陕西关中城市群热岛效应指标初探

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基于全球位置网格的城市热岛指标计算

基于全球位置网格的城市热岛指标计算

基于全球位置网格的城市热岛指标计算
周燕迪;侯孟营;张奎;赵天铭;庞然
【期刊名称】《北京测绘》
【年(卷),期】2024(38)4
【摘要】城市热岛效应的出现对能源消耗、物质循环以及城市居民的健康均产生
了不利影响。

因此,准确计算热岛指标并对城市热岛效应进行定量监测,对于改善城
市生态环境具有重要意义。

本文针对城市热岛指标计算复杂效率低、精度不高的问题,提出基于全球经纬度剖分网格模型(GeoSOT)的热岛足迹、热岛容量的计算方法。

以北京市东、西城区作为研究区域,对疫情前的2014—2019年夏季进行了热岛指
标的计算,并结合高斯模型法的计算结果进行对比分析。

结果表明:基于GeoSOT网格的热岛指标计算减少了数据冗余,在误差范围内快速、准确地计算热岛指标,精准
反映热岛效应发生的空间范围以及显著程度。

【总页数】6页(P609-614)
【作者】周燕迪;侯孟营;张奎;赵天铭;庞然
【作者单位】北京市测绘设计研究院;城市空间信息工程北京市重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】P237;X16
【相关文献】
1.基于网格细胞到位置细胞转换的位置估计模型
2.基于气温日较差的城市热岛强度指标初探
3.全球兴盛“网格计算”两大CPU阵营暗中较量上海拟建最大城市信息
服务网格4.基于网格的可靠性指标计算及展示5.全球位置网格在城市热岛空间形态表达中的应用研究
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西安市城市热岛效应卫星遥感分析

西安市城市热岛效应卫星遥感分析
摘 要 :基 于 L n st 星 的 E M ( 强 型 主题 成 像 传感 器 )数 据 计 算 西 安 市 亮 度 温 度 ,采 用 ada卫 T 增
监 督 分 类 法 对 西 安 市 影 像 进 行 土 地 利 用 / 盖 变 化 分 类 ;在 此 基 础 上 对 西 安 市 城 市 热 岛 的 空 间 分 覆 布 特 征 及 城 市 热 岛 与 土 地 利 用 / 盖 变 化 的关 系 进 行 研 究 。 果 表 明 : 安 市 城 区地 表 温度 明 显 比 覆 结 西 郊 区地 表 温 度 高 ,由市 中心 向外 呈 现地 表 温 度 逐 渐 降 低 的趋 势 。城 市 地 表 温 度 与 土地 利用 类 型 密 切 相关 ,不 同地 表 覆 盖 类 型 的地 表 温 度 差 异 显 著 ,城 市 用 地 和 裸 地 是 城 市 热 岛强 度 的 主要 贡 献 因 素 ,水 体 和 林 地 具 有 较 好 的 降 温 作 用 。 关 键 词 :L n st T a da M ;城 市 热 岛 ;土 地 利 用 / 盖 变 化 ;亮 度 温 度 E 覆
一 0 0 7 0 8 8 + 3 2, . 3 5 D . () 1
4 结 果 与 分 析
4 1 西安 市城 市热 岛空 间分布 特征 .
由图 1可 以看 出 ,西安市 城 区亮 度 温度 明显
其 次 把辐 射亮 度值转 化为亮 度 温度
T—K2 (n ( l + 1 ) / I / )。 () 2
3 亮 温 反 演 及 土 地 利 用 / 盖 的 关 系 研 究 覆 3 1 亮 温反 演 .
计算得 到 西安市 夏 季城 区亮 温分 布结果 ( 见
图 1。 )
TM/ T E M 的 热 红 外 波 段 接 收 的 是 与地 表

1959-2008年西安市城市热岛强度非对称变化特征

1959-2008年西安市城市热岛强度非对称变化特征
宁夏农 林科技 ,N i n g x i a J o u r n a l o f A g r i .a n d F o r e s . S c i . & T e c h . 2 0 1 3 , 5 4 ( 0 1 ) : 6 3 - 6 6

