应与地形之间的关系。
4. 道路交通遥感道路交通遥感是指利用卫星或摄像头等传感器获取道路交通信息的一种技术。
通过道路交通遥感可以获取城市交通流量、速度等信息，从而研究城市热岛效应与道路交通之间的关系。
通过以上几种遥感技术的监测和研究，可以更加全面地了解城市热岛效应的情况。
同时，还可以提供科学依据和数据支持，为城市规划和环境保护提供参考。
除了遥感技术，还有其他一些方法也可以用来监测和研究城市热岛效应。
例如，地面观测、模拟计算等方法都可以提供有价值的信息。
但是，相比较于其他方法，遥感技术具有获取大范围、高分辨率、多时相的优势，因此被广泛应用。
总之，城市热岛效应是一个全球性的环境问题，对人类生活和健康产生了不可忽视的影响。
通过遥感技术的监测和研究，可以更好地了解城市热岛效应的情况，为城市规划和环境保护提供科学依据和数据支持。
城市绿色空间地表温度的时空演变特征——以北京市六环内区域为例
城市绿色空间地表温度的时空演变特征——以北京市六环内区域为例城市绿色空间地表温度的时空演变特征——以北京市六环内区域为例随着城市化的进程，城市热岛效应成为一个严重的环境问题。
城市中大量的人口和建筑，以及缺乏绿色植被的覆盖，导致城市表面温度升高，形成了热岛效应。
热岛效应不仅对城市居民的生活质量产生了负面影响，还对城市环境和气候产生了不可忽视的影响。
本文以北京市六环内区域为例，对城市绿色空间地表温度的时空演变特征进行研究。
首先，我们收集了北京市六环内的卫星遥感数据和气象站点观测数据，对区域内的地表温度进行分析。
然后，我们利用空间插值方法，将点观测数据插值到整个研究区域，并生成了全区域的地表温度分布图。
最后，我们对各个季节和不同时间段的地表温度进行对比和分析。
研究结果显示，在北京市六环内区域，城市绿色空间对地表温度的调节起到了一定的作用。
在绿地和公园等绿色空间中，地表温度相对较低。
而在建筑密集的商业和居民区域，地表温度较高。
整体上，城市绿色空间能够有效减缓热岛效应的形成。
此外，我们还发现地表温度存在显著的季节变化。
在夏季，地表温度最高，且差异较大；而在冬季，地表温度相对较低。
这与夏季高温和冬季低温的气候特征相符合。
在不同时间段内，地表温度也有明显的变化。
白天，由于日照的作用，地表温度较高；而夜晚，地表温度下降，但在建筑和道路等硬质表面上，仍然保持较高的温度。
在研究中，我们还发现了一些需要重视的问题。
首先，城市绿色空间的覆盖率仍然不足，需要进一步增加。
其次，城市规划应该注重绿色空间的布局，将绿地和公园等绿色空间分散开来，并与建筑区域相结合。
此外，需要加强城市绿色空间的管理和维护，保持其对地表温度的调节作用。
综上所述，城市绿色空间对地表温度的调节起到了一定的作用。
通过研究城市六环内区域的时空演变特征，我们可以更好地理解城市绿色空间对城市热岛效应的影响，并提出相关建议和措施。
希望未来能够更加注重城市绿色空间的建设与保护，实现城市可持续发展综上所述，城市绿色空间对地表温度调节起到了一定的作用，能够有效减缓热岛效应的形成。
热岛效应的遥感监测技术研究与分析
热岛效应的遥感监测技术研究与分析热岛效应是指城市或城市地区相对于周围农村地区温度升高的现象。
由于城市中人类活动和建筑物的热排放，城市的热岛效应明显，这给城市居民的生活和环境带来了许多负面影响，如增加能源消耗、加剧空气污染和气候变化等。
因此，研究和监测热岛效应对于城市发展和环境保护具有重要意义。
遥感监测技术为研究和分析热岛效应提供了一种有效的工具。
遥感监测技术利用卫星、航空和地面观测系统获取地表温度和其他环境参数的信息。
借助遥感技术，我们可以实现对热岛效应的快速、大范围和定量监测。
以下是遥感监测技术在热岛效应研究与分析中的应用。
首先，遥感数据可以用于推测城市的热岛效应强度和空间分布。
通过获取地表温度数据，我们可以对城市和周围农村地区的温度差异进行分析，并绘制温度等值线图或热岛图。
