228基于遥感技术的城市热岛问题研究
228基于遥感技术的城市热岛问题研究The Urban Heat Island Effect Research Based on Remote Sensing Technology■王传东■Wang Chuandong[摘要] 城市热岛效应是城市化带来的较为明显的副产品之一，对城市气候环境造成了巨大的影响。遥感技术具有覆盖率广、同步观测等特点，在城市热岛问题研究中发挥着巨大的作用。本论文总结了前人利用遥感技术在城市热岛问题方面的研究方法，为今后该方向的研究奠定了基础。
[关键词] 城市热岛效应遥感卫星数据源反演方法[Abstract] Urban heat island effect is brought by the urbanizationof the more obvious by-product of urban climate environmentcaused by the huge impact. Remote sensing techniquehas wide coverage, synchronous observation etc., in the urbanheat island in the study play a large role. This reading reportsumarizes the previous research methods in use of remote sensingtechnology in the urban heat island problems, for the futuredirection of the research laid the foundation.[Keywords] urban heat island effect, remote sensing, satellitedata, inversion method前言这些年来，随着气温的上升和城市化的加速发展，城市中的温暖条件对生态环境起到了关键作用。
城市热岛效应是其中最主要的特点，是指市区中的气温比郊区温度高，与地面最近的温度显示市区外温度变化幅度不大，而市区的温度很高，如同海上的一个个小岛高高凸起，这些小岛代表着温度比较
基于遥感数据的城市绿地信息提取研究进展
基于遥感数据的城市绿地信息提取研究进展1 吕杰，刘湘南 中国地质大学（北京）信息工程学院，北京 (100083) E-mail：jasonlu168@https://www.360docs.net/doc/4d2240024.html, 摘要：本文对目前城市绿地信息提取研究现状进行了总结，对其中的利用航空遥感数据提取植被信息、卫星遥感提取植被信息、高分辨率遥感植被信息以及高光谱遥感植被信息研究进展进行了介绍，并从中分析提出遥感数据提取城市绿地信息存在的问题，对于存在的混合像元的问题，本文指出混合像元分解是解决存在问题的关键。 关键词：遥感，城市绿地，信息提取，混合像元 中图分类号：TP 7 1．引言 随着城市规模的不断扩大，自然环境正受到越来越严重的破坏，特别是大量的植被被高楼大厦取代，导致原有的生态系统严重失衡。而植被是环境的天然调节器，因此，无论在新城区还是老城区，绿化都显得尤其重要。对于土地资源极为珍贵的特大城市来说，良好的绿地规划方案可以有效地提高绿化生态环境效益。 另一方面，随着社会和经济的发展，城市化步伐在不断加快，城市规模日渐扩大，因此，城市正面临着一系列的生态和环境问题，例如城市热岛效应，沙尘暴等。为了解决这些问题，人们逐渐发现城市绿地对城市生态环境的改善有着不可替代的功效，为此，许多国家将城市绿化制定为城市可持续发展战略的一个重要内容，并将城市绿地作为衡量城市综合质量的重要指标之一。 利用遥感技术获取绿地信息成为快速、客观、准确的城市生态监测、评价、规划和管理的重要手段。目前可以利用的高分辨率遥感数据资料越来越多，高于lm 分辨率航天遥感影像和航空遥感影像己开始应用到资源调查和测图中。 2．城市绿地信息提取研究现状及存在问题 城市绿地是在人类较强干扰下生成的绿地景观，其生态效益不仅与绿地斑块的面积、空间分布有关，而且与构成绿地的植被类型密切相关（王伯荪，1987 ）。90 年代后期，景观生态学理论和方法逐渐应用到对城市绿化的研究中，这些研究为城市植被研究提供了新的研究思路和方法（高峻等，2002 ：李贞等，2000 ）。城市植被遥感信息提取为城市植被景观生态分析提供基础数据，是遥感信息提取的重要研究方向，也是城市植被学研究的重要内容（王伯荪等，1998 ）。 2.1 航空遥感影像用于植被信息提取 随着遥感技术的发展，航空影像图的信息提取比例尺已经达到了1:1000 ，由遥感图提取城市绿地率和绿化覆盖率，是一条比较成熟和现实的途径。2001 年5 月上海市已完成三次航空遥感城市绿地精细调查。2000 年山东省建设处委托中国国土资源航空物探遥感中心对山东省济南市、淄博、文登、荣成等地市进行了航空遥感城市绿化调查。大比例尺彩红外航空遥感图像具有信息量大、植物标志清楚等优点，它不仅被广泛用于植被调查，而且对植 1本课题得到国家863项目(2007AA12Z174)资助。
关于城市热岛效应及其现实影响研究的结题报告