6 3
农 业气 象 ・
1 9 5 9 -2 0 0 8 年西安市城市热岛强度非对称变化特征
s e a s o n a l a n d a n n u l a t r e n d s o f me a n 。 mi n i mu m a n d ma x i mu m t e mp e r a t u r e s e i r e s i n Xi ’ a n me t e o r o l o g i c a l s t a t i o n a n d L a n t i a n s t a t i o n s a v e r a g e d f r o m 1 9 5 9 t o 2 0 0 8, r e s p e c i t v e l y, t o g e t h e r w i t h t h e t r e n d s o f u r b a n b e s t i s l a n d i n t e n s i t y a n d i t s c o n t i r b u t i o n r a t e we r e c le a u l a t e d .T h e r e s u l t s s h a we d t h a t mo s t o f t h e t e mp e r a t u r e t r e n d s a r e p o s i t i v e ,t h e w a r mi n g r a t e o f mi n i mu m t e mp e r a t u r e i S h i g h e r t h a n t h a t o f ma x i mu m t e mp e r a t u r e .T h e u r b a n h e a t i s l a n d e f f e c t h a s i n t e n s i ie f d d u i r n g t h e

西安地理之西安城市热岛效应及其成因

西安地理之西安城市热岛效应及其成因

西安地理之西安城市热岛效应及其成因The Urban Heat Island Effect and Its Causes in Xi'anGeographyIn the vast land of China, Xi’an stands as a pearl embedded in the Guanzhong Plain. Surrounded by natural wonders such as the Qinling Mountains to its northwest and connected to the Yellow River via the Weihe River to its east, this ancient city is not only a cultural hub but also an intriguing geographical specimen. One fascinating aspect of Xi'an's geography is the urban heat island effect - a phenomenon that has become increasingly prominent in recent years due to rapid urbanization.The urban heat island effect refers to the situation where temperatures within cities are significantly higher than those in surrounding rural areas. This occurs primarily because urban landscapes are often characterized by dense building clusters, asphalt roads, and concrete surfaces, which have higher heat absorption rates and lower specific heat capacities compared to soil or vegetation found in rural regions. These artificial structures effectively trap heat during sunny days and release it slowly at night, creating pockets of warmer air. Xi'an, being no exception to this rule, experiences noticeable temperature disparities between its urban core and neighboring countryside. According to recent studies, the average temperature difference between Xi'an's downtown area and its outskirts can be as high asseveral degrees Celsius, with summer afternoons sometimes seeing differences exceeding six degrees. Such conditions not only impact residents' daily lives but also contribute to various environmental issues like increased pollution levels and altered weather patterns. Multiple factors contribute to the urban heat island effect in Xi'an. Firstly, the extensive use of concrete and asphalt for roadways and buildings greatly reduces surface reflectivity, allowing more solar radiation to be absorbed and converted into heat energy. Secondly, anthropogenic heat sources from industrial activities, traffic congestion, and domestic heating systems further exacerbate the problem. Additionally, atmospheric pollutants emitted by these same sources enhance greenhouse gas concentrations, trapping even more heat close to ground level.Moreover, the topography of Xi'an plays a significant role in amplifying the heat island effect. Being situated within the Guanzhong Basin—a geographical feature known for its enclosed nature—air circulation is naturally limited. Combined with the blocking effect of the nearby Qinling Mountains, which creates a "foehn" wind pattern (dry warm downslope winds), hot air trapped inside the basin struggles to disperse, leading to hotter summers and colder winters in Xi'an compared to adjacent regions.To mitigate the negative impacts of the urban heat island effect, Xi'an has implemented various strategies over the past few decades. These include promoting green spaces and parks within the city limits, encouraging sustainablebuilding practices, improving ventilation systems in densely populated areas, and enhancing public awareness about climate change and its local manifestations. However, given the complexity of the issue and the pace of ongoing urban development, addressing the urban heat island effect remains a challenging task that requires continued effort and innovation.In conclusion, the urban heat island effect in Xi'an is both a testament to the dynamism of modern-day life in the city and a reminder of our shared responsibility towards safeguarding the environment. By understanding its causes and implementing targeted measures, we can hope to strike a balance between progress and sustainability, ensuring that future generations will continue to enjoy the beauty and prosperity of this storied capital of Shaanxi Province.。

