典型喀斯特城市的热岛时空变化及其成因分析

doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2019.0359

测绘通报 ›› 2019, Vol. 0 ›› Issue (11): 93-97.doi: 10.13474/j.cnki.11-2246.2019.0359

典型喀斯特城市的热岛时空变化及其成因分析

陈炫炽¹, 陈蓉¹, 廖瑶², 吴愈锋¹, 王跃跃¹

1. 贵州大学矿业学院, 贵州贵阳 550025;
2. 贵州省生态气象和卫星遥感中心, 贵州贵阳 550025

收稿日期:2019-04-02 修回日期:2019-09-16 发布日期:2019-12-02
作者简介:陈炫炽(1996-),男,硕士生,主要研究方向为遥感应用。E-mail:942283115@qq.com
基金资助:
国家自然科学基金（41463009）；贵州省教育厅重大创新群体项目（黔教合KY字024）；贵州省生态学一流学科建设项目（GNYL[2017]007）

Study on the temporal and spatial variations of urban heat island of typical karst cities

CHEN Xuanchi¹, CHEN Rong¹, LIAO Yao², WU Yufeng¹, WANG Yueyue¹

1. College of Mining, Guizhou University, Guiyang 550025, China;
2. Guizhou Ecological Meteorology and Satellite Remote Sensing Center, Guiyang 550025, China

Received:2019-04-02 Revised:2019-09-16 Published:2019-12-02

摘要/Abstract

摘要： 利用1989、2003、2018年的Landsat影像对安顺市西秀区的地表温度进行反演，分析研究区在30年发展中的热岛时空变化及其成因。使用基于影像的反演算法，结合分类回归树算法进行地表温度的反演，用气象站数据对反演结果进行精度验证，并建立缓冲区对研究区进行相关性分析等定量分析。结果表明：研究区受喀斯特地貌的影响，除主城区外，郊区也存在大量高温区；近30年研究区热效应与不透水面、绿地的面积有极显著相关；1989-2003年研究区城市热岛面积随城市扩张逐渐增大，但2018年主城区城市热岛现象几乎完全消失，排除气象因素和城市形态因子影响的可能后，发现这与安顺市城市绿化的大力进行有密切关系。

关键词: 城市热岛, 土地覆盖, 不透水面, 喀斯特, 城市绿化

Abstract: The landsat images of 1989, 2003 and 2018 are used to invert the surface temperature of Xixiu District of Anshun City. Then, the study area's spatio-temporal variations and their causes of heat island development in the past 30 years are analyzed. In addition, the image-based inversion algorithm and the classification regression tree algorithm are combined to invert the surface temperature. After that, the accuracy of the inversion results are made through the weather station data. And a buffer is established for quantitative analysis such as correlation analysis in the study area. From the above researches, the results show that:First, the study area is affected by karst landforms, besides the main urban area, there are also a large number of high temperature areas in the suburbs. Second, in the past 30 years, the thermal effect of the study area has a significant correlation with the impervious surface and the area of green space. Finally, from 1989 to 2003, the urban heat island area of the study area gradually increased with urban expansion, but in 2018, the urban heat island phenomenon in the main urban area almost disappeared. After excluding the influence of meteorological factors and urban morphological factors, it is found that this is closely related to the vigorous urban greening in Anshun.

Key words: urban heat island, land cover, impermeable water surface, karst, afforestation of city

中图分类号:

P237

陈炫炽, 陈蓉, 廖瑶, 吴愈锋, 王跃跃. 典型喀斯特城市的热岛时空变化及其成因分析[J]. 测绘通报, 2019, 0(11): 93-97.

CHEN Xuanchi, CHEN Rong, LIAO Yao, WU Yufeng, WANG Yueyue. Study on the temporal and spatial variations of urban heat island of typical karst cities[J]. Bulletin of Surveying and Mapping, 2019, 0(11): 93-97.