关于城市热岛效应及其现实影响研究的结题报告 高一.十班 Ⅰ. 组长：李泽颢成员：李泽颢 相关学科：地理指导老师：吴新亚 Ⅱ. 背景：随着世界的发展，人口的增多，城市化的进程不断加快，一座座新城市不断被建起，人类文明因此高速发展。但是不可避免的，人类的扩建也产生了恶果。其不仅对环境造成了破坏，对自身也有不小的影响。其中，城市热岛效应是一个突出的现象。其具体表现为城市相对于周围郊区温度明显偏高，如同露出水面的岛屿。而作为中学生我们也应了解一下，来更加深刻地了解这一效应，并充分认识到事物发展的两面性。 Ⅲ.目的：了解城市热岛效应的定义，实质，表现形式，对人们日常生活的影响，对不同地区的不同效应，起因以及郑州本地的城市热岛状况。从中试图寻找解决办法。 意义：有利于加深对热岛效应的了解，增加对科学的热爱，加强实践能力和对学科的认识。 同时对论文这一文体有了更多的经验。 Ⅳ.分工：由一个人分不同阶段进行不同方式的调查。 Ⅴ.研究方法:观察，采访，网络搜索，搜寻，研究，问卷调查 Ⅵ.成果： ①城市热岛效应(Urbanheatislandeffect) 是指城市中的气温明显高于外围郊区的现象。在近地面温度图上，郊区气温变化很小，而城区则是一个高温区，就象突出海面的岛屿，由于这种岛屿代表高温的城市区域，所以就被形象地称为城市热岛。 ②定义 热岛是由于人们改变城市地表而引起小气候变化的综合现象，是城市气候最明显的特征之一。由于城市化的速度加快，城市建筑群密集、柏油路和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的热容量和吸热率，使得城区储存了较多的热量，并向四周和大气中幅射，造成了同一时间城区气温普遍高于周围的郊区气温，高温的城区处于低温的郊区包围之中，如同汪洋大海中的岛屿，人们把这种现象称之为城市热岛效应。 ③成因 近年来，随着城市建设的高速发展，城市热岛效应也变得越来越明显。城市热岛形成的原因主要有以下几点: 首先，是受城市下垫面特性的影响。城市内有大量的人工构筑物，如混凝土、柏油路面，各种建筑墙面等，改变了下垫面的热力属性，这些人工构筑物吸热快而热容量小，在相同的
城市热岛的成因及其控制
城市热岛的成因及其控制 刘慰 天津师范大学城市与环境科学学院，天津300387 摘要：随着我国城市化进程的不断加快，城市中的环境污染问题也日益严重，表现为城市比周围非城市化地区的地表和大气温度要高的热岛效应作为这些环境问题中的典型代表有着重要的研究意义。介绍了城市热岛效应的概念，在对城市热岛效应的成因分析的基础上，重点讨论了城市热岛效应的控制措施。 关键词：城市热岛效应成因分析控制措施 1 城市热岛效应的概念及研究意义 城市热岛(Urban Heat Island. UHI)是城市生态系统所特有的一种现象，是人类活动对气温影响的最突出特征，它对全球气候变暖的贡献已经引起广泛关注，对城市热岛效应的研究也已经成为当今气候、生态和环境问题中的热点【1】。随着城市化进程的不断加快，自然环境的植被被水泥和沥青面所代替，用于地表潜热蒸发的地表水分降低，城一市内部结构的复杂性使得控制地表热通量的主要因子(如:反照率、热容、热岛等)发生改变【2】;同时，以高能耗为典型代表的生活方式的出现，使得人为热能、温室气体等日益增多，从而改变了近地面交换和热辐射通量交换，引发城市及周边小气候发生变化，从而使城市散发巨大热量，使得城区成为好比冷凉郊区农村包围的温暖热岛，即形成热岛效应。 目前，由城市热效应引发的一系列环境问题(如:局部地区气候异常、冬季干燥、夏季高温、春季风沙等)，已经成为城市生态安全、环境研究中具有理论和实践双重意义的课题之一。同时，热岛效应己经成为城市“五岛效应”(即:热岛、干岛、湿岛、雨岛和混浊岛效应)中对城市生态环境响应及对生态环境反作用表现最为明显和强烈的效应之一，具体表现为局部地区夏季高温天气持续时间增长，高温日出现频繁，甚至引发城市居民“热死亡”等【3】。气温高于34℃，并伴有频繁的热浪冲击，还可引发一系列疾病，特别是使心脏、脑血管和呼吸系统疾病的发病率上升，死亡率明显增加。高温区的居民极易患上消化系统或神经系统疾病，此外，支气管炎、肺气肿、哮喘、鼻窦炎、咽炎等呼吸道疾病人数也有所增多。 因此，研究热岛效应的成因，并探讨其缓解对策是新型经济转型期和快速城市化背景下构建可居、绿色、安全的人居环境的必经之路;是走城市可持续发展，协调人一地一气系统平衡、良性循环的保证。 2 城市热岛效应成因分析 城市热岛现象反映的是城市局地的气候特征，受到全球性气候变化的影响，更多的是由人为因素和当地地理、气象条件共同决定(Quattrocentro et al., 2000 )，其中又以人为因素的影响更为重要。人为因素中以下垫面性质、人为热源及其释放、大气污染和城市景观格局的影响最为重要。
228基于遥感技术的城市热岛问题研究
228基于遥感技术的城市热岛问题研究The Urban Heat Island Effect Research Based on Remote Sensing Technology■王传东■Wang Chuandong[摘要] 城市热岛效应是城市化带来的较为明显的副产品之一，对城市气候环境造成了巨大的影响。遥感技术具有覆盖率广、同步观测等特点，在城市热岛问题研究中发挥着巨大的作用。本论文总结了前人利用遥感技术在城市热岛问题方面的研究方法，为今后该方向的研究奠定了基础。 [关键词] 城市热岛效应遥感卫星数据源反演方法[Abstract] Urban heat island effect is brought by the urbanizationof the more obvious by-product of urban climate environmentcaused by the huge impact. Remote sensing techniquehas wide coverage, synchronous observation etc., in the urbanheat island in the study play a large role. This reading reportsumarizes the previous research methods in use of remote sensingtechnology in the urban heat island problems, for the futuredirection of the research laid the foundation.[Keywords] urban heat island effect, remote sensing, satellitedata, inversion method前言这些年来，随着气温的上升和城市化的加速发展，城市中的温暖条件对生态环境起到了关键作用。 城市热岛效应是其中最主要的特点，是指市区中的气温比郊区温度高，与地面最近的温度显示市区外温度变化幅度不大，而市区的温度很高，如同海上的一个个小岛高高凸起，这些小岛代表着温度比较