盆地地形下西安城市热岛效应对周边降水的影响

盆地地形下西安城市热岛效应对周边降水的影响

盆地地形下西安城市热岛效应对周边降水的影响王建鹏;孙继;王式功;张弘;薛荣;惠英【摘要】利用陕西省西安市及周边14个气象观测站最近40 a(1966~2005年)冬季(12~2月)、夏季(6~8月)平均气温、降水量和降水日数、各站风向资料及西安站逐时降水资料,运用统计对比分析方法,研究城市热岛效应的年代际变化及其对区域降水的影响,并尝试给予简要的原因分析与讨论.结果表明:(1)由于城市规模的发展,冬夏季均形成了以西安为中心的明显“热岛”,西安城区与临近区域的温度梯度在加大.热岛强度、影响范围冬季强于夏季;(2)无论冬夏季,温度空间距平差0℃线都呈Ω形,在其东西2侧分别有冷中心或冷区,暖区(暖中心)冬季强于夏季,西侧冷区(冷中心)夏季强于冬季,东侧冷区(冷中心)冬季强于夏季.冬夏季,降水总体分布的第1特征是:在Ω形东、西、南侧冷中心(冷区)降水量均增加,在暖舌北侧均减少;总体分布第2特征为:夏季东北少、西南多,冬季西少东多.2季节都存在个别站点的局地性差异;(3)第1特征的形成机制是明显的“温度锋区”;第2特征形成机制是由热岛效应和季节性变化的环境风场间相互作用,降水的季节空间分布差异是由冬夏盛行风变化引起的;因地形造成盛行风方向的不同是导致降水空间分布复杂的主要原因.【期刊名称】《干旱气象》【年(卷),期】2011(029)002【总页数】7页(P168-173,181)【关键词】盆地;地形;热岛效应;降水【作者】王建鹏;孙继;王式功;张弘;薛荣;惠英【作者单位】陕西省西安市气象局,陕西西安 710016;北京市气象局,北京100089;兰州大学大气科学学院,甘肃兰州 730000;陕西省西安市气象局,陕西西安 710016;陕西省西安市气象局,陕西西安 710016;陕西省西安市气象局,陕西西安 710016【正文语种】中文【中图分类】P463.21近几十年来,我国的城市化进程在不断发展,在全球气候普遍变暖的情况下,城市化进程对全球气候变化的影响已经受到气象学者的关注。

城市下垫面对西安市热岛现象的影响分析

城市下垫面对西安市热岛现象的影响分析

城市下垫面对西安市热岛现象的影响分析发表时间:2016-09-06T09:31:00.660Z 来源:《建筑建材装饰》2015年12月上作者:马利英[导读] 本文通过对西安市的不同地理坐标的不同下垫面材质影响下的热环境的实地测量数据,分析西安市的热岛现象。

马利英(中信建筑设计研究总院有限公司,湖北武汉430014)摘要:随着西安市城市化进程的持续加速发展,城市人口快速增加,呈现都市集聚化的趋势。

城市建设使大量的建筑物、混凝土或沥青路面代替了田野和植物,大大改变了地表的反射率和蓄热能力,热岛现象逐年加剧。

本文分析了不同的城市下垫面对西安市热岛现象的影响。

关键词:热岛现象;下垫面;干球温度;相对湿度前言随着社会的发展,西安市城市化进程的持续加速,城市人口快速增加,呈现都市集聚化的趋势,城市建设使大量的建筑物、混凝土或沥青路面代替了田野和植物,大大改变了地表的反射率和蓄热能力,热岛现象逐年加剧。

