沈阳市城市热岛效应研究
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提 出治理 的机 理 与对 策 。 Ab s t r a c t : T h i s p a p e r U S e S t w o T M( E T M+ ) i m a g e s i n d i f f e r e n t p e r i o d s , n o r m a l i z e s t h e s n r f a c e t e mp e r a t u r e r e s u l t s t h a t r e l f e c t e d d i f f e r e n t y e a r s , a n d g e t s t h e d y n a m i c c h a r a c t e r i s t i c s o f h e a t i s l a n d e f f e c t b y e x t r a c t i n g t h e n o r m a l i z e d d i f f e r e n c e v e g e t a t i o n i n d e x( N D V I ) . T h e r e s u l t s
S l l l ' f a c e t e m p e r a t u r e a n d v e g e t a t i o n i n d e x ( N D V D , w h i c h r e q u i r e s t h a t t h e g r e e n c o v e r a g e F a t e a c h i e v e s a c e r t a i n p e r c e n t a g e . T h i s s t u d y
p r o v i d e s a r e f e r e n c e f o r t h e s u b s e q u e n t d e v e l o p me n t o f t h e c i t y a n d c o n t r i b u t e s t o t h e d e c i s i o n— ma k i n g d e p a r t me n t s p r o p o s e g o v e r n a n c e me c h a n i s m a n d c o u n t e r me a s u r e s f o r i mp r o v i n g h e a t i s l a n d e f f e c t .
( 1) ( 2)
式中: G a i n 为增益系数( 单位: W钿 ・ S r ・ ・ D N) B i a s ^ 为 偏 移 系 数 ( 单 位 : W/ m2 ・ S r ・ I x m) ; 为 热 辐 射 强 度 值 ; T 本文应 用 的是 1 9 9 2年0 a n d s a t T M) 和2 0 0 2年O a n d s a t 为辐 射 亮 温( 单位 : K) K1 , K: 为校 订 系数 。 E T M + ) 两个 时相 的数据进行研 究。对遥感影像主要是进行 L =D N 。 ( —L ) / 2 5 5 + I  ̄ ( 3 j 几何 校 正 并 进 行 误 差 分析 , 并以 E R DAS I MAG I N E遥 感 图 式 中 为 传 感 器 所 接 收 到 的 辐 射 强 度 ( 单 位 像 处理 软 件 作 为 软 件 平 台 , 对影像 进行预 处理 , 然 后 对遥 m Wc m- Z s r m ) ; D N 为数据 的像元数值 ; 与I 是 传 感 图 象 进行 多 光 谱 合 成 , 把 只 有灰 度 差 异 的 一 组 单 波段 图 感 器 接 收 到 的最 大 和 最 小 的辐 射 强 度 , 即 对应 于 D N = 2 5 5 象合 成 为 一 幅假 彩 色 图 象 用 于 植 被 信 息 提 取 。 和D N 0时 的最 大 和 最 小 辐 射 强 度 。 2 - 2影 像 裁 剪 ER DA S I MA GI NE 空 间 建 模 工 具 由 空 间 建 模 语 言 由于 研 究 区是 沈 阳市 地 区 , 所 以在 提 取 植 被 指 数 之前 ( S M L) 、 模 型生 成 器 ( Mo d e l Ma k e r ) 和 空间 模 型库 ( M o d e l 我们 利用 E R D A S I MA G I N E 的 数 据 预 处 理 模 块 实 现 图 像 L i b r a r y )组 成 。 本 文 主 要 使 用 的 是 模 型 生 成 器 ( M o d e l 分幅 裁 剪 的过 程 对整 幅遥 感 影 象进 行 了感 兴 趣 区 域 ( 沈阳 Ma k e r )生成基 于 L a n d s a t 遥感数据 的地表温度反演模型。 地区) 的剪裁 , 根 据 行 政 区 划 图 识 别 出沈 阳 市 区及 周 边 的 通过 公式( 1 ) 与( 2) 并以 E R D A S I M A G I N E 空 间 建 模 工 具 范围。 为 平 台建 立 地 表 亮 温 值 的 模 型 ( T h e mo d e l o fT s e n s o r o
为遥 感 影像 处理 。
2 。 4 归 一 化 差值 植 被 指 数 本 文 采 用 归 一 化 植 被 指 数 N D V I( N o r ma l o z e d D i f f e r e n c e V e g e t a t i o n I n d e x ) , 在 利 用 遥 感 影 像 进 行 植 被 研
a n d s a t 用 户 手 册 中提 供 的辐 射 校 正 公 式 , 即 和 工 业 化 的水 平 不 断 提 高 , 作 为一 个 人 口稠 密 的 老 工 业 城 l 市, 对 沈 阳市 的城 市 热 岛效 应 分析 就 尤 为重 要。
L =Ga i n ・ DN + Bi a s