关于城市热岛效应及其现实影响研究的开题报告
关于城市热岛效应及其现实影响研究的开题报告 高一.十班 Ⅰ. 组长：李泽颢成员：李泽颢 相关学科：地理指导老师：吴新亚 Ⅱ. 背景：随着世界的发展，人口的增多，城市化的进程不断加快，一座座新城市不断被建起，人类文明因此高速发展。但是不可避免的，人类的扩建也产生了恶果。其不仅对环境造成了破坏，对自身也有不小的影响。其中，城市热岛效应是一个突出的现象。其具体表现为城市相对于周围郊区温度明显偏高，如同露出水面的岛屿。而作为中学生我们也应了解一下，来更加深刻地了解这一效应，并充分认识到事物发展的两面性。 Ⅲ.目的：了解城市热岛效应的定义，实质，表现形式，对人们日常生活的影响，对不同地区的不同效应，起因以及郑州本地的城市热岛状况。从中试图寻找解决办法。 意义：有利于加深对热岛效应的了解，增加对科学的热爱，加强实践能力和对学科的认识。同时对论文这一文体有了更多的经验。 Ⅳ.分工：由一个人分不同阶段进行不同方式的调查。 Ⅴ.研究方法:观察，采访，网络搜索，搜寻，研究，问卷调查 Ⅵ.计划：第一阶段：搜集资料 ①通过网上搜索，了解城市热岛效应。 ②随机采访几位市民，询问其对城市热岛效应的了解，及对其日常生 活的影响。 ③试图采访当地气象局，查看郑州近年来气温变化。 ④观察周围生活环境，试图寻找热岛效应的痕迹，可以做适当摄像。 ⑤可做一些调查问卷，了解人们对热岛效应的熟悉程度，及对其看法。 第二阶段：整理资料： ①整理采访内容，分类置放。 ②整合搜索资料，加以修改。 ③把数字数据集合起来，尽量以图表格式直观地体现。 ④筛选有用图片，整合。 ⑤意见整合，综合归纳。 第三阶段：分析资料 ①从资料中找出关键信息。 ②寻求老师指导完成分析。 ③资料分析中试图找出新信息。 ④同时分析到热岛效应的好处和坏处。 ⑤加入适当专业人士评语看法。 ⑥提出自己的观点，找出解决办法。 第四阶段：写成论文 ①布局分配 ②资料引用
城市热岛效应卫星遥感分析
An Assessment of Urban Heat Island Effect using Remote Sensing Data WANG Guiling1, JIANG Weimei2, WEI Ming3 1. Institute of Meteorology, PLAUST, Nanjing 211101, Jiangsu, China; 2. Department of Atmospheric Sciences, Nanjing University, Nanjing 210093, Jiangsu, China; 3. Sino-American Cooperative Remote Sensing Center, NUIST, Nanjing 210044, Jiangsu, China Abstract: Characteristics of urban heat island (UHI) effect and its cause are investigated by using MODIS data in April 200 4. Surface parameters from the MODIS data have surface temperature (ts),albedo(α), and normalized difference vegetation index (NDVI). Their heterogeneities over urban and rural area are analyzed based on land cover classification, and their relations are also presented in order to explain the UHI effect. The results show that there exists obvious the UHI effect. Ts over urban areas are by 10.83 % higher than those over rural area，and NDVI and α over urban area are by 62 % and 18.75 % less than those over rural area, respectively. Surface temperature has significantly negative correlation with NDVI and their correlation coefficient is-0.73. Correlation between NDVI and albedo is determined by the spectrum of light. Difference in vegetation cover is the primary cause of the UHI effect. Keywords: remote sensing; MODIS; urban heat island; surface temperature; NDVI; albedo Introduction Urban development usually gives rise