这能够帮助我们了解城市热岛效应的分布规律，发现热岛效应强烈的城市区域。
其次，遥感监测技术可以用于评估城市化过程对热岛效应的影响。
通过和历史遥感数据的对比分析，我们可以了解城市化过程中城市热岛效应的空间和时间演变特征。
同时，我们还可以通过比较不同城市大小、规模和建筑布局对热岛效应的影响，找出减轻热岛效应的有效措施。
第三，遥感监测技术还可以用于评估城市热岛效应对城市气候和环境的影响。
通过获取陆地表面温度和气候要素的数据，我们可以进行气候模拟和预测，评估城市热岛对气候的影响。
此外，遥感监测还可以分析城市热岛效应对周围气候的影响，如降水模式改变、大气稳定度变化等。
通过这些分析，我们可以更好地理解城市热岛效应对气候和环境的影响，并采取相应的措施。
最后，遥感监测技术可以用于评估城市热岛效应的减轻措施的效果。
通过获取不同城市减轻热岛的措施实施后的遥感数据，我们可以对减轻热岛效应的效果进行评估。
比如，绿化、水体增加、建筑物改造等减轻热岛效应的措施可以通过遥感监测来检测其对地表温度的影响。
这对城市规划和管理部门的决策制定提供科学依据。
总之，遥感监测技术为热岛效应研究与分析提供了一种高效、全面和定量的方法。
北京市城市热岛效应时空动态变化遥感监测
北京市城市热岛效应时空动态变化遥感监测张颖【摘要】城市热岛效应(UHI)对城市的发展以及生活社区来说是一个严重的问题.本研究的主要目的是在气温和空间特征方面对北京热岛效应的动态变化进行定量检测,探索热岛效应的潜在影响因素.使用北京地区2000年至2014年15年的MODIS数据与LST数据进行检测,结果显示:2014年64.8％的北京地区温度比2000年高.这项研究表明:北京具有明显的城市热岛效应(UHI),城区中的高温区域(VHTR)更为常见.另外,北京的热岛效应呈现增长的趋势:VHTR从数据统计和空间上都在蔓延.通过分析北京土地覆盖的变化,发现城市区域的增加与植被覆盖的减少可能是热岛效应增长的两个促进因素.对北京五类地区的温度以及污染物进行比较发现这五类地区有着较高的相似度.因此,按照城市规划的规则,提出一些缓解的建议.【期刊名称】《邢台职业技术学院学报》【年(卷),期】2017(034)006【总页数】9页(P59-66,70)【关键词】城市热岛;北京;MODISLST;遥感【作者】张颖【作者单位】邢台学院资源与环境学院,河北邢台 054001【正文语种】中文【中图分类】X16城市热岛效应（UHI）是指在一片地区，其市区温度较高而其周围郊区温度相对较低[1]。
在某些城市热岛比较显著的地区，城市与郊区之间白天温差可达10-15°C，夜间可达5-10°C。
Lake Howard于1833年第一次发现热岛效应，自1990年以来，许多专家和学者就对这个城市现象十分关注，并且在近几十年来发表了大量的研究成果[2-4]。
这些研究推动了城市热岛的理论和方法论朝着一个更广泛的层次发展，同时也证明了其对局部小气候、空气质量、能源消耗和公共健康的深刻影响，这也使得城市热岛成为一个重要的城市问题[5]。
通常情况下，城市热岛是由许多因素造成的，总体来说共有以下三个方面的因素：首先，城市发展过程中建筑物的增加导致了植被的减少，致使城市地区与郊区或农村地表覆盖物差异较大，并且还表现为其它一些特征，如低反射率、高吸热、低散热、高热传导、低辐射发散等；第二，城市的人类活动产生的热量比郊区高许多，这些来源包括加热和制冷处理、家电使用以及运输和工业过程产生的热量；第三，由于空气污染，城市空气密度加大，阻断了热量从地球表面到高空的转移，造成热量滞留并使地表变热。
基于TM影像的北京市城市热岛时空分析
基于TM影像的北京市城市热岛时空分析作者：徐庆安贺伟来源：《绿色科技》2011年第02期摘要：采用2007年、2009 年的2景同期TM遥感影像,分析了北京市的热岛效应时空演化规律。