( A r c h i t e c t u r e a n d S u r v e y i n g E n g i n e e r i n g D e p a r t m e n t o f L i a o n i n g Wa t e r C o n s e r v a n c y V o c a t i o n a l C o l l e g e I S h e n y a n g 1 1 0 1 2 2 , C h i n a )
关键词 : 城 市化 ; 遥感; 热 岛效应; N D V I
Ke y wo r d s : u r b a n i z a t i o n ; r e mo t e s e n s i n g ; h e a t i s l a n d e fe c t ; NDVI
中 图分 类 号 : P 4 6 3 . 3
s h o we d t h a t : t h e t e mp e r a t u r e d i s t r i b u t i o n o f t h i s a r e a i n 2 0 0 2 a n d 1 9 9 2 h a s s i g n i i f c a n t d i Hale Waihona Puke Baidu f e r e n c e s ;t h e r e i s a n e g a t i v e c o r r e l a t i o n b e t w e e n
域 扩大 , 城 市 热 岛现 象 日益 明显 , 直 接 影 响 到 人 们 的 生 产 波 段 。用 E R D A S I MA G I N E将 T M6图层 数据 提 取 出来 , 存 与生 活, 城 市 热 岛 效应 被 各 大 城 市 所 关 注 。 热 岛 效应 是 指 , 成 单 独 的文 件 。 本 文 采 用 以下 方式 进 行 温 度 反 演 , 计 算 热 红 外 波 段 第 当城 市 发 展 到 一 定 规 模 的 时候 ,由于 城 市 下 垫 面 的 改 变 、 六 波 段 ,直 接 以 图 像灰 度值 的 形 式输 出 ,灰 度 值 又 称 D N 大 气 污 染 以及 人 工 废 热 的排 放 等 原 因使 城 市 温 度 明 显 高 D i g i t a l N u m b e r ) 值, 范 围在 0至 2 5 5之 间 , 在 遥感影 像 中, 于 郊 区 的 温度 , 形成类似高温孤岛的现象。 城 市规 模 越 大 , f D N值 对应 地 物 的热 辐 射 强 度 与 地 物 温 度 呈 递 增 趋 势 。 从 热 岛效 应 就 越 明 显 , 热 岛 的强 度 也 越 大。
文献标识码 : A
文章编号 : 1 0 0 6 — 4 3 1 1 ( 2 0 1 4) 0 1 — 0 3 1 3 — 0 2
0 引 言
2 . 3 亮温 提 取
目前 , 随 着 城 市 化 水 平 的提 高 , 尤 其 是 大 城 市 规 模 区
研究城市热 岛效应一般选用热 红外波段影像 , 即第 6
・31 3・
沈 阳市城市热 岛效应研 究
Ur b a n He a t I s l a n d Ef f e c t i n S h e n y a n g
彭博 P E NG B o ; 杨丹 Y ANG Da n
( 辽 宁水 利 职 业 学 院 建 筑 与 测 绘 工 程 系 , 沈阳 1 1 0 1 2 2 )
摘要 : 本 文采用两幅不同时期的 T M( E T M+ ) 影像 , 将 不同年份反映 的地表温度结 果进行 归一化 处理 , 通过提取 归一化植被指 数
( N D V I ) , 得 出热 岛效应 的动态变化特征 , 结果表明: 该 区域 2 0 0 2年与 1 9 9 2的温度分布存在显著差异; 绿地覆盖 率需达到一定的比例 时, 地 面温度与植被 指数 ( N D V I ) 之 间存在 负相 关关系。 此研究为城市的后续发展提供参考 同时也方便 于决策部 门对热 岛效应的缓 解
第六波段 中 , 求辐射 亮温包括辐射定 标 , 是 采用定标 参数 增 益 和 偏 移 系 数 )把 D N 值 转化 为 相 对 应 的热 辐 射 强 度 建 国 以来 , 沈 阳市 加 快 经 济 结 构 调 整 , 不 断 扩 大 对 外 f 值 ,依 据 热 辐 射 强 度 推 导 出 与 之 对 应 的 亮 度 温 度 。 采 用 开放 , 积极推进各项改革 , 国 民经 济 保 持 持续 增 长 , 城 市 化 1 研究 区简介
基金项 目 : 沈 阳农 业 大 学 青 年 教 师 科 研基 金 ( 2 0 1 1 1 0 1 3 o
2 研 究方法及技术路线 2 . 1数据 源 及 影 像 的 预 处 理
T = K 2 / l n ( K1 / L 1)
作者 简介 : 彭博( 1 9 8 6 一) , 女, 辽 宁沈阳人 , 教 师, 助教, 研究 方 向
S l l l ' f a c e t e m p e r a t u r e a n d v e g e t a t i o n i n d e x ( N D V D , w h i c h r e q u i r e s t h a t t h e g r e e n c o v e r a g e F a t e a c h i e v e s a c e r t a i n p e r c e n t a g e . T h i s s t u d y
p r o v i d e s a r e f e r e n c e f o r t h e s u b s e q u e n t d e v e l o p me n t o f t h e c i t y a n d c o n t r i b u t e s t o t h e d e c i s i o n— ma k i n g d e p a r t me n t s p r o p o s e g o v e r n a n c e me c h a n i s m a n d c o u n t e r me a s u r e s f o r i mp r o v i n g h e a t i s l a n d e f f e c t .