to a dramatic change of the Earth’s surface, as natural vegetation is removed and replaced by non-evaporating and non-transpiring surfaces such as metal, asphalt, and concrete. This alteration inevitably results in the redistribution of incoming solar radiation, and induces the urban-rural contrast in surface radiance and air temperatures. The difference in ambient air temperature between an urban area and its surrounding rural area is known as the effect of UHI. It is a meteorological phenomenon developing with the growth of urbanized areas, are increasingly affecting citizen’s lives and health. The study will help us to better understand the UHI aspects and its causes, providing an important addition to conventional methods of monitoring the urban environment. It is important to urban expand and layout in order to lessen the UHI. Studies on UHI phenomenon using satellite remote sensing data have been conducted for more than ten years. The methods are included the following types. Firstly, UHI actuality and its dynamic change are analyzed using long term meteorological record over urban and
城市热岛效应的成因分析及影响
城市热岛效应的成因分析及影响 改革开放以来，我国城市化进程明显加快，目前已经进入到高速城市化的起飞线上，随之而来的城市环境污染问题也日益严重，其中的城市“热岛效应”作为这些环境问题中的典型代表有着重要的研究意义。 城市热岛效应是指城市因大量的人工发热、建筑物和道路等高蓄热体及绿地减少等因素，造成城市“高温化”城市热岛效应，通俗地讲就是城市化的发展，导致城市中的气温高于外围郊区的这种现象。在气象学近地面大气等温线图上，郊外的广阔地区气温变化很小，如同一个平静的海面，而城区则是一个明显的高温区，如同突出海面的岛屿，由于这种岛屿代表着高温的城市区域，所以就被形象地称为城市热岛。在夏季，城市局部地区的气温，能比郊区高6℃甚至更高，形成高强度的热岛。此外，城市密集高大的建筑物阻碍气流通行，使城市风速减小。由于城市热岛效应，城市与郊区形成了一个昼夜相同的热力环流。 可见，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。 这些年来，由于城市人口集中，工业发达，交通拥塞，大气污染严重，且城市中的建筑大多为石头和混凝土建成，它的热容量低，热传导率高，加上建筑物本身对风的阻挡或减弱作用，可使城市年平均气温比郊区可高2℃，甚至更多,在温度的空间分布上,城市犹如一个温暖的岛屿，从而形成城市热岛效应。热岛效应是由于人们改变城市地表而引起小气候变化的综合现象，在冬季最为明显，夜间也比白天明显，是城市气候最明显的特征之一。 城市热岛效应的成因 全球变暖的气候条件是造成城市热岛效应的外部因素，而城市化才是热岛形成的因。近年来，随着城市建设的高速发展，城市热岛效应也变得越来越明显。一般认为城市热岛效应是由以下几个原因造成的 首先，是受城市下垫面特性的影响。城市有大量的人工构筑物，如混凝土、柏油路面，各种建筑墙面等，改变了下垫面的热力属性，这些人工构筑物吸热快而热容量小，在相同的太阳辐射条件下，它们比自然下垫面（绿地、水面等）升温快，因而其表面温度明显高于自然下垫面。城市拥有大量的人工构筑物，其道路及建筑物的成分多为水泥、柏油、钢筋混凝土、砖石和金属等，这些材料都是吸热能手，它们具有热容量大、导热率高的特点，能吸收大量的热辐射。据资料显示，它们所占的面积约为70％～80％E 。另外，这些材料大多较郊区绿地的颜色深，对太阳辐射的吸收率较大，能吸收更多的热量。郊区土地有大量植被覆盖，植物的蒸腾作用可以带走热量，使温度不会太高。例如在夏天，当草坪温度为32℃、树冠温度为3O℃左右时，水泥铺成的地面的温度就可达到57℃，而柏油铺成的马路的温度更可以高达63 度。 另一个主要原因是人工热源的影响。工厂生产、交通运输以及居民生活都需要燃烧各种燃料，每天都在向外排放大量的热量。城市人为热即人类活动产生的废热，城市大量的人为热释放引起城市地区局部升温，对城市热岛的形成起着十分重要的作用。弛等将人为热源分
城市热岛的遥感分析