参考文献

[1] 徐涵秋.新型Landsat 8卫星影像的反射率和地表温度反演[J].地球物理学报,2015,58(3):741-747.
[2] 胡德勇,乔琨,王兴玲,等.利用单窗算法反演Landsat 8TIRS数据地表温度[J].武汉大学学报(信息科学版),2017,42(7):869-876.
[3] 徐永明,覃志豪,朱焱.基于遥感数据的苏州市热岛效应时空变化特征分析[J].地理科学,2009,29(4):529-534.
[4] 崔林林,李国胜,戢冬建.成都市热岛效应及其与下垫面的关系[J].生态学杂志,2018(5):1518-1526.
[5] QIN Z H,KARNIELI A,BERLINER P.A mono-window algorithm for retrieving land surface temperature from Landsat TM data and its application to the Israel-Egypt border region[J].International Journal of Remote Sensing,2012,22(18):3719-3746.
[6] 郭振,胡聃,李元征,等.北京城区道路系统路网空间特征及其与LST和NDVI的相关性[J].生态学报,2014,34(1):201-209.
[7] 刘勇洪,牛铮,王长耀.基于MODIS数据的决策树分类方法研究与应用[J].遥感学报,2005,9(4):405-412.
[8] 莫利江,曹宇,胡远满,等.面向对象的湿地景观遥感分类——以杭州湾南岸地区为例[J].湿地科学,2012,10(2):206-213.
[9] NICHOL J.An emissivity modulation method for spatial enhancement of thermal satellite images in urban heat island analysis[J]. Photogrammetric Engineering & Remote Sensing,2009,75(5):547-556.
[10] 覃志豪,李文娟,徐斌,等.陆地卫星TM6波段范围内地表比辐射率的估计[J].国土资源遥感,2004,16(3):28-32.
[11] SOBRINO J A,JIMéNEZ-MUñOZ J C,PAOLINI L.Land surface temperature retrieval from LANDSAT TM 5[J].Remote Sensing of Environment,2004,90(4):434-440.
[12] 陈松林,王天星.等间距法和均值标准差法界定城市热岛的对比研究[J].地球信息科学学报,2009,11(2):145-150.
[13] ESTOQUE R C,MURAYAMA Y.Monitoring surface urban heat island formation in a tropical mountain city using Landsat data (1987-2015)[J].ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing,2017,133:18-29.
[14] GUNAWARDENA K R,WELLS M J,KERSHAW T.Utilising green and bluespace to mitigate urban heat island intensity[J]. Science of the Total Environment,2017,1040:584-585.
[15] THEEUWES N E,SOLCEROVá A,STEENEVELD G J.Modeling the influence of open water surfaces on the summertime temperature and thermal comfort in the city[J].Journal of Geophysical Research Atmospheres,2013,118(16):8881-8896.
[16] CAI Z,HAN G,CHEN M C.Do water bodies play an important role in the relationship between urban form and land surface temperature[J].Sustainable Cities and Society,2018,39:487-498.
[17] 刘琳,姚波.基于NDVI象元二分法的植被覆盖变化监测[J].农业工程学报,2010,26(S1):230-234.
[18] 杨健博,刘红年,孙鉴泞.城市植被对冬季气象要素影响的数值模拟研究[J].气象科学,2018,38(5):575-584.

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Study on the temporal and spatial variations of urban heat island of typical karst cities

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[1]	赵传武, 吴子若, 张玉环, 郭伟. 基于多时相遥感的鄂尔多斯市不透水面变化分析[J]. 测绘通报, 2022, 0(5): 56-61.
[2]	肖斌, 周忠赣, 范军林, 徐看, 刘向铜. Sentinel+Landsat融合影像的城市不透水面积参数获取[J]. 测绘通报, 2022, 0(4): 66-71,95.
[3]	高照忠, 魏海霞, 黄铁兰. 粤港澳大湾区土地覆盖及景观格局时空变化分析[J]. 测绘通报, 2021, 0(5): 25-29.
[4]	宋珂, 王玉军, 李胤. 1999-2020年长江经济带(江苏段)生态环境变化监测及人类活动驱动分析[J]. 测绘通报, 2021, 0(2): 7-12.
[5]	石晓峰, 熊克俊, 卢刚, 邱倩倩. 宁镇扬地区不透水面增长变化监测及其增长模式分析[J]. 测绘通报, 2021, 0(2): 136-139.
[6]	贾玉娜, 张文超, 康会涛, 白洋, 鲍检平. 2016—2019年雄安新区土地覆盖变化研究[J]. 测绘通报, 2020, 0(9): 76-79.
[7]	何佳君, 刘向铜, 涂梨平, 徐看, 何紫玲, 宋昊航, 刘欢. 南昌地区不透水面信息自动提取[J]. 测绘通报, 2020, 0(8): 1-4.
[8]	李闯, 王晓红, 何志伟. 利用A-AKAZE算法进行喀斯特地区无人机影像匹配[J]. 测绘通报, 2020, 0(6): 53-56.
[9]	常翔宇, 柯长青. 基于随机森林算法的城市不透水面信息提取——以长春市为例[J]. 测绘通报, 2020, 0(11): 43-49.
[10]	周峰, 廖钰冰, 李娜. 多时相Landsat影像的平原河网区不透水面信息提取方法与应用[J]. 测绘通报, 2020, 0(1): 94-97,106.
[11]	金珊合, 张育庆, 杨俊. 城市局部气候分区对地表温度的影响——以大连市区为例[J]. 测绘通报, 2019, 0(4): 87-90.
[12]	林聪, 李二珠, 杜培军. 样本迁移支持下的遥感影像自动分类方法[J]. 测绘通报, 2018, 0(4): 57-62.
[13]	沈谦, 朱长明, 张新, 黄巧华, 杨程子, 赵南. 植被调节下的干旱区不透水面覆盖率遥感估算方法[J]. 测绘通报, 2018, 0(2): 78-82.
[14]	裔传祥, 胡继超, 李小军. 土地覆盖类型对城市热岛效应的响应分析[J]. 测绘通报, 2018, 0(1): 72-76,116.
[15]	李鹏, 李振洪, 施闯, 刘经南. 中国地区30 m分辨率SRTM质量评估[J]. 测绘通报, 2016, 0(9): 24-28.