研究发现:怀柔区和延庆区热岛效应明显且稳定存在,热岛中心主要分布在工业区聚集的地方,植被和水体有减弱热岛效应的作用,所以城市要注意环境治理和绿化。
关键词：遥感;专题绘图仪;热岛效应;亮温中图分类号：P208文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2011）02-0144-031 引言城市“热岛”是指城市地区整体或局部温度高于周围地区，温度较高的城市地区被温度较低的郊区所包围或部分被包围的现象。
有研究表明城市热岛是由特殊的城市下垫面、大量人为热源和局地大气环流条件造成的，是城市热环境效应的最突出表现。
在全球增暖和高速城市化的背景下,城市热环境及其热效应已成为主导城市气候与环境的基本因素之一。
因此研究并治理城市热岛效应，对改善城市生态环境和城市居民的居住环境有重要意义。
北京中心位于北纬39°54′20″，东经116°25′29″。
处于华北平原西北边缘,毗邻渤海湾，上靠辽东半岛，下临山东半岛。
北京与天津相邻，并与天津一起被河北省环绕。
西部是太行山山脉余脉的西山，北部是燕山山脉的军都山。
北京的气候为典型的暖温带半湿润大陆性季风气候，夏季高温多雨，冬季寒冷干燥，春、秋短促。
以2007年为例，全年平均气温14.0℃,1月平均气温-7～-4℃，7月平均气温，25～26℃，极端最低气温-27.4℃，极端最高气温42℃以上。
全年无霜期180～200d，西部山区较短。
2007年平均降雨量483.9mm，为华北地区降雨最多的地区之一。
降水季节分配很不均匀，全年降水的80%集中在夏季的6、7、8月，7、8月有大雨。
2 材料与方法2.1 数据预处理试验所用遥感数据为 2007年5月 7日和2009年4月26日获取的北京市 LandSat7 TM影像。
利用遥感技术评估城市热岛效应
利用遥感技术评估城市热岛效应随着城市化进程的不断加速，城市热岛效应也成为影响城市生态环境和城市人们生活质量的一个重要问题。
城市热岛效应指的是城市相对于周边地区温度更高的现象，其对人们的生活和健康都产生了不良的影响。
因此，为了更加了解城市热岛现象，科学研究和利用现代技术对城市热岛现象进行监测和防治已成为当务之急。
遥感技术发展至今，大大提高了对城市热岛效应的探测能力和分析精度，可以对城市热岛效应的演变进行更为全面、准确的探测和分析。
遥感技术的应用有效地降低了人力、物力、财力成本，并且可以不受地域限制，具有空间解析度高、时间连续性强、数据获取高效等优点。
因此，利用遥感技术评估城市热岛效应具有一定的优势。
1. 遥感技术评估城市热岛效应的原理遥感技术是利用遥感卫星对城市逐级进行观测分析，了解城市热岛效应变化趋势及其分布的一种技术手段。
遥感技术的遥感卫星使用的感应器，主要是搭载红外线探测器、回波雷达及激光雷达的卫星感应器，普遍具有较高的温度分辨率和空间分辨率，可以反映出地面温度的空间分布，从而提供精细化的空间温度分布图。
并且遥感技术所获得的数据分布图，可以提供某个时间段内城市空气温度分布的历史信息资料，从而帮助科学工作者对城市热岛效应的变化趋势进行深入研究。
2. 遥感技术评估城市热岛效应的优势（1）数据的时序性和连续性遥感技术不受时间、地域位置的限制，通过对城市地表温度变化大规模瞬态监测，充分利用其时序性和联续性，提供持久、稳定、广泛、连续、多维并存的温度变化特征数据，量测了城市热岛效应的产生和消散的时间轨迹，并以此填补了设计时材料缺陷信息的连续性、网络监测时间和区域图的空间分布的空白。
（2）提供多维准确的温度分布遥感技术通过对地表反射率和温度的观测分析，提供大量的高空间分辨率和高温度分辨率的数据，提供细粒度温度差异信息，新增温度变化幅度和分布的某些位置，以提供温度的稳定性、持续且开放的信息所需，在温度分布方面提供了很多便利。
《2024年1981—2020年北京城市热岛效应时空特征及其影响因素分析》范文