本文通过对西安市的不同地理坐标的不同下垫面材质影响下的热环境的实地测量数据,分析西安市的热岛现象。

1测试内容现场测试按照问卷调查及实地测验两种的方式进行,在西安市分布4个重要测点:钟楼附近、二环路、电视塔附近、郭杜,从市中心到郊区都有了比较均匀的测点,由于对不同下垫面的测量存在时间上的滞后,是测量结果难免出现误差,但是从测量结果仍然可以看出大体的温度趋势,对结果的分析没有太大的影响。

1.1测试项目室外空气干球温度:t(℃)室外空气相对湿度:∮(﹪)室外风速、风向:v(m/s)照度:E(lx)太阳辐射强度:I(W/㎡) 噪声强度:I(dB)1.2测试方法在土地、柏油路、草地大理石面、水泥地面、砖地按有无树荫分别设测点,测量时间间隔设定为1小时、整点测量,测试时间为2004年7月11日8:00~21:00。

温度测量采用标准的水银温度计,精度±0.1℃;相对湿度测量采用通风干湿球温度计;风速测量采用热球风速仪;风向测定采用烟气、丝线、旗帜等;辐射温度采用辐射温度计;照度测定采用照度计;噪声强度测定采用声级计。

城市热岛效应的成因及对策

城市热岛效应的成因及对策

城市热岛效应的成因及对策在现代城市的发展进程中,“城市热岛效应”这个名词逐渐为人们所熟知。

它就像一个隐藏在城市繁华背后的“小怪兽”,给我们的生活带来了诸多影响。

那么,究竟什么是城市热岛效应?它又是怎么产生的?我们又该如何应对呢?城市热岛效应,简单来说,就是城市中的气温明显高于周边郊区的现象。

在炎热的夏季,身处城市的我们常常会感到闷热难耐,而一旦去到郊外,却能立刻感受到丝丝凉意,这就是城市热岛效应最直观的体现。

造成城市热岛效应的原因是多方面的。

首先,城市中的建筑物和道路大多由混凝土、沥青等材料构成,这些材料的比热容较小,在白天吸收了大量的太阳辐射后,迅速升温,并且在夜间缓慢释放热量,使得城市的温度居高不下。

相比之下,郊区的土壤、植被等具有较好的吸热和散热能力,能够有效地调节温度。

城市中的人口密集、工业发达,这就导致了大量的能源消耗。

工厂、车辆、空调等设备在运行过程中会产生大量的废热,这些热量排放到环境中,进一步加剧了城市的温升。

而且,城市中的交通拥堵也是一个不可忽视的因素。

车辆在拥堵时频繁启停,发动机持续运转,产生的热量源源不断。

城市中的绿地和水体面积相对较少。

植被通过蒸腾作用可以吸收热量、降低气温,同时增加空气湿度。

而城市中的绿地往往被建筑物所挤占,湖泊、河流等水体也在城市建设中不断减少,使得城市自身的温度调节能力大打折扣。

面对城市热岛效应带来的种种问题,我们并非束手无策,而是可以采取一系列有效的对策。

增加城市的绿化面积是一个重要的举措。

可以在城市中建设更多的公园、花园和绿化带,在建筑物的屋顶和墙壁上进行垂直绿化,不仅能够美化环境,还能有效地降低气温。

同时,要保护和恢复城市中的水体,增加湖泊、河流的面积,改善城市的水系循环,利用水体的蒸发和吸热作用来调节温度。

优化城市的建筑设计也是关键。

在建筑设计中,可以采用隔热性能好的材料,减少建筑物对热量的吸收。

合理规划建筑物的布局和间距,以促进空气流通,降低局部温度。

2022届陕西省名校高一第二学期地理期末复习检测试题含解析

2022届陕西省名校高一第二学期地理期末复习检测试题含解析

2022届陕西省名校高一第二学期地理期末复习检测试题一、单选题(本题包括30个小题,每小题2分,共60分)1.下列与城市“热岛效应”的形成最密切相关的是()A.高大密集的建筑群体B.工业、交通、家庭排放的废气、废热C.城市中水域和绿地的能量调节D.城市中众多的交通、管理设施【答案】B【解析】【分析】【详解】城市“热岛效应”与城市升温源息息相关。