遥感科学与技术一班20101335013 李宛彧 城市热岛的遥感分析 1.实习目的 了解和熟悉利用热红外遥感技术监测城市热环境及其热效应。 2.实习内容 利用给定的地表温度图像和土地利用分类图像，计算该市的城市热岛强度，并统计各个强度等级的面积，最后分析城市热岛强度与土地覆盖类型之间的关系，并能给出简单解释。 3. 实习原理与步骤 （1）给出该城市地表温度的基本统计特征：平均值，标准差，最大和最小值；（2）以地表温度的两个标准差为间隔，将该城市的地表温度分成6级，并统计各个等级占的面积； （3）以土地利用分类图为基础，分析不同覆盖类型下的地表温度状况，从而解释城市热岛强度与土地覆盖类型之间的关系。 实习步骤： 1.)用ENVI打开图像lst, 2.)右击ROI Tool→options→and threshold to ROI,选择lst，点击ok。在弹出的对话框中，在Min Threshold Value 中填入0；颜色选择为红色，点击ok。 3.）进行掩膜：Basic Tools→mask→build mask,在弹出的对话框中选择display1,ok .在Mask Definition对话框中，单击options→import ROIs,选择Thresh (1st)[red]51707 points,点击ok。保存为mask. 4.)城市地表温度的基本统计特征：Basic Tools →statistics→computer statistics,选择lst,在Select Mask Band 中选择mask。点击ok在弹出的Computer Statistics parameters对话框中选中Histograms,点击ok。Min Max Mean Stdev 23.626373 50.665894 37.948389 4.392895
城市热岛效应研究
天津师范大学2015届本科毕业论文（设计）开题报告 学院：城市与环境科学学院专业（专业方向）：地理信息系统 论文题目 基于遥感的京津冀城市热岛效应联动效应初探 指导教师 霍红元 职称 讲师 学生姓名 邢晓瑞 学号 1130080208 一、研究目的（选题的意义和预期应用价值） 城市热岛效应(Urban Heat Island Effect, UHI),就是因城市化的发展,导致城市中气温高于外围郊区的现象。在近地面大气等温线图上,郊外的广阔地区气温变化很小,如同一个平静的海面,而城区则是一个明显的高温区,如同突出海面的岛屿,由于这种岛屿代表着高温的城市区域,所以就被形象地称为城市热岛。在夏季,城市局部地区的气温,能比郊区高出6e甚至更高,形成高强度的热岛.城市热岛影响着各个城市。尤其是大城市比如北京等。第一：城市中的机动车辆、工业生产以及大量的人群活动,产生了大量的氮氧化物、二氧化碳、粉尘等,这些物质能大量吸收环境中的热辐射能量,并增加大气对地面的长波逆辐射,产生众所周知的温室效应,引起了气温的进一步升温。第二：城市建成区、几何形状,与热岛强度存在着明显的关联。如果城市建筑走向设计、或几何形状不合理,则不易通风,造成因风速小而热量不易散发,导致局部气温过高。和一些别的因素产生这种效应，危害人体健康，加剧大气污染，造成局部地区的自然灾害，导致气候与物候失常等危害！最终影响了人类和生物的发生发展。 预期应用价值： 对于研究降低城市热岛效应对策、缓解热岛效应的影响、提高人民的城市生活质量和城市的可持续发展水平,具有重要的意义，为京津冀城市群的布局与合理规划提供有意义的参考。 二、与本课题相关的国内外研究现状，预计可能有所突破和创新的方面（文献综述）（一）与本课题相关的国内外研究现状 1.1城市热岛的形状 自从1972年，R a o首先证实了城市区域可以通过分析卫星热红外数据而区分出来，并使用ITOS-1卫星数据制作了美国大西洋中部沿海城市的地面热场分布图[6]。此后，国内外许多学者利用热红外遥感数据进行城市热岛的研究，取得了一系列成果。Carlson等分析了美国洛杉矶地区昼夜热场分布情况[22]，Matson等利用NOAA数据研究了美国西海岸几个城市的夜间城乡辐射温度差异[23]，Price等利用热红外制图仪数据评估了美国西北部地区城市热岛的范围和强度[24] 。 接着国内也有不少学者利用NOAA/AVHRR数据研究了北京、上海、苏州[27]、沈阳[28]等多个城市的热岛现象。虽然研究区域各不相同，但是却发现一些共同的特征：在无风或微风条件下，城市热岛的形状、走向和位置都与建成区基本一致；在城市内部，城市热场的分布结构同土地覆盖特征密切相关，低植被的工业区和商业区呈现出明显的高温中心，植被覆盖度大的乡村则显示为低温区域。然而，NOAA/AVHRR气象卫星数据1. 1 km的地面分辨率只
基于遥感的上海城市热岛效应与植被的关系研究
与植被的关系研究 唐曦，束炯，乐群 华东师范大学地理信息科学教育部重点实验室，上海 (200062) E-mail:51050801034@https://www.360docs.net/doc/4d2240024.html, 摘要：研究选择2001年3月和7月上海地区的陆地卫星ETM+影像，利用ETM+热红外亮温计算模式将6波段影像灰度值转换成像元亮温，由此直接表征地表温度(LST)分布，对城市热岛的空间分布特征、强度变化及其相关影响因素进行了概括.通过3、4波段影像融合提取出归一化植被指数(NDVI)，并基于统计方法对城市不同尺度、不同区域的亮温和NDVI 进行回归分析，拟合模型一致证明亮温与植被水平呈明显负相关,且植被降低下垫面温度的效果夏季好于春季；对回归方程斜率的比较又揭示出不同下垫面中绿地和热环境关系的分异，即植被对地面温度的影响受下垫面结构制约，增加相同水平的植被，夏季白天降温程度在植被面积占优势的地区不及非植被或少植被区.建议应因地制宜地对工业区、商务区及住宅区、城乡结合部等不同结构的下垫面环境进行针对性的植被规划，更有效地减轻热岛效应. 关键词：城市热岛；亮温；植被指数(NDVI)；ETM+ 中图分类号：P463.3；P461+.7；X87 1.