《1981—2020年北京城市热岛效应时空特征及其影响因素分析》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关注的热点问题。
北京作为中国的首都，其城市热岛效应的时空特征及其影响因素分析对于城市规划、环境保护和气候研究具有重要意义。
本文旨在分析1981年至2020年北京城市热岛效应的时空变化特征，并探讨其影响因素，以期为城市可持续发展提供科学依据。
二、研究区域与方法1. 研究区域本文以北京市为研究区域，收集了该市1981年至2020年的气象数据及遥感资料。
2. 研究方法（1）数据来源：气象数据来源于北京市气象局，遥感数据来自相关卫星数据平台。
（2）研究方法：采用遥感技术、地理信息系统及统计分析等方法，对北京城市热岛效应进行时空特征分析。
三、热岛效应的时空特征分析1. 空间分布特征通过对遥感数据的分析，发现北京城市热岛效应的空间分布呈现出明显的城市中心高、郊区低的特征。
城市中心由于高楼大厦密集、人口众多、交通繁忙等因素，热岛效应较为显著。
而郊区由于植被覆盖率高、建筑密度低等因素，热岛效应相对较弱。
2. 时间变化特征从时间维度看，北京城市热岛效应呈现出逐年增强的趋势。
特别是在夏季，由于高温天气频发，热岛效应更为显著。
此外，随着城市化的加速，建筑密度的增加和绿地面积的减少也加剧了热岛效应。
四、影响因素分析1. 城市下垫面变化城市下垫面的变化是导致热岛效应的重要因素。
随着城市化进程的推进，建筑密度的增加导致地表反射率降低，吸收太阳辐射的能力增强，进而导致城市温度升高。
此外，城市植被的减少也降低了地表蒸散作用，进一步加剧了热岛效应。
2. 人类活动影响人类活动对热岛效应的影响也不容忽视。
工业生产、交通运输等人类活动会排放大量温室气体，导致大气中温室气体的浓度增加，进而加剧全球气候变暖。
这种气候变暖现象在城市地区尤为明显，进一步加剧了热岛效应。
3. 大气污染程度大气污染程度也是影响热岛效应的重要因素。
基于遥感影像的北京城市热岛时空演变及其影响因素分析(1992～2008)
从 文 民 提 供 平 等 的 竞 争 机 会 和 良好 的 服 务 ” 。 “ 持 续 社 区 议 程 ” 在 英 国 影 与 文 亿 遗 产 保 护 》 《 功 匏 碱 市 ”走 向 “ 亿 碱 可
从 文耪 保护 ”走 向 “ 亿遗 产保护 ”》 文 响 着 社 区 规 划 和 未 来 发 展 ， 已 经 成 为 一 个 突 出 的 政 策 主 题 ， 与 之 相 关 的 市 ”》 《 “
表 明 ： 随 着 城 市 化 的 快 速 推 进 ，北 京 的 强 热 岛 日呈 明 显 增 多 趋 势 。 ２ ０ ００
年 夏 季 ， 北 京 市 持 续 高 温 时 间超 过 一 周 ， 最 高 气 温 甚 至 ： ￣ Ｕ ２． Ｃ ，一 ４ ６＂
基 于 传 统 方 法 的 城 市 热 岛 定 量 研 究 基
中 、低纬 度地 区的夏 季 ，热 岛效应 加重 了城市 高 温灾 害 出现 的频 率 。并 互 关系 ，对于 研 究 如何 有 效 缓解 北 京 热 岛效 因 此 给 人 们 工 作 、生 活 带 来 诸 多 不 便 ， 甚 至 诱 发 疾 病 和 死 亡 。 此 外 ， 为 应 具 有 重 要 意 义 。
的 中流砥 柱 。可 持 续社 区 的宽 泛概 念 和框 架 ，为理 解 和 宣传博 物 馆对 社 会 的贡献 提供 了崭新 的语境 。同样 ，也为 博 物馆 与城 市 发展之 间更为 正
本上 是 以观 测点
（ 象 台站 ） 的气 温数 据 作 气
度 成 为 华 北 乃 至 全 国 的 高 温 中 心 之 一 （ 延 明 等 ，２ ０ 李 ０ ２：７ ） 。 从 １ ８ 为 基 本 数 据 源 ， 是 一 种 以 点 带 面 的 研 究 ， 难 ８ ９０