( 1) ( 2)
式中: G a i n 为增益系数( 单位: W钿 ・ S r ・ ・ D N) B i a s ^ 为 偏 移 系 数 ( 单 位 : W/ m2 ・ S r ・ I x m) ; 为 热 辐 射 强 度 值 ; T 本文应 用 的是 1 9 9 2年0 a n d s a t T M) 和2 0 0 2年O a n d s a t 为辐 射 亮 温( 单位 : K) K1 , K: 为校 订 系数 。 E T M + ) 两个 时相 的数据进行研 究。对遥感影像主要是进行 L =D N 。 ( —L ) / 2 5 5 + I  ̄ ( 3 j 几何 校 正 并 进 行 误 差 分析 , 并以 E R DAS I MAG I N E遥 感 图 式 中 为 传 感 器 所 接 收 到 的 辐 射 强 度 ( 单 位 像 处理 软 件 作 为 软 件 平 台 , 对影像 进行预 处理 , 然 后 对遥 m Wc m- Z s r m ) ; D N 为数据 的像元数值 ; 与I 是 传 感 图 象 进行 多 光 谱 合 成 , 把 只 有灰 度 差 异 的 一 组 单 波段 图 感 器 接 收 到 的最 大 和 最 小 的辐 射 强 度 , 即 对应 于 D N = 2 5 5 象合 成 为 一 幅假 彩 色 图 象 用 于 植 被 信 息 提 取 。 和D N 0时 的最 大 和 最 小 辐 射 强 度 。 2 - 2影 像 裁 剪 ER DA S I MA GI NE 空 间 建 模 工 具 由 空 间 建 模 语 言 由于 研 究 区是 沈 阳市 地 区 , 所 以在 提 取 植 被 指 数 之前 ( S M L) 、 模 型生 成 器 ( Mo d e l Ma k e r ) 和 空间 模 型库 ( M o d e l 我们 利用 E R D A S I MA G I N E 的 数 据 预 处 理 模 块 实 现 图 像 L i b r a r y )组 成 。 本 文 主 要 使 用 的 是 模 型 生 成 器 ( M o d e l 分幅 裁 剪 的过 程 对整 幅遥 感 影 象进 行 了感 兴 趣 区 域 ( 沈阳 Ma k e r )生成基 于 L a n d s a t 遥感数据 的地表温度反演模型。 地区) 的剪裁 , 根 据 行 政 区 划 图 识 别 出沈 阳 市 区及 周 边 的 通过 公式( 1 ) 与( 2) 并以 E R D A S I M A G I N E 空 间 建 模 工 具 范围。 为 平 台建 立 地 表 亮 温 值 的 模 型 ( T h e mo d e l o fT s e n s o r o
为遥 感 影像 处理 。
2 。 4 归 一 化 差值 植 被 指 数 本 文 采 用 归 一 化 植 被 指 数 N D V I( N o r ma l o z e d D i f f e r e n c e V e g e t a t i o n I n d e x ) , 在 利 用 遥 感 影 像 进 行 植 被 研
a n d s a t 用 户 手 册 中提 供 的辐 射 校 正 公 式 , 即 和 工 业 化 的水 平 不 断 提 高 , 作 为一 个 人 口稠 密 的 老 工 业 城 l 市, 对 沈 阳市 的城 市 热 岛效 应 分析 就 尤 为重 要。
L =Ga i n ・ DN + Bi a s
( A r c h i t e c t u r e a n d S u r v e y i n g E n g i n e e r i n g D e p a r t m e n t o f L i a o n i n g Wa t e r C o n s e r v a n c y V o c a t i o n a l C o l l e g e I S h e n y a n g 1 1 0 1 2 2 , C h i n a )
关键词 : 城 市化 ; 遥感; 热 岛效应; N D V I
Ke y wo r d s : u r b a n i z a t i o n ; r e mo t e s e n s i n g ; h e a t i s l a n d e fe c t ; NDVI