工业、交通、家庭排放的废气、废热是造成城市“热岛效应”的主要直接原因。

城市中水域和绿地的能量调节会减弱“热岛效应”;高大密集的建筑群体、城市中众多的交通、管理设施与城市“热岛效应”关联度不高,不是城市“热岛效应”的主要原因,选B。

【点睛】“城市热岛”:由于城市人口集中并不断增多,工业发达,居民生活、工业生产和交通工具消耗大量的燃料,释放大量的废热,导致城市气温高于郊区,形成“城市热岛”。

当大气环流微弱时,由于城市热岛的存在,引起空气在城市上升,在郊区下沉,在城市和郊区之间形成了小型的热力环流,称为城市风。

研究城市风对于搞好城市环境保护有重要意义:污染严重的企业应布局在城市风下沉距离以外,绿化带应布局在城市风下沉距离以内。

2.美国“苹果”公司是一家高科技信息技术公司。

读“苹果”公司生产的平板电脑( ipad4)的主要零部件产地示意图,完成下列小题。

1.图示反映了工业的A.升级现象B.分散现象C.集聚现象D.结构调整现象2.在中国建立的“苹果”电子产品组装企业属于A.市场导向型B.技术导向型C.动力导向型D.劳动力导向型3.如果我国从俄罗斯大量进口原油,最佳的运输方式是A.管道运输B.公路运输C.水路运输D.铁路运输4.我国建设沪杭磁悬浮列车,巴拿马拓宽加深巴拿马运河,分别体现了世界交通运输发展的A.网络化、专业化B.大型化、专业化C.大型化、网络化D.高速化、大型化【答案】1.B2.D3.A4.D【解析】1.图示反映美国“苹果”公司生产的平板电脑(ipad4)的主要零部件来自日本、韩国等地,说明其工业分散布局的现象。

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表 2 大 、小 城市 冬季 最高 、最 低和 平均 气温 直线 趋势
和 热岛 强度 指标
T b e2 Li e rte d f it r a i u . n m u n e a l 1 n a n so w n e x m m mi i m a dm a r m n
式 中 : Y 、 分 别 为 因变量 和 自变量 , 序 列 样 本 数 ,C为常数 , m 即为序 列 趋势 系数 。
15 52
生态环境学报
第2 0卷第 1 ( 0 1 1 月 ) 0期 2 1 年 0
值 得关 注 的是关 中平 原地处 亚 洲夏季 风边 缘 ,属 西
式 中 : 为指标 1 表 示大 城 市站最 高 气 ;上 温线性 趋 势 ; 性 趋势 。 式 中: 温 线性 趋 势 ; 性趋 势 。
2 资 料 与 方 法
2 1 资料 的选取 ,
采 用 17} 2 0 9(- 0 9年关 中地 区 l 个 地 面气象 观 - 2
DⅥ B—X Ⅵ B
测站观测的逐月平均最高 、最低和平均气温资料 , 使用最小二乘法对观测数据进行处理。考虑到陕西 地 区城 镇 的发展 情况 ,选 取 关 中地 区 6个人 口相对 密集 ,经 济发 展 比较快 速 的城市 和与 它们距 离 较近 的 6个 规模 相对 小 的城镇 进行 比较 研究 ,见 表 1 。 22 温度 变化计 算 . 计 算 温度 变化线 性趋 势 系数 时 ,采用 增长 系数 的方法进行表示 ,增长 系数反 映序列样本发展趋 势 ,避免人为造成的误差 ,能够对气候变化趋势做 出正 确判 断分 析 。采 用 时 间 ( ) 为 自变量 ,气 作 温 ( 气象要素 ) 作为因变量 (Y ) 建立一元趋势方 程 ,即可反 映 因变量 发展 趋势 。建立 的一 元趋 势方 程 为:
B1 DG — XG = B B