引言（四号，宋体，加粗） 城市热岛效应指城市比周围地区温度高，是城市对气温影响最突出的特征，也是城市气候与城市大气环境最重要的特征之一；城市热岛效应是在城市化的人为因素（以下垫面性质的改变、人为热和过量温室气体排放、大气污染等为主），以及局地天气气象条件共同作用下形成的[1]。城市热岛直接对当地有关气候要素产生多种影响，尤其在夏季可增加高温出现的频率并加重高温程度。在温室效应和全球变暖的背景下，上海的城市热岛现象从20世纪80年代开始迅速扩展和增强，这与上海城市建设有明显的对应关系[2]。浦东、郊县卫星城镇的建成区面积迅速增加及大规模旧城区的改造，导致城市化过程外扩缺乏有力控制，加之生态规划不尽完善，尽管城市绿地规模有所增强，但其减轻热岛效应的功效仍十分有限。因此，进一步研究上海热岛特征与植被规划的关系，对优化人居环境、实现城市的可持续发展有重大战略意义。 城市热岛研究的常规方法，如“城郊对比法”、“历史对比法”，一般多采用地面气象站定点监测或线路流动观测等手段，常用指标是气温（即距地表 1.5m高的大气温度），其塑造的热岛称为“城市气温热岛”。邓莲堂等在分析上海热岛的日变化和季节变化[3]以及江汉田等在探讨上海热岛时域、频域的多尺度演变规律[4]时即采用Davis自动气象观测仪所记录的数据。由于传统研究的观测点位密度不大、流动线路有限，所得的数据同步性不佳，且通过样本空间插值所得到的热岛信息有时不能很好地表征研究地区的总貌或细部，这就限制了对热岛平面展布、内部结构的深入研究。随着遥感技术的发展，观测数据的时相、空间及光谱分辨率大幅提高，利用卫星影像进行由点到面的资料提取，可以周期性动态地监测热环境的变化趋势，早在1993年Callo等就利用NOAA遥感参数研究了城市热岛效应对最低气温升高的影响[5]，而目前遥感地表参数已成为研究城市热岛效应的有效手段[6]。
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
沈阳市城市热岛效应研究
沈阳市城市热岛效应研究 发表时间：2014-11-19T13:53:49.343Z 来源：《价值工程》2014年第1月上旬供稿作者：彭博 [导读] 城市化和工业化的水平不断提高，作为一个人口稠密的老工业城市，对沈阳市的城市热岛效应分析就尤为重要。 Urban Heat Island Effect in Shenyang彭博PENG Bo曰杨丹YANG Dan（辽宁水利职业学院建筑与测绘工程系，沈阳110122）（Architecture and Surveying Engineering Department of Liaoning Water Conservancy Vocational College，Shenyang 110122，China）摘要院本文采用两幅不同时期的TM（ETM+）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（NDVI），得出热岛效应的动态变化特征，结果表明：该区域2002 年与1992 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（NDVI）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提出治理的机理与对策。 Abstract: This paper uses two TM (ETM +) images in different periods, normalizes the surface temperature results that reflected differentyears, and gets the dynamic characteristics of heat island effect by extracting the normalized difference vegetation index (NDVI). The resultsshowed that: the temperature distribution of this area in 2002 and 1992 has significant differences; there is a negative correlation betweensurface temperature and vegetation index (NDVI), which requires that the green coverage rate achieves a certain percentage. This studyprovides a reference for the subsequent development of the city and contributes to the decision-making departments propose governancemechanism and countermeasures for improving heat island effect.关键词院城市化；遥感；热岛效应；NDVI Key words: urbanization；remote sensing；heat island effect；NDVI中图分类号院P463.3 文献标识码院A 文章编号院1006-4311（2014）01-0313-020 引言目前，随着城市化水平的提高，尤其是大城市规模区域扩大，城市热岛现象日益明显，直接影响到人们的生产与生活，城市热岛效应被各大城市所关注。热岛效应是指，当城市发展到一定规模的时候，由于城市下垫面的改变、大气污染以及人工废热的排放等原因使城市温度明显高于郊区的温度，形成类似高温孤岛的现象。城市规模越大，热岛效应就越明显，热岛的强度也越大。 1 研究区简介建国以来，沈阳市加快经济结构调整，不断扩大对外开放，积极推进各项改革，国民经济保持持续增长，城市化和工业化的水平不断提高，作为一个人口稠密的老工业城市，对沈阳市的城市热岛效应分析就尤为重要。 