中 图分 类 号 : P 4 6 3 . 3
s h o we d t h a t : t h e t e mp e r a t u r e d i s t r i b u t i o n o f t h i s a r e a i n 2 0 0 2 a n d 1 9 9 2 h a s s i g n i i f c a n t d i Hale Waihona Puke Baidu f e r e n c e s ;t h e r e i s a n e g a t i v e c o r r e l a t i o n b e t w e e n
域 扩大 , 城 市 热 岛现 象 日益 明显 , 直 接 影 响 到 人 们 的 生 产 波 段 。用 E R D A S I MA G I N E将 T M6图层 数据 提 取 出来 , 存 与生 活, 城 市 热 岛 效应 被 各 大 城 市 所 关 注 。 热 岛 效应 是 指 , 成 单 独 的文 件 。 本 文 采 用 以下 方式 进 行 温 度 反 演 , 计 算 热 红 外 波 段 第 当城 市 发 展 到 一 定 规 模 的 时候 ,由于 城 市 下 垫 面 的 改 变 、 六 波 段 ,直 接 以 图 像灰 度值 的 形 式输 出 ,灰 度 值 又 称 D N 大 气 污 染 以及 人 工 废 热 的排 放 等 原 因使 城 市 温 度 明 显 高 D i g i t a l N u m b e r ) 值, 范 围在 0至 2 5 5之 间 , 在 遥感影 像 中, 于 郊 区 的 温度 , 形成类似高温孤岛的现象。 城 市规 模 越 大 , f D N值 对应 地 物 的热 辐 射 强 度 与 地 物 温 度 呈 递 增 趋 势 。 从 热 岛效 应 就 越 明 显 , 热 岛 的强 度 也 越 大。
文献标识码 : A
文章编号 : 1 0 0 6 — 4 3 1 1 ( 2 0 1 4) 0 1 — 0 3 1 3 — 0 2
0 引 言
2 . 3 亮温 提 取
目前 , 随 着 城 市 化 水 平 的提 高 , 尤 其 是 大 城 市 规 模 区
研究城市热 岛效应一般选用热 红外波段影像 , 即第 6
・31 3・
沈 阳市城市热 岛效应研 究
Ur b a n He a t I s l a n d Ef f e c t i n S h e n y a n g
彭博 P E NG B o ; 杨丹 Y ANG Da n
( 辽 宁水 利 职 业 学 院 建 筑 与 测 绘 工 程 系 , 沈阳 1 1 0 1 2 2 )
摘要 : 本 文采用两幅不同时期的 T M( E T M+ ) 影像 , 将 不同年份反映 的地表温度结 果进行 归一化 处理 , 通过提取 归一化植被指 数
( N D V I ) , 得 出热 岛效应 的动态变化特征 , 结果表明: 该 区域 2 0 0 2年与 1 9 9 2的温度分布存在显著差异; 绿地覆盖 率需达到一定的比例 时, 地 面温度与植被 指数 ( N D V I ) 之 间存在 负相 关关系。 此研究为城市的后续发展提供参考 同时也方便 于决策部 门对热 岛效应的缓 解
第六波段 中 , 求辐射 亮温包括辐射定 标 , 是 采用定标 参数 增 益 和 偏 移 系 数 )把 D N 值 转化 为 相 对 应 的热 辐 射 强 度 建 国 以来 , 沈 阳市 加 快 经 济 结 构 调 整 , 不 断 扩 大 对 外 f 值 ,依 据 热 辐 射 强 度 推 导 出 与 之 对 应 的 亮 度 温 度 。 采 用 开放 , 积极推进各项改革 , 国 民经 济 保 持 持续 增 长 , 城 市 化 1 研究 区简介
基金项 目 : 沈 阳农 业 大 学 青 年 教 师 科 研基 金 ( 2 0 1 1 1 0 1 3 o
2 研 究方法及技术路线 2 . 1数据 源 及 影 像 的 预 处 理
T = K 2 / l n ( K1 / L 1)
作者 简介 : 彭博( 1 9 8 6 一) , 女, 辽 宁沈阳人 , 教 师, 助教, 研究 方 向