DG xG Bl B B
DD B
XD B
B2
DMB XMB
B3
1 0 2 3 . 6 0 1 6 0.9 . .6 0 8 9 0 6 9 0 1 6 04 3 . 8 0 1 7 . 1 5 6 02 3 . 5 . 0 .4 .6 2 0 3 7 .7 0.9 0 2 3 02 .6 0 1 7 1 .6 .51 00 2 04 7 03 4 00 3 . 1 . 1 .5 . 6
3 0 3 5 . 7 0 1 3 0.7 — . 1 0 2 7 0 3 3 0 1 02 3 . 3 0 1 2 .6 0 4 02 3 . 8 . 9 .6 .3
4 0 2 8 0 3 — 7 . .0 00 — 3 7 0 2 6 0 3 2 . .8 . 3 . 1 0 0 7 03 6 5 .51 0.5 . 9 . 8 00 6 5 0 2 5 .3 00 6 . .3 5 — .0 6 . . 3 9 0 2 5 0 3 1 — .6 7 .7 02 9 .3 02 4 0 0 0 0 2 3 . 4 3 . l 00 5 6 0 1 2 02 3 . . 5 O.6 . 7 .2 0O 1 O 1 06 .6 . . 9 0 2 7 0 5 8 — -8l 05 9 . 0 .8 03
℃/ O 1a
按 照 自然季节 的划分 ,计算各季 、年平均温度变化 的线 性趋 势 和城市 热 岛效应 的增 温率 。 定义 十倍 的线性 趋 势 系数 为 l 际增温 率 , 0年 定 义 城 市 站 与 乡 村 站 增 温 率 之 差 为 区 域 热 岛 增 温 率 ,即为城 市 热 岛强度 。单位 是  ̄ 1a C/0 。定义 不 同 季节 的城 市热 岛强 度指 趋势。
为 指 标 3 D 大 城 市站 平 均 气 ; 槽为 徊为 小 城 市 同 月 的平 均 气 温 线 性
3 基于单站点城郊温度对 比的热岛强度指标
曾侠 等 【j 出 ,广东 省沿 海大 部分 气象 站受 城 2指 6 市热 岛效 应影 响 ,并存 在 明显 的季节 变化 ,热 岛强 度秋 、冬 季 大于 春 、夏季 。张 云海 等 『j 指 出 , 2研究 7 沈 阳城市 热 岛强度 冬 季最 强 ,且年 际变 化增 加趋 势
y- r x ; = e一 m
嚣- 2
明显。前人 的普遍研究认为冬季是热岛效应表现最 明显 的季节 ,因此 表 2给 出 了关 中城 市群 中 ,典 型 的 6个城市及其周边邻近的小城市的 l 0年尺度冬 季最高 、最低和平均温度直线趋势和基于单站点城 郊 温度 对 比的热 岛强 度指 标 。 表 2可 见 ,研究 区域 内 6组 大一 城市 中 ,3个 小 热岛强度指标差别很大 ,其中西安 、宝鸡 、渭南和 咸 阳市 的热 岛强 度基 本 为正值 ,说 明这 四个城 市 比 邻 近小 城市 的气 温高 ,存在 热 岛效应 。而 铜川 和华
公式 中的m ,c 由最小二乘法求得。 可 23 热 岛强 度计算 . 般使用气温资料进行热岛强度计算时 ,都是

tmp r t e a d HUI n e st d c sf r e eaur . n tn i i ie o i y n
te eg te i e ne sen i h n i h i h e n ct si a tr S a x i n

北生态环境脆弱地带 ,对全球变化和环境要素的改 变十分敏感【 。因此 ,开展对关中城市群热岛效应 2 的研究 ,对于我们了解该地区城市气候 、对城市环 境 的保 护和 提高人 文 居住环 境 十分必 要 。
表示 小城 市站 同月 的最 高气 温线
B2 DD : B—X 啮
为指标 2 ;D 为 大 城市 站 最 低气 为小 城 市 站 同月 的最低 气 温线
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