2 研究方法及技术路线2.1 数据源及影像的预处理本文应用的是1992 年(landsat TM)和2002 年(landsatETM+)两个时相的数据进行研究。对遥感影像主要是进行几何校正并进行误差分析，并以ERDAS IMAGINE 遥感图像处理软件作为软件平台，对影像进行预处理，然后对遥感图象进行多光谱合成，把只有灰度差异的一组单波段图象合成为一幅假彩色图象用于植被信息提取。 2.2 影像裁剪由于研究区是沈阳市地区，所以在提取植被指数之前我们利用ERDAS IMAGINE 的数据预处理模块实现图像分幅裁剪的过程对整幅遥感影象进行了感兴趣区域（沈阳地区）的剪裁，根据行政区划图识别出沈阳市区及周边的范围。 2.3 亮温提取研究城市热岛效应一般选用热红外波段影像，即第6波段。用ERDAS IMAGINE 将TM6 图层数据提取出来，存成单独的文件。 Model Maker)生成植被指数空间模型。 3 结果分析结果表明，1992 年，沈阳市的热岛强度随城市的绿地面积呈递增趋势；而2002 年沈阳市热岛强度随城市绿地面积呈递减趋势。一般情况下，城市热岛强度与城市绿地面积呈负相关，但本文中在1992 年却表现为正相关，原因可能是沈阳绿地面积覆盖率在1992年前较低（<30%）。研究表明，城市绿地的覆盖率需达到一定的比例的情况下可能减缓城市的热岛强度。地表温度与各典型地物信息指数
最新城市热岛效应教学设计
城市热岛效应教学设计 课题名称: 城市热岛效应教材版本: 人教版高中地理必修一章节: 选自第二章《地球上的大气》问题研究课时:10 分钟教学对象:高一年级学生 一、课程标准要求及解读：第一章第三节课程标准要求：运用图表说明大气受热过程。课标解读：大气受热过程和大气热力环流都是为了学习大气运动打基础。大气热力环流是理解许多大气运动类型的理论基础，小到城市热岛效应，大到全球性大气环流，都可以用大气热力环流的原理来解释。 二、教材分析：1．内容重要：“为什么市区气温比郊区高？”是第二章《地球上的大气》研究内容，它是围绕热力环流所设计的研究主题，将理论与实际相结合，密切联系学生生活实际以及学生已有的经验和体验，是知识在实际应用中的深化和升华，能培养学生的地理素养。 2. 承上启下：本节问题研究是第二章在热力环流的基础上开展的，将地理课堂知识运用于生活实践中，培养学生的地理素养，为以下章节的学习奠定情感能力基础，因此有承上启下的作用。 三、学情分析： 1. 学生群体分析：求知欲强，兴趣浓厚。 高一学生刚接触地理不久，有一种想要探索自然奥秘、认识生活环境的欲望，这种欲望能促使他们对生活中的现象进行思考，充分发挥理性思维和逻辑思维能力，在一定程度上能够运用已知的知识去解决新的问题，学生在学习中有充分的主动性。 2. 知识能力分析：有基础，但分析问题、解决问题的能力欠缺。学生已经学习过热力环流产生的原理，有一定的基础，但真正应用在生活中的现象中，并且去分析热岛效应的原因及提出解决方案的能力不够，还需要老师进一步引导。 四、教学目标： 1. 知识与技能①知道城市热岛效应的概念。 ②能分析出城市热岛效应产生的原因。 2. 过程与方法 ①通过观察示意图，分析总结城市热岛效应的概念； ②通过分组讨论，总结城市热岛效应产生的原因。 3. 情感态度与价值观：加强环保意识，树立可持续的发展观。 五、教学重难点及突破策略： 1 教学重难点：城市热岛效应产生的原因和影响。 2.重难点突破策略：通过让学生分组讨论，并对城市和乡村进行比较的方法，得出城市热岛效应产生的原因。 六、教法与学法设计：教学方法：启发式教学法、问题教学法、案例教学法等；
城市热岛效应的研究
城市热岛效应的研究 042 气候2班 王玥彤 一:北京 北京城市坐落在平原上,三面环山.北部和东北部是属于燕山山脉的军都山,西部是太行山的北段,称西山.北京市近年来城市发展迅速.据统计,80年代以来,北京城区扩建出现了加速趋势,1981年全市建成区面积为3492km ,2000年达到5002 km .伴随城市发展,人口数量也迅速增长,1982年为923万,2000年为1357万人,2004年增加到1500万.此外,城市的能源消耗也大幅度增长,据统计,1980年北京市以标准煤折算的能源消耗为1685万吨,2000年增加到4211万t 吨20a 间增加了215倍.随着城市的发展、人口的增加和大量能源的消耗,城市人为热和下垫面热储存大量增加,城市的热岛效应相应发生变化. 1，冬季热岛效应 应用北京地区20个常规地面气象观测站1990~2004年1月的观测资料,分析了北京冬季近15a 城市热岛特征及其演变趋势;此外,在常规气象观测资料的基础上,加上了城区的天安门、白家庄2个自动观测站的资料,以及中国科学院大气物理研究所LAPC 325m 气象铁塔的资料,进一步分析了2003年1月一个强热岛的日变化特征及其气象影响因子,着重分析了城市强热岛形成和消失过程近地层气象要素演变,并与弱热岛的情况进行了对比分析,以综合分析北京城市化发展至今,冬季强热岛的特征及影响其形成、减弱和消失的相关气象因子。 研究手段：运用观测资料，Tu 表示城区地面气温,用Ts 表示郊区地面气温,用Tu-s 表示城市热岛强度。热岛强度定义为海淀站气温与顺义和大兴2站平均气温之差.这样定义的热岛强度不是很客观,但是,在这同一标准下得到的结果对了解北京城市热岛效应仍然是有意义的. 结果：北京冬季1月份1天4个时次多年平均热岛,02时最强,08时次强,14时最弱,20时次弱.夜间热岛要强于白天.白天向夜间过渡,热岛加强;而夜间向白天过渡,热岛减弱. 近15a 来北京冬季夜间城市热岛强度趋势上是增强的;热岛强度与城区地面气温正相关,地面气温越高,热岛强度越大.须指出,白天城市热岛相对夜间要弱许多,没有增强的趋势;白天热岛强度和城区地面气温之间的这种相关不明显。 强热岛效应，强热岛日1天4个时次的热岛强度,02时最强,08时次强,14时最弱,20时次弱.强热岛出现在夜间,而白天强热岛减弱.白天向夜间过渡,热岛加强;夜间向白天过渡,热岛减弱,与多年平均状况的结果是一致的。而弱热岛效应不论白天还是夜晚热岛效应都弱。 北京地区冬季夜间存在城市强热岛,城市强热岛是多个因子综合作用下形成的.白天日照充足的晴夜,北京地区城郊均出现并维持弱的地面风场(最大风速小于210mPs,多个测站甚至出现静风),夜间城区近地大气层出现并维持弱的风场(风速在210mPs 以下)以及夜间城区近地大气层逆温的形成和维持,使郊区地面气温下降速率和幅度远大于城区,促使夜间城市强热岛形成和维持 2 春季 应用北京地区地面气象观测台1990-2004年4月的气温资料,分析了近15 a 北京春季城市热岛特征,还分析了春季一个强热岛形成和减弱消失过程的气象影响因子,强热岛在夜间形成的原因是日落后郊区地面大气降温速率和幅度远大于城区地面大气。白天有日照的晴夜北京城、郊地面风场很弱(<1. 0 m/s),多个测站甚至出现静风,同时城区垂直方向上15 m 高度以下持续存在很弱(<1. 5 m/s)的风场,城区320 m 高度以下大气持续存在强逆温,这些因素共
成都市城市热岛效应研究 (定稿)
分类号：UDC： 密级：公开编号： 成都信息工程学院 学位论文 成都市城市热岛效应时空演变分析 论文作者姓名： 申请学位专业：地理信息系统 申请学位类别：理学学士 指导教师姓名（职称）： 论文提交日期：2013年06月3日
成都市城市热岛效应时空演变分析 摘要 近年来,随着城市化进程加快,城市热岛现象日趋明显，直接影响了人们的日常生活,成为人们关注的重要对象，本文在获取1992年、2000年和2005年的Landsat TM/ETM+影像基础之上，采用决策树分类方法将研究区土地利用类型分为城区建筑、水体和自然地表三类，分类数据是用于计算比辐射率的重要依据之一，然后进一步采用单通道算法对成都市遥感数据进行地表温度反演，将反演结果进行等温度分级显示，得到不同时段的地表温度分级图，对这些温度分级图进行分析得到成都市的热岛动态变化趋势，结果表明，水体和植被覆被比城区建筑覆被温度低，城区建筑覆被对热岛效应具有绝对贡献，城市面积不断扩大，高温区面积随着城市的扩展也在不断扩大，城市热岛强度随着时间而不断加强，热岛呈现环状分布，热岛核心向城市中心东南方潜移，植被和水体属于低温区，适当增加城市绿地对于缓解城市热岛效应具有积极作用。 关键词：城市热岛; 成都市;Landsat TM/ETM+;热岛分布
spatial and temporal evolution of urban heat island effect in Chengdu Abstract In recent years, along with urbanization the urban heat island phenomenon is increasingly clear , it direct impact on people's daily lives and has attracte many attention, The article is based on Landsat TM / ETM data of 1992, 2000 and 2005 , land use types are divided into urban, water, and natural surface by using the method of decision tree classification, disaggregated data is one of the important basis of emissivity , And then using remote sensing data inverse surface temperature of chengdu by further single-channel algorithm , obtained the different period surface temperature distribution data to analyze Chengdu urban heat island changing trend .the results show that the temperature of water and vegetation cover is lower than the building cover, urban construction cover have absolute contribution to heat island, the area of heat island ,expand with the urban area, the urban heat island intensity continue to strengthen as the time, and the heat island showing annilar distribution, the heat island areas move to the south-east of the city center. vegetation and water belonging to the low temperature region. we can see that water and vegetation have a positive effect on slowing down the heat island effect. Keywords: urban heat island; Chengdu; Landsat TM / ETM +